SKS51合金工具钢的快速球化退火工艺的试验研究

基于离异共析原理,在实验室条件下试验研究了CSP流程生产的SKS51合金工具钢(/%:0.75～0.85C、O.20～O.50Cr、1.30-2.00Ni)4 mm板快速球化退火生产工艺。结果表明,此钢种经奥氏体化温度730℃、保温10 min随炉冷却到650℃等温球化120 min后,剩余未溶碳化物颗粒最多且分布均匀弥散,获得了较好的球化组织。该快速球化退火工艺与传统球化退火工艺相比,节能降耗并提高生产效率。     

2%铝质量分数超高碳钢的球化退火工艺

 为获得完全球化的超高碳钢组织,基于离异共析转变机制对2%铝质量分数超高碳钢进行球化退火工艺研究。研究发现,由于成分的不均匀性,超高碳钢锻态组织由片层间距不一致的珠光体和网状碳化物组成,单纯使用离异共析工艺无法使其完全球化;2%铝质量分数超高碳钢锻态组织网状碳化物厚度在1 μm以下,[Acm]温度以下正火即可获得片层均匀细小的珠光体并消除网状碳化物;提高正火温度能显著减少正火组织中长条和短棒状碳化物的数量,利于获得较好的球化组织。2%铝质量分数超高碳钢经900～925 ℃正火后在830 ℃奥氏体化并在760 ℃等温4 h后获得了由超细铁素体＋细小球状渗碳体组成的完全球化组织。     

奥氏体化时间对GCr15轴承钢球化组织的影响

采用光学显微镜和扫描电子显微镜对GCrl5轴承钢热轧穿孔后、805℃奥氏体化不同时间后以及三种不同球化退火工艺后的组织进行研究.结果表明:组织中存在两种碳化物粒子,一种是比较大的先共析碳化物粒子,一种是小的碳化物粒子.随着805℃保温时间的延长,片层珠光体逐渐消失,小的碳化物粒子在数量上逐渐减少,在尺寸上逐渐变小,先共析碳化物粒子的大小和分布形态没有显著变化;三种球化退火工艺下,硬度相差不大.     

热轧卷温度场模拟在CSP生产HP295钢相变分析中的应用

采用有限元模拟软件Ansys，模拟了3mmHP295气瓶钢热轧卷温度场的变化，作出不同节点的温降曲线，并与该钢连续冷却转变(CCT)曲线结合，分析了HP295钢卷材不同部分冷却过程的组织转变。模拟结果表明，卷取温度为660-680℃时卷材心部平均冷却速度仅为0．04℃/s，远远低于出现碳化物离异共析的临界冷却速度0.1℃/s，使卷材深冲性能急剧降低。避免碳化物离异共析谚碳体沿铁索体晶界分布的有效措施是将卷取温度降至600～620℃。     

14.9级42CrMoVNb-NJ螺栓钢球化退火工艺研究

研究了球化退火工艺的奥氏体化温度、保温时间以及冷却速度对14.9级微合金42CrMoVNb钢球化退火的影响。通过改变球化过程炉冷的冷速、奥氏体化温度以及保温时间,并通过对各球化退火工艺后的组织和硬度进行观察、测定,结合冷镦实验研究42CrMoVNb螺栓钢中珠光体球化效果。结果表明:冷速较快时,珠光体球化效果不明显;工艺750℃x3h后降至710℃x6h再炉冷到500℃后空冷(降温速率均为15℃/h)的球化效果最好,硬度最低,且塑性满足冷镦试验要求。     

