热处理工艺对GCr15钢碳化物球化效果的影响

分别采用常规球化退火、循环球化退火和1050℃高温固溶+700℃高温回火三种不同的预热处理工艺处理后,再用840℃淬火+150℃回火工艺处理了GCr15钢试样,研究了经上述三种工艺处理后GCr15钢试样的金相组织和硬度,分析了实验结果和球化机理。结果表明:GCr15钢试样经1050℃高温固溶+700℃高温回火+840℃淬火+150℃回火的热处理工艺,具有工艺过程简便、可操作性较强、生产周期较短、能耗较低和强韧性较好的特点,其热处理后的金相组织为回火马氏体+细小、圆整、比较均匀弥散分布的碳化物。     

超高强钢直接淬火后回火组织与力学性能的研究

对试验钢进行了两阶段控轧后直接淬火到室温,研究了250~600℃不同回火温度对组织和性能的影响。结果表明:在低于350℃回火时,试验钢的组织为细小的板条马氏体,碳化物的尺寸细小,且具有良好的强韧性;350℃回火的综合力学性能最好,抗拉强度为1630 MPa,屈服强度为1395 MPa,-20℃冲击吸收功为22 J;高于350℃回火,马氏体板条宽度明显增加,碳化物长大粗化,强度下降;450℃回火,出现粗大的碳化物导致回火脆性,韧性最差。     

GCr15轴承钢高温回火球化工艺研究

研究了传统退火和固溶+高温回火球化预热处理对GCr15轴承钢碳化物及最终淬火+低温回火态轴承钢屈服强度、硬度的影响。结果表明:在本试验条件下,传统退火工艺处理的GCr15钢试样碳化物更为圆整,固溶+回火工艺处理的GCr15钢试样碳化物更为细小,随着回火温度和回火时间的增加,固溶+回火处理的GCr15钢试样组织中碳化物的尺寸逐渐增大,越来越均匀。经最终840℃×30 min油淬+180℃×2 h回火处理后,预处理工艺固溶+720℃×2 h回火的试样硬度为64.2 HRC,屈服强度为1843 MPa,与传统球化退火处理试样相比,分别提高了4.6%和11.8%。     

热处理工艺对3Cr2W8V钢组织和性能的影响

对3Cr2W8V钢进行了等温球化退火、淬火以及不同温度的回火处理,通过组织分析及力学性能测试,研究了热处理工艺对3Cr2W8V钢组织和性能的影响。结果表明,通过等温球化退火可获得球状或点状的珠光体组织,同时碳化物的形态得到明显改善。1070℃淬火后分别在580、630、680与730℃进行两次回火,随回火温度的升高,硬度先升高后降低,而韧性则呈现出相反的变化趋势。因此,3Cr2W8V钢经等温球化退火、1070℃淬火后再680℃左右两次回火能够获得良好的综合力学性能,有利于延长模具寿命。     

快速预冷等温球化退火工艺对Cr12MoV模具钢组织和性能的影响

通过对Cr12Mo V冷作模具钢常规球化退火工艺的改进,进行快速预冷等温球化退火工艺试验,并将经新工艺退火后的合金进行淬火、回火热处理,研究了不同预冷等温球化退火工艺对Cr12Mo V钢最终热处理组织和性能的影响。结果表明:理想的球化退火新工艺是940℃×0.5 h油冷至400℃左右后进行730℃×(1~1.5)h等温退火处理,该工艺处理后获得的碳化物颗粒细小,分布均匀,硬度适当,球化效果好,并大大缩短了退火时间。该钢经理想新工艺退火后再经淬火、回火,其组织和性能均优于经常规退火处理后再经淬火、回火的组织和性能。     

淬火温度对新型齿轮钢组织及力学性能的影响

通过SEM、TEM和XRD分析,结合拉伸试验、断裂韧度试验和硬度测试,研究了淬火温度对新型齿轮钢组织及力学性能的影响。结果表明,经850～1050℃淬火+深冷+回火,试验钢的抗拉强度、屈服强度和洛氏硬度均随着淬火温度的升高先升高后逐渐降低,在900℃时分别达到峰值,此时抗拉强度为1483 MPa,断裂韧度则在淬火温度为1000℃时达到最高,为62.4 MPa·m^1/2。淬火温度低于1000℃时,试验钢的晶界及马氏体板条上存在富Mo型M₆C碳化物,碳化物随淬火温度的升高逐渐溶解,在1000℃时未再观察到未溶相。试验钢的原始奥氏体晶粒尺寸随淬火温度的升高先缓慢增大,当温度超过1000℃时,原始奥氏体晶粒及组织快速粗化,断裂韧度和断面收缩率也出现大幅度降低。     

