淬火与回火工艺对42CrMo钢显微组织和奥氏体晶粒长大规律的影响

研究了860～940℃淬火与200～600℃回火对42CrMo钢显微组织的影响,并用金相截线法对奥氏体晶粒尺寸进行测量,建立了42CrMo钢奥氏体晶粒生长动力学方程。结果表明,随着淬火温度和保温时间的增加,42CrMo钢中残留碳化物数量明显减少,碳化物由片状逐渐变为颗粒状。随着淬火温度的升高,板条马氏体组织变得越来越均匀细小。随着回火温度的升高,钢的显微组织向回火屈氏体、回火索氏体转变,当回火温度为600℃时,得到的回火索氏体组织更均匀密集。基于Beck模型的42CrMo钢奥氏体晶粒生长规律的拟合结果,得出奥氏体晶粒长大激活能为2.62×10³ J·mol^-1。     

26CrMoVNbRE钢高效热处理调质工艺边界探索

研究了不同淬火温度、淬火保温时间、回火温度及回火保温时间对26CrMoVNbRE钢组织与性能的影响,结果表明,试验钢870~900 ℃淬火后高温回火,显微组织为回火索氏体,原始奥氏体晶粒细小均匀。870 ℃保温40 min淬火,与900 ℃保温30 min淬火屈服强度相近,前者有良好的综合力学性能,后者更有利于现场高效热处理。900 ℃保温30 min淬火,再经720 ℃回火60 min调质处理,BT110TS钢级油套管各项力学性能满足技术要求。采用SEM结合EDAS对不同回火温度条件下的析出物进行观察,结果表明,试验钢第二相析出物为M₂C型碳化钼以及M₃C型碳化铬形成的复合相,随着回火温度的降低,分布在晶界上的析出物增多,不利于低温冲击性能与耐应力腐蚀。     

热处理工艺对弹簧钢55 SiCrV力学性能和组织的影响

通过热模拟试验得到55SiCrV钢的CCT曲线和奥氏体晶粒长大曲线,确定了淬火温度选择范围;利用双因子正交试验,研究了热处理参数对其力学性能及组织的影响。结果表明:在850～930℃加热温度范围内,Cr、V元素形成难溶碳化物,阻碍晶粒长大;随着温度的提高,55SiCrV钢奥氏体晶粒尺寸基本不变,晶粒度达到10级;加热温度930℃以上时,原子扩散能力增大,且难溶碳化物逐渐溶解,奥氏体晶粒度逐渐粗化。在870～930℃淬火温度范围内,随温度提高,55SiCrV钢抗拉强度先升高后下降;随回火温度提高,强度逐渐降低,塑性提高。900℃淬火+410℃回火工艺下,55SiCrV钢组织为针状铁素体与M_3C碳化物组成的细小回火屈氏体,具有较好的疲劳性能和抗弹减性能。     

热处理工艺对离心铸造高铬铸铁轧辊组织及硬度的影响

采用了光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、洛氏硬度计等仪器,研究了离心铸造高铬铸铁轧辊铸态及淬火与回火后的显微组织结构、碳化物和硬度等。结果表明:高铬铸铁轧铸态组织主要是由奥氏体+少量马氏体+(Cr,Fe)₇C₃碳化物组成,碳化物呈粗大板条状或块状,不同温度热处理后,得到回火马氏体+(Cr,Fe)₇C₃+Cr₇C₃碳化物的组织,组织中粗大板条状碳化物消失,得到细小块状或椭圆状碳化物。该高铬铸铁轧辊铸态硬度为56.0HRC左右,在950℃淬火及400℃回火处理后硬度增加到了约65.5HRC。     

M390高铬高钒粉末冶金工具钢奥氏体化过程中的碳化物演变规律

利用SEM-EDS、TEM和Image-Pro Plus等分析手段研究了M390钢在不同奥氏体化过程中的碳化物演变规律。结果表明，在1075～1150℃加热，保温15～120 min奥氏体化条件下，M390钢中碳化物体积分数和平均尺寸随淬火温度升高整体呈现下降趋势。同一淬火温度下，随保温时间延长，碳化物数量整体减少，碳化物平均尺寸先减小后增大，小尺寸碳化物数量先增加后减少，硬度先上升后下降。高温油淬后M390钢中未溶碳化物类型主要是M₇C₃和M₈C₇。在奥氏体化过程中，M390钢中碳化物变化主要是M₇C₃的溶解、长大及再溶解。     