Fe-1C钢离异共析转变行为

离异共析转变(DET)是高碳钢实现快速球化退火的重要理论依据。为了深入理解离异共析转变机理,采用定量金相方法,通过奥氏体中断淬火和等温转变试验对Fe-1C钢离异共析转变行为进行研究。结果表明,在共析温度以下,Fe-1C钢中离异共析转变与珠光体转变存在竞争, DET相体积分数与奥氏体化后残留的渗碳体粒子间距L_θ以及珠光体片层间距λ有关,DET相体积分数随λ/L_θ值的增加而增大。用基于JMAK方程的离异共析转变动力学模型计算了DET相体积分数随λ/L_θ的变化关系并与试验结果进行了比较拟合,试验测量值与计算拟合曲线吻合较好。λ/L_θ的值越大,离异共析转变时碳原子扩散所需距离相对于珠光体转变越短,就越有利于离异共析转变的发生。     

Fe-1C钢离异共析转变行为

离异共析转变(DET)是高碳钢实现快速球化退火的重要理论依据。为了深入理解离异共析转变机理,采用定量金相方法,通过奥氏体中断淬火和等温转变试验对Fe-1C钢离异共析转变行为进行研究。结果表明,在共析温度以下,Fe-1C钢中离异共析转变与珠光体转变存在竞争, DET相体积分数与奥氏体化后残留的渗碳体粒子间距L_θ以及珠光体片层间距λ有关,DET相体积分数随λ/L_θ值的增加而增大。用基于JMAK方程的离异共析转变动力学模型计算了DET相体积分数随λ/L_θ的变化关系并与试验结果进行了比较拟合,试验测量值与计算拟合曲线吻合较好。λ/L_θ的值越大,离异共析转变时碳原子扩散所需距离相对于珠光体转变越短,就越有利于离异共析转变的发生。     

加热温度对轴承钢球化组织的影响

本文研究了轴承钢在连续冷却条件下,加热温度直接影响奥氏体中残余碳化物的数量、分布和颗粒大小及最后球化组织的均匀性,观察了球化过程中碳化物的变化和析出规律,讨论了加热温度与分解温度和转变组织之间的关系。加热温度高低对球化组织程度和球化组织均匀性起主导作用。     

原始组织及退火工艺对SCM435盘条退火行为的影响

分析了低温轧制工艺、低温+缓冷工艺及正常轧制工艺生产的SCM435盘条的显微组织,研究了不同原始组织及退火工艺对SCM435碳化物球化行为的影响。研究结果表明:低温轧制工艺得到的多边形铁素体、珠光体、贝氏体及少许马氏体组织不利于获得均匀分布的球状珠光体;加热温度、加热时间、等温温度及等温时间同样对碳化物球化有较大影响。试验研究得出SCM435退火合适工艺参数:加热温度760℃,保温1.5 h,并随炉冷却到720℃保温5 h,然后随炉冷却到550℃以下出炉空冷。     

高温轴承钢M50连续冷却转变曲线的测定与分析

利用膨胀法在DIL805A型淬火膨胀仪对高温轴承钢M50（/%:0.82C,4.25Cr,4.17Mo,1.03V）开展了临界点测定及冷却速度0.02～40℃/s的连续冷却转变试验,并绘制了静态CCT曲线,结合室温下的显微组织以及维氏硬度分析,系统研究了冷却速率及奥氏体化温度（1 000℃和1 120℃）对高温轴承钢M50组织转变以及静态CCT曲线的变化影响。结果表明:高温轴承钢M50的临界点不受奥氏体化温度影响,A_c1与Accm温度分别为808℃和852℃;珠光体转变的临界冷速为0.05℃/s,奥氏体化温度的提高促进了马氏体转变起始温度的降低以及贝氏体转变区间在静态CCT曲线上的右移,并且显著提升了高温轴承钢M50在较低冷却速率条件下的室温硬度。     