薄规格工具钢SK95的生产实践及组织性能

在薄板坯连铸连轧产线生产薄规格SK95钢,并对不同厚度的热轧态钢板和经过软化退火、冷轧及球化退火后钢板的组织、力学性能、球化效果进行研究。结果表明,热轧态钢板的组织以片层珠光体为主,与2.5 mm钢板相比,1.8 mm热轧态钢板的珠光体片层间距减小约100μm,脱碳层减小0.01 mm,且无网状碳化物,抗拉强度高约70 MPa,1.8 mm软化退火态钢板球化率增加20%,抗拉强度降低约40 MPa,伸长率从21%提高至23.5%;而冷轧后球化退火态钢板较软化退火态钢板抗拉强度降低约80 MPa,伸长率从23.5%提高至35%。     

5Cr8Mo2SiV钢淬火和回火过程中碳化物的析出

对球化退火后的5Cr8Mo2Si V刃具钢进行淬火和回火工艺的探究,用SEM和EDS对淬、回火后的显微形貌进行分析,用碳化物电解萃取和XRD分析等研究了5Cr8Mo2Si V刃具钢淬、回火过程中碳化物的析出行为,并用Jmat-Pro模拟回火过程中碳化物析出相的变化。结果表明:5Cr8Mo2Si V钢退火试样在1100℃淬火+520℃回火时有明显的二次硬化现象,球化退火组织中存在VC、Cr_(23)C_6、Cr_7C_3、Fe_3C、Si C和Mo_6C类碳化物。Mo_6C、Si C、Fe_3C、Cr_7C_3和Cr_(23)C_6型碳化物随着淬火温度升高依次溶入马氏体基体,最终只有VC分布在基体上。Mo_2C、VC、Cr_7C_3和Cr_(23)C_6型碳化物在回火过程中从马氏体中析出,且Mo_2C和VC型碳化物在520℃回火析出量出现峰值。结合Jmat-Pro模拟结果发现,5Cr Mo2Si V钢的二次硬化现象是残留奥氏体二次淬火和Mo_2C粒子的第二相强化共同导致,且Mo_2C粒子第二相强化效应符合位错切过机制。     

球化退火等温温度对高碳钢组织的影响

对高碳钢在680、700和720 ℃的等温温度下进行等温球化退火,然后完成相同的淬回火处理。利用图像软件统计分析热处理后组织中碳化物的数量、尺寸和形貌,研究了等温温度对球化组织、淬回火组织的影响。结果表明：700 ℃等温的球化退火组织中,碳化物的数量最多,平均尺寸最小,圆度最好;680 ℃时存在较多大尺寸碳化物,碳化物数量最少;720 ℃时出现片层状碳化物,圆度最差。经不同等温温度退火处理后,淬回火组织中碳化物的变化趋势表现出组织遗传倾向。当等温温度在700 ℃时,淬回火后可得到细小且弥散分布的未溶碳化物。     

等温球化退火温度对高碳钢组织的影响

对高碳钢在680、700和720℃的等温温度下进行等温球化退火,然后完成相同的淬回火处理。利用图像软件统计分析热处理后组织中碳化物的数量、尺寸和形貌,研究了等温温度对球化组织、淬回火组织的影响。结果表明:700℃等温的球化退火组织中,碳化物的数量最多,平均尺寸最小,圆度最好;680℃时存在较多大尺寸碳化物,碳化物数量最少;720℃时出现片层状碳化物,圆度最差。经不同等温温度退火处理后,淬回火组织中碳化物的变化趋势表现出组织遗传倾向。当等温温度在700℃时,淬回火后可得到细小且弥散分布的未溶碳化物。     

Nb对H13钢组织及冲击性能的影响

采用OM、SEM、EDS、相分析、硬度测试和冲击性能试验等分析手段,对比研究Nb含量为0、0.067%和0.270%(质量分数)的H13试验钢淬回火后的组织及力学性能。结果表明,加入Nb后试验钢淬火硬度有所下降;淬火温度提高后,含Nb试验钢的晶粒尺寸小于0Nb试验钢,但含Nb试验钢中存在部分未溶碳化物;3种试验钢回火后的二次硬化峰均出现在510 ℃。经1050 ℃淬火、不同温度回火后,0.067Nb试验钢的冲击吸收能量高于0Nb试验钢。0.27Nb试验钢受到大尺寸碳化物的影响,淬火温度在1080 ℃以下时,冲击吸收能量不及另两种试验钢。     