E690钢奥氏体化过程的内耗分析

利用内耗法并结合硬度测试与显微组织分析,研究了奥氏体化过程加热温度与保温时间对E690钢碳化物溶解量的影响。结果表明:奥氏体化温度低于Ac₃时,升高温度可以显著增加淬火钢的SKK峰值,钢中碳化物的溶解量增加;当奥氏体化温度高于Ac₃时,升高温度与延长保温时间使淬火钢的SKK峰值变化不明显,钢中碳化物的溶解程度较高。另外,延长保温时间会造成淬火态试样板条状马氏体组织粗化,奥氏体化保温5 min可以使得钢中碳化物接近完全溶解,淬火态试样显微组织为板条分布较细小的状马氏体。因此,可以通过在高于Ac₃点的适当温度保温较短时间进行奥氏体化来提高调质热处理的效率。     

回火温度对含钒42CrMo钢-40℃冲击韧性的影响

对含钒42CrMo钢进行了870℃油淬和540～650℃回火，采用扫描电子显微镜、电子背散射衍射和透射电子显微镜检测了钢的-40℃冲击韧性、显微组织、应力、位错密度和晶粒取向差。结果显示：随着回火温度的升高，钢的-40℃冲击吸收能量从26 J提高到了118 J,回火索氏体中的碳化物从条状转变为球状；较高温度回火的钢比较低温度回火的钢具有更多的大角度晶界、较小的应力和较低的位错密度；回火索氏体中的条状、针状碳化物主要为Fe₃C,球状碳化物主要为M₇C₃和VC,弥散分布的球状碳化物有利于改善钢的低温冲击韧性。     

淬火温度对Nb微合金化齿轮钢18CrNiMo7-6组织演变及力学性能的影响

通过Thermo-calc热力学计算软件、扫描电镜、光学显微镜、冲击试验及拉伸试验等,研究了淬火温度对Nb微合金化齿轮钢18CrNiMo7-6组织及力学性能的影响。结果表明:随着淬火温度的升高,Nb微合金化齿轮奥氏体平均晶粒尺寸增加,但保持在20 μm 以下,晶界稳定性较高;根据Thermo-calc热力学计算结果可知,主要存在的碳氮化物为Cr₇C₃、Cr₂₃C₆、NbC以及AlN,其中Cr₇C₃、Cr₂₃C₆固溶温度较低,分别为730 ℃和749 ℃,NbC、AlN固溶温度较高,分别为1180 ℃和1070 ℃,NbC和AlN为主要钉扎晶界、细化晶粒的碳氮化物;NbC中存在少量的N元素,在一定温度下,NbC有向Nb(C,N)转变的趋势。随着淬火温度的升高,屈服强度呈降低趋势,抗拉强度在860 ℃出现平台,冲击性能先升高后降低。含Nb齿轮钢18CrNiMo7-6具有较宽的工艺设计窗口,最佳热处理工艺为860 ℃淬火+180 ℃低温回火,此时抗拉强度为1455 MPa,屈服强度为1229 MPa,冲击吸收能量为100 J,硬度约为44 HRC。     

锯片基材75Cr1钢的热处理工艺及其组织性能

研究了锯片基材75Cr1钢不同热处理工艺下的组织、晶粒度、碳化物分布以及力学性能。结果表明:780~840 ℃之间淬火,组织为细小的针片马氏体+少量残留奥氏体。随淬火温度升高,硬度略有升高,但均在63 HRC水平附近,晶粒度由10级降至8级,晶粒不均匀程度也更加明显;随回火温度升高,组织由回火屈氏体转变为回火索氏体,细小的颗粒状碳化物增多。800 ℃淬火+540 ℃回火,75Cr1钢组织为回火索氏体,细小碳化物弥散分布,硬度36.5 HRC,具有良好的强度和塑韧性匹配。     

调质热处理对EH47船板钢显微组织的影响

在实验室条件下研究了调质工艺参数(淬火温度870～960℃,回火温度580～670℃)对EH47船板钢显微组织的影响。结果表明:试验钢经调质处理后的显微组织是以针状铁素体为主,含一定量粒状铁素体、准多边形铁素体和粒状贝氏体的混合组织。回火温度相同,随着淬火温度的升高,试验钢的组织更为细小均匀,贝氏体含量稍有增加;淬火温度相同,随着回火温度的升高,组织更为细小,针状铁素体含量增加,贝氏体含量减少。930℃保温30 min淬火、640℃回火30 min的钢的组织最为细小均匀。因此,EH47船板钢的实际调质淬火温度应高于900℃,回火温度控制在580～640℃。     

回火温度对高氮不锈轴承钢显微组织与力学性能的影响

采用万能拉伸试验机、冲击试验机、光学显微镜、XRD、SEM和TEM等对高氮不锈轴承钢Cronidur 30不同回火温度下的显微组织和力学性能进行了研究和分析。结果表明:高氮不锈轴承钢Cronidur 30在150~500 ℃回火时的显微组织为回火马氏体+碳氮化物+残留奥氏体,高于550 ℃回火后基体逐渐转变为回火索氏体,同时析出相逐渐聚集、长大;随着回火温度的升高,强度和硬度总体上呈现先下降后升高再下降的过程,而冲击性能反之,在450 ℃回火时,碳化物M₂₃C₆和氮化物Cr₂N析出明显,此时产生二次硬化现象,其抗拉强度可达2133 MPa。400 ℃回火试样发现有极少量富Cr-Fe-Mo的析出相(σ相),显著降低其冲击性能,500 ℃回火时残留奥氏体分解、转变导致冲击性能略有降低。     

