亚温淬火对65Mn钢组织及性能的影响

利用"亚温"淬火新工艺对65Mn钢在不同条件下进行试验,对试样进行显微组织、强度及硬度的测试,研究了亚温淬火工艺对65Mn钢组织及性能的影响.结果表明,采用830℃淬火+790℃二次淬火+450℃回火的热处理工艺时,65Mn钢的强度、硬度最高,力学性能最好;生产上采用亚温淬火取得了很好的经济效益.     

两步法等温淬火工艺对等温淬火球铁组织和性能的影响

通过硬度测试、韧性试验和显微组织比较,在不同的工艺条件下,对比研究了两步法和传统的单步法等温淬火工艺条件下得到的等温淬火球铁(ADI)的组织和性能.结果表明,采用"低温285℃保温形核 高温340℃或370℃等温淬火"的两步法等温淬火工艺与传统的340℃或370℃单步法等温淬火工艺相比,两步法得到的ADI比传统的单步法得到的ADI试样微观组织更细化、硬度显著提高、韧性也有了明显的改善.     

22MnB5硼钢的气雾淬火工艺参数优化

对比研究了常规固体淬火、气态压缩空气淬火和气雾(氮气和水)淬火3种方式,发现气雾淬火具有最大的淬火能力和淬火速率调节范围。采用Box-Behnken模型对气雾淬火方式下加热温度、保温时间和开始淬火温度工艺进行三因素三水平响应曲面试验优化,并对试验结果进行回归分析,建立气雾淬火后工艺因素对板料力学性能的响应曲面模型并进行优化,得到了高强度22MnB5硼钢最佳气雾淬火工艺参数为:加热温度893.21℃,保温时间5.35 min,开始淬火温度706.09℃,淬火硬度预测值538.644 HV,与试验工况(893℃-5.35 min-706℃)的结果基本一致。     

淬火对60Si2Mn组织及力学性能的影响

采用拉伸试验、冲击试验、硬度试验和显微组织分析等方法研究了淬火温度对复合模具钢基材60Si2Mn组织及力学性能的影响。结果表明:150℃低温回火时,随淬火温度的升高,各项力学性能都有所提高,当与高碳高铬钢复合时,可采用低淬+低回的热处理工艺,即1050℃淬火+150℃回火;550℃高温回火时,随淬火温度的升高,虽然韧性略有下降,但硬度与抗拉强度逐渐升高,当与高速钢等复合时,可采用高淬+高回的热处理工艺,即1150℃淬火+550℃回火。     

提高3Cr2W8V钢剪料刀寿命的热处理工艺

针对3Cr2W8V钢热金属剪料刀的早期磨损失效问题，调整了热处理工艺，采用1150℃淬火，550－560℃两次回火工艺，使其使用寿命比原工艺提高近5倍；采用淬火＋氮化复合工艺，使用寿命可进一步提高。     

MC5钢感应加热淬火工艺参数

用铅浴淬火试验模拟感应加热,对MC5冷轧工作辊的感应加热淬火工艺进行了试验.预备热处理宜采用910℃淬火,660～680℃回火.感应加热淬火温度在930～950℃之间,轧辊的下降速度为0.5mm/s.     

热处理工艺对G105钻杆材料抗腐蚀性能的影响

通过对G105钻杆材料热处理工艺试验,研究不同回火温度对材料组织的影响,并利用电化学测试和慢应变速率拉伸试验分析G105钻杆材料在不同热处理条件下的组织和性能变化对其腐蚀性能的影响。结果表明：采用890℃淬火+620℃回火、890℃淬火+580℃回火热处理后,材料性能能够满足G105钻杆技术要求;回火温度影响材料的力学性能,回火温度越高材料的塑性及韧性越强;采用890℃淬火+620℃回火处理后的显微组织优于890℃淬火+580℃回火工艺,并具有更佳的抗腐蚀性能。     

基于正交试验的半轴套管热处理工艺研究

采用正交试验对45钢半轴套管进行热处理工艺试验。研究了淬火温度、保温时间、淬火介质、淬火时零件的摆动方式对显微组织和硬度的影响。结果表明,半轴套管的最佳热处理工艺为:淬火温度860℃,保温时间60 min,以8%NaCl水溶液为淬火介质,淬火时半轴套管左右摆动。     

环保型淬火工艺对厚壁L80-13Cr钢管组织和性能的影响

对厚壁L80-13Cr无缝钢管进行1000 ℃保温150 min奥氏体化处理,分别采用风冷工艺、浸入水冷工艺和水雾冷却工艺进行冷却,然后在710 ℃下保温200 min进行回火。采用显微组织观察和力学性能测试等手段研究了3种淬火介质对厚壁L80-13Cr无缝钢管显微组织和力学性能的影响。结果表明:3种淬火介质的冷却性能由高到低分别是浸入水冷工艺、水雾冷却、风冷工艺;强度和冲击吸收能量都随着冷却速度的加快而提高,风冷工艺淬火的冲击吸收能量平均值为23.67 J,抗拉强度为764 MPa,水雾冷却工艺淬火的冲击吸收能量平均值为42.00 J,抗拉强度为787 MPa;浸入水冷工艺淬火的冲击吸收能量平均值为50.33 J,抗拉强度为800 MPa。但是浸入水冷工艺淬火容易有淬火裂纹,导致材料报废;雾化冷却工艺淬火,组织细小均匀,性能优异,是最合适的淬火冷却方式。     