过冷奥氏体变形和回火处理对40CrNiMo钢组织及硬度的影响

研究了40CrNiMo钢经650～700℃过冷奥氏体区变形以及350～550℃回火条件下的微观组织和硬度变化。结果表明:40CrNiMo钢在650℃和700℃过冷奥氏体区经30%变形后,其淬火组织为单一的板条马氏体; 40%变形淬火后,板条组织不明显,出现部分颗粒状的渗碳体组织。回火温度对过冷奥氏体变形淬火组织和硬度有显著的影响,随着回火温度升高颗粒尺寸逐渐变大,硬度随之降低;相同变形量条件下,过冷奥氏体变形温度降低,经相同制度回火,钢的硬度呈现不同程度升高。450℃下随回火时间延长,碳化物颗粒尺寸和硬度值变化均不明显。通过650℃过冷奥氏体变形,可使40CrNiMo钢的硬度达到717 HV0. 2,相当于2300 MPa的抗拉强度。     

热处理工艺对30Cr16Mo1VN钢组织和性能的影响

为探索30Cr16Mo1VN钢最佳的热处理工艺,采用冲击、拉伸试验机、洛氏硬度计、OM、SEM、XRD、TEM研究了淬、回火温度对该钢组织和力学性能的影响。结果表明:该钢最佳的淬火温度为1050 ℃,淬火后存在少量M₂₃C₆碳化物和M₂N氮化物阻碍晶界迁移,其平均晶粒尺寸为14.1 μm,而大部分碳/氮化物固溶进基体中,导致Ms点降低,残留奥氏体含量增至59.2%。经-73 ℃冷处理后,大量残留奥氏体转变成马氏体,硬度提高至57 HRC。该钢300 ℃回火时具有良好的强韧性匹配,抗拉强度达2030 MPa,断面收缩率为10.0%。回火后基体发生回复,位错密度降低,随回火温度的升高,基体上析出细小弥散的球状碳化物阻碍位错运动产生二次硬化,450 ℃回火时出现硬度峰值。回火温度低于500 ℃时,该钢的硬度值皆大于55 HRC,具有良好的回火稳定性。     

热处理工艺对Fe-12Cr马氏体钢组织与力学性能的影响

对Fe-12Cr马氏体钢包壳管材分别进行980～1050℃下保温15～30 min正火处理,随后在730～790℃温度下进行2 h回火处理,研究不同热处理工艺对Fe-12Cr马氏体钢包壳管材微观组织、室温和高温力学性能的影响。结果表明:正火处理后,冷轧Fe-12Cr马氏体钢的组织为板条马氏体,冷轧态的碳化物粒子会部分固溶于马氏体基体中;随正火温度的升高,残余碳化物的含量降低,且原奥氏体晶粒尺寸会增大(从980℃的9μm增至1050℃的12μm);回火处理后,马氏体基体上重新析出细小碳化物粒子,且随回火温度增加,碳化物粒子会发生粗化,平均尺寸为0.2～0.28μm,而马氏体板条间距几乎不随回火温度发生变化。Fe-12Cr马氏体钢经过1050℃×15 min正火+760℃×2 h回火处理后具有最佳的综合力学性能,其在600℃下的屈服强度为270 MPa,伸长率为40%;此时合金的碳化物粒子体积百分数最高,约为4.5%。     

LD钢冷挤凸模热处理新工艺

用LD钢（7Cr7Mo2V2Si）制造的汽车起动器导向简冷挤凸模（见图1），按本厂退火、低温淬回火的工艺进行热处理时，使用寿命比Cr12、高速钢制的常规热处理模具显著提高。其球化退火工艺示于图2。退火后的硬度为246HB，满足了机加工要求。表1所列为该钢制模具的淬火硬度与奥氏体化温度和淬冷介质的关系。淬火后的组织为板条马氏体和弥散碳化物。试验证实，LD钢冷挤凸模经1050℃奥氏体化25min，油中淬火，200℃×4h回火的效果最好，淬火后硬度达60HRC，凸模寿命提高到2万次，比原充高6倍。LD钢冷挤凸模热处理新工艺@刘友奎$辽源汽车电器…     