回火温度对42CrMo钢组织和力学性能的影响

通过显微组织观察和力学性能检测,分析了42CrMo钢在不同回火温度下微观组织形貌和力学性能的变化。通过三维原子探针(3DAP)技术分析500 ℃回火温度下42CrMo钢中元素分布情况,研究了Cr、Mn、Mo等合金元素对钢性能的影响。结果表明,42CrMo钢水淬后在450 ℃回火时显微组织为回火屈氏体,在500~650 ℃区间回火时显微组织均为回火索氏体,随着回火温度的增加,颗粒状碳化物增多;抗拉强度和规定塑性延伸强度降低,-40 ℃低温冲击性能升高。在500 ℃回火可达到12.9级螺栓力学指标(R_m≥1200 MPa,KV₂≥27 J),力学性能最佳,且满足低温环境下螺栓用钢的使用要求。3DAP结果表明,钢中的合金元素通过固溶强化和沉淀强化提高了钢的性能。     

新型R4系泊链钢的热处理工艺研究

研究了热处理工艺对新型R4系泊链钢组织和性能的影响.结果表明,随着回火温度的升高,钢的屈服强度和抗拉强度下降,低温冲击性能升高;从900℃淬水,620～660℃回火30 min后,得到回火托氏体和回火索氏体的混合组织,具有较高的强度和韧性,能满足R4级系泊链钢的力学性能要求.     

回火温度对Q890高强钢组织和性能的影响

研究了回火温度对经一定温度淬火后的Q890高强度钢组织和力学性能的影响。结果表明,从920℃淬火并于200～700℃回火时,随着回火温度的升高,Q890钢的淬火马氏体逐渐转变为回火马氏体、回火托氏体及回火索氏体,硬度总体呈下降趋势;600℃回火后,Q890钢的组织主要为回火托氏体,硬度为35HRC。此外,经从920℃淬火和600℃回火的5～25mm厚Q890钢板的屈服强度均大于900MPa,-40℃的冲击韧度均大于45J。     

回火温度对铬镍合金结构钢组织性能的影响

利用SEM、TEM手段研究了不同回火温度对铬镍合金结构钢组织性能影响。结果表明:随回火温度的升高,试验钢的硬度、强度呈下降趋势;塑性、韧性先下降,随后出现缓慢上升平台,最后迅速提高;低温下剪切唇主要为韧窝状,有的韧窝较大且较浅,断口心部呈现准解理断裂特征,随回火温度升高,心部的韧窝数量随之增加;淬火后,200 ℃回火组织为合金渗碳体尺寸细小、板条界面清晰的回火马氏体,400 ℃回火组织为合金渗碳体呈杆状、界面较模糊的回火托氏体,600 ℃回火组织为合金渗碳体呈球状、无板条状特征的回火索氏体。     

回火温度对40CrMoVNbTi钢组织和性能的影响

采用780℃亚温淬火和不同温度回火,探究回火温度对40CrMoVNbTi钢组织和力学性能的影响。对淬火不同温度回火40CrMoVNbTi钢的力学性能变化及显微组织和冲击断口断貌进行观察和分析。结果表明,780℃亚温淬火,随回火温度的提高,40CrMoVNbTi钢的强度下降,塑性呈上升趋势,300℃回火冲击吸收能量值最低,出现回火脆性。200℃回火组织为回火马氏体和残留奥氏体,其抗拉强度为2150 MPa,KV₂为23.8 J;550～600℃回火组织为回火索氏体,韧性较好,其抗拉强度为1190～1070 MPa,KV₂为94～123 J,满足AISI 4140钢的力学性能要求,具有较高的冲击性能。     

回火温度对3Cr3Mo2NiW钢力学性能和断口形貌的影响

研究了3Cr3Mo2NiW钢力学性能和断口形貌随回火温度的变化。结果显示,随着回火温度的升高,试验钢的硬度降低,韧性增加,550 ℃回火时出现二次硬化现象;600 ℃以上回火,硬度明显降低,韧性大幅度增加;700 ℃回火态试样未冲断。淬火后,随着回火温度的升高,试验钢的基体组织逐渐转变为回火马氏体、回火屈氏体和回火索氏体。300~600 ℃温度区间内回火试样的断裂方式为准解理断裂,高温回火试样的断裂方式为韧性断裂,不同温度回火后得到的显微组织和碳化物对试样的冲击韧性有较大影响。