Fe 15C 15Cr 15Al超高碳钢碳化物的球化和力学性能

 对Fe 15C 15Cr 15Al超高碳钢碳化物的球化工艺及力学性能进行了研究。扫描电镜观察表明，加入铝，可抑制锻后空冷条件下先共析网状碳化物的析出；利用铝合金化作用和成分不均匀化奥氏体加热控制，提出了2种无形变球化处理工艺：①离异共析等温球化；②预冷淬火+高温回火。2种球化处理工艺均能获得良好的球化组织和良好的综合力学性能：Rm≥1 000 MPa，Re≥700 MPa，A10=10%~14%。拉伸断口具有明显的缩颈，断口形貌呈具有典型的韧窝特征。     

高强度汽车紧固件用钢SCr440连续冷却和等温冷却组织转变研究及应用

通过热模拟试验研究了高强度汽车紧固件用钢SCr440(0.40％C,1.00％Cr)的组织转变行为.从850℃连续冷却时,当冷速≤1℃/s时,转变后的组织为铁素体和珠光体;当冷速达到2℃/s时,组织中开始出现贝氏体和马氏体;当冷速≥7℃/s时,组织主要以马氏体和贝氏体为主.等温转变时,珠光体转变的温度为550～700℃...     

Cr8型轧辊用钢热处理工艺参数摸索

研究了840℃、860℃、880℃三个不同的碳化物熔断温度和两个不同的冷却速度对Cr8型轧辊用钢球化组织的影响。研究了950℃～1140℃淬火和1040℃淬火＋200℃-600℃回火对Cr8型轧辊用钢淬火组织和晶粒度及硬度的影响。结果表明：Cr8钢种最佳的球化退火工艺为880℃熔断,20℃／h的速度冷到740℃保温球化。Cr8钢种最佳的淬火温度为1040℃～1060℃,最佳的回火温度为520℃-540℃。     

热处理工艺对9Cr钢组织与力学性能的影响

利用热膨胀试验研究了9Cr钢随冷却速度变化的相变行为,设定奥氏体化温度分别为860和1000℃,利用 OM、SEM、TEM、XRD和室温拉伸对比研究不同热处理温度下9Cr钢的显微组织及力学性能.研究表明：随着冷却速度增加,9 Cr 钢发生铁素体/珠光体相变、贝氏体相变和马氏体相变,其中马氏体相变临界冷速为1.6℃/s;860℃热处理后9Cr钢的显微组织为板条贝氏体/马氏体和少量等轴铁素体,并有4％的残余奥氏体;奥氏体化温度升至1000℃后,奥氏体晶粒尺寸增加,9Cr 钢中铁素体几乎消失,板条特征更加明显,力学性能与860℃热处理后基本相同,均达到 HL级抽油杆钢的要求,说明9Cr钢具有较宽的工艺窗口.     

700 MPa级别热轧高强钢氧化铁皮结构转变规律

选取700 L作为试验用典型钢种，利用高温同步热分析仪（TGA）研究了热轧过程中不同卷取温度和冷却速率条件对氧化铁皮结构转变的影响规律。实验结果表明，450～500 ℃为700 L共析转变的“鼻温”区间，此时共析转变的孕育期最短，容易发生共析转变，生成大量的共析组织（Fe+Fe₃O₄）。相较于其他成分钢种的氧化铁皮共析组织转变规律，700 L中添加的Mn、Nb、Ti元素会使晶粒细化，进而使参与反应的离子的扩散通道增加，并最终使共析转变速率发生一定的延迟，共析“C”曲线整体出现向左偏移。      

The role of the divorced eutectoid transformation in the spheroidization of 52100 steel

Austenite containing fine particles of carbides may undergo the eutectoid transformation by either the pearlite reaction or the divorced eutectoid transformation (DET) reaction. The latter reaction automatically produces a spheroidized structure, while the pearlite reaction produces a structure that resists spheroidization. This study has evaluated the heat treatment conditions that promote the DET in 52100 steel. The results show that the DET is dominant over the pearlite reaction for austenitization at temperatures of 830 °C and below and for cooling rates of 500 °C/h and below. This information should be useful in the design of more energy efficient heat treatment processes for spheroidization annealing than the very long time processes currently recommended in the literature.