感应回火对1000 MPa级高强度低合金钢碳化物析出行为及韧性的影响

对比研究了电磁感应及传统箱式炉2种不同回火加热方式对1000 MPa级别高强度低合金钢淬火后组织中碳化物的尺寸、形貌、分布及其对力学性能的影响.结果表明,实验钢淬火后组织包括下贝氏体及板条马氏体.2种加热方式回火后,对于下贝氏体组织,随着回火温度由400℃升高至550℃,碳化物由针状向短棒状转变.其中,经550℃传统加热回火后,贝氏体内部碳化物长轴尺寸约为200 nm,而经该温度电磁感应加热回火后其长轴尺寸约为60 nm.对于板条马氏体组织,经传统加热回火后,碳化物主要沿着板条边界连串析出;电磁感应加热回火后,马氏体板条中析出的碳化物在板条内部及边界均匀弥散分布.经550℃传统方式回火后,马氏体中的碳化物尺寸约为200 nm,而电磁感应回火的碳化物尺寸均小于100 nm.经过不同加热方式回火后,实验钢的硬度差别不显著,随着回火温度升高,2种加热方式回火试样冲击功均升高,但感应加热回火后冲击功升高更为显著,实验钢经550℃电磁感应加热回火后-20℃冲击功达到133 J,是传统加热回火工艺的4.5倍,实现了1000 MPa级高强度低合金钢良好的强韧化组合.     

GCr15钢钢领碳化物的双细化研究

针对GCr15钢钢领球化效果差的问题进行了6种球化退火工艺(普通球化退火、等温球化退火、正火+普通球化退火、正火+等温球化退火、固溶+高温回火、固溶+等温退火)试验。研究了6种球化退火工艺对GCr15钢钢领淬火+回火后的组织和性能的影响。结果表明,正火+普通球化退火、正火+等温球化退火、固溶+高温回火、固溶+等温退火能获得碳化物双细化的效果,有效地球化和细化了碳化物,提高了材料的耐磨性能。     

淬火温度对N63钢组织和力学性能的影响

采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)等研究了淬火温度对N63钢组织及性能的影响。结果表明：当淬火温度低于1050℃时，N63钢中观察到M₂₃C₆型未溶相；随淬火温度升高，N63钢中未溶相逐渐溶解，晶粒有长大趋势；N63钢在900～1150℃范围内淬火时(淬火后还进行了深冷及回火处理),随着淬火温度的升高，其抗拉强度先升高后降低，在1000℃淬火时达到峰值，为1479 MPa,屈服强度整体上呈降低趋势，在950℃淬火时达到峰值，为1209 MPa,冲击吸收能量先升高后略有降低，在1100℃淬火时达到峰值，为148 J。N63钢在1100℃淬火及深冷和回火处理后，碳化物完全溶解且组织完全奥氏体化，具有最佳的强韧性匹配，其抗拉强度为1470 MPa、屈服强度为1136 MPa,冲击吸收能量为148 J。     

铝对高碳铬钢热处理后的组织和性能的影响

对含4%Al(质量分数)和不含铝的两种高碳铬钢进行了球化退火、淬火和低温回火处理。含铝钢的球化退火工艺为790℃保温1 h,炉冷至720℃保温6 h,炉冷至650℃空冷,继之以820℃油淬、150℃回火;不含铝钢的球化退火工艺为850℃保温2 h,炉冷至700℃保温5 h,炉冷至650℃空冷,继之以920℃油淬、150℃回火。采用光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪检测了钢热处理后的显微组织,并测定了硬度,目的是揭示铝对高碳铬钢的组织和性能的影响。结果表明,与不含铝的高碳铬钢相比,含4%Al的高碳铬钢球化退火态硬度要高60HBW,碳化物数量较少且呈短棒状;淬火、回火后的组织为马氏体,无碳化物,硬度低200HV0.2,残留奥氏体体积分数高5%以上。     

淬火回火工艺对Cr26过共晶高铬铸铁组织及性能的影响

采用X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电镜、硬度测试、冲击试验和磨损试验等手段,研究了淬火和回火工艺对Cr26型过共晶高铬铸铁组织、硬度、冲击吸收能量和耐磨性的影响。结果表明,经980~1100 ℃淬火和250~600 ℃回火后的Cr26过共晶高铬铸铁的组织主要是马氏体基体,M₇C₃碳化物和少量奥氏体。初生碳化物为六边形,共晶碳化物和回火生成的二次碳化物呈短棒状。总体碳化物含量随淬火温度升高略有上升。随回火温度的升高,硬度先降低后增加,超过500 ℃回火时再次降低,而冲击吸收能量先增加后降低,超过350 ℃回火时再次上升。不同温度淬火时,对应最大耐磨性的回火温度不同。980、1050 ℃淬火时,再经250 ℃回火获得最高的耐磨性,而1100 ℃淬火时,再经350 ℃回火获得最大耐磨性。