热处理工艺对X100管线用无缝钢管组织性能的影响

采用不同淬火和回火工艺,进行X100钢级管线用无缝钢管的系列热处理试验,研究淬火温度和回火温度对其组织性能的影响。试验结果表明:X100钢级管线用无缝钢管在930℃淬火时能够完全奥氏体化,并获得针状铁素体和板条贝氏体组织;随着回火温度的变化,试验管的组织和性能呈一定规律;采用930℃淬火+620℃回火热处理工艺,试验管可获得晶粒细小且分布均匀的针状铁素体,综合性能最佳。     

大直径锻造耐磨钢球的热处理工艺

采用二次加热淬火和低温回火工艺改善ø120 mm锻造耐磨钢球的使用性能,研究了二次加热淬火工艺中不同升温速率和淬火冷却时间对钢球硬度分布、冲击性能和显微组织的影响。得出钢球的最佳热处理工艺为:以2.8 ℃/min的速率升温至840 ℃并保温1 h,出炉空冷至800 ℃后淬入35 ℃水中冷却 350~400 s,然后出水空冷至80 ℃以下并在200 ℃回火4 h,炉冷至80 ℃以下出炉空冷。此工艺下耐磨钢球表面至心部硬度均在58~60 HRC范围内,且球心处室温无缺口冲击吸收能量≥15 J,单颗落球次数大于5000次,证明此工艺方法可提高大直径锻造耐磨钢球的质量和寿命。     

关于提高34CrNiMo6风电主轴低温冲击吸收能量的研究

对34CrNiMo6风电主轴采用改进后的降温淬火工艺,将淬火温度从860℃降至800℃,冷却方式由单纯油冷改为水冷+空冷+水冷+油冷,并适当提高回火温度,产品的综合力学性能得到较大改善,低温冲击吸收能量完全满足技术要求。     

3379BA1汽轮机叶片钢的热处理工艺优化

采用正交试验方法研究了3379BA1汽轮机叶片钢热处理工艺与力学性能之间的关系。结果表明:影响试验钢力学性能的因素先后顺序为回火温度、淬火温度、回火时间、淬火时间,得出了最优热处理工艺参数为1050 ℃淬火(保温60 min,油冷)后在700 ℃回火(保温120 min,空冷)。通过试验验证,经最优热处理工艺处理后试验钢可以满足各项性能要求,较工艺优化前冲击吸收能量平均值提升约10 J,屈强比达87.3%。     

U76CrRE钢轨热处理过程组织控制及性能

通过对U76CrRE钢轨热处理时的冷却工艺进行优化,消除了钢轨脱碳层中的异常上贝氏体组织。对异常组织产生的原因进行了分析,提出了U76CrRE钢轨的最佳热处理工艺。在分段冷却过程中,U76CrRE钢轨的强冷介入温度在568 ℃。钢轨内部相变潜热与表面急冷层容易在钢轨脱碳层内形成等温层,是异常上贝氏体组织产生的温度条件;同时,钢轨近表面晶界处严重脱碳为上贝氏体组织形成提供了化学成分条件。U76CrRE钢轨的最佳热处理工艺为淬火开冷温度780 ℃,淬火时间120 s(20 s+100 s),淬火终冷温度控制在410 ℃,返温温度控制在540 ℃。     

大型锻件淬火组织场数值模拟

运用APDL(ANSYS参数化设计语言)语言对ANSYS进行二次开发,使其在模拟温度场的基础上可以进一步计算组织分布。为验证算法,选取一种贝氏体钢淬火,设定冷速为1℃/min、5℃/min、20℃/min、300℃/min匀速冷却,分别模拟计算组织百分数和制备试样观察相应冷速下的金相组织。结果表明模拟计算的结果和观测的金相组织吻合的比较好。最后采用本程序计算1.5 m大型锻件淬火过程的温度场和组织分布,结果显示这种贝氏体钢水冷却8 h后心部温度小于200℃,冷却结束后心部得到大于90%的贝氏体组织。     

淬火工艺对H13E钢显微组织及力学性能的影响

H13E钢是通过调整合金元素对H13钢进行了一定的改性,研究了淬火工艺对H13E钢显微组织及力学性能的影响。结果表明:随着淬火温度的升高,奥氏体晶粒尺寸单调增加,从1020 ℃升高至1080 ℃时,平均奥氏体晶粒尺寸增长了约40 μm;硬度在1060 ℃达到最大值,为61.6 HRC,相较于传统H13钢硬度高3~5 HRC,同时冲击吸收能量可达16 J以上。当保温时间在20~50 min时,奥氏体晶粒增长速率较缓慢,平均奥氏体晶粒尺寸仅增长7 μm左右,同时硬度仅下降0.2 HRC左右。相同条件下油冷后H13E钢马氏体更细小,力学性能优于空冷后的H13E钢。考虑综合力学性能,H13E钢较佳淬火工艺为:1060 ℃保温20～30 min,油冷。     

P20塑料模具钢淬火及回火组织性能的研究

利用扫描电镜、金相显微镜、洛氏硬度计研究了P20塑料模具钢淬火及回火组织,并测定了硬度随淬火温度以及回火温度的变化.P20钢经830～920℃淬火得到板条马氏体.淬火后晶粒尺寸随淬火温度的升高有粗化的趋势但并不明显,直到890℃以后才明显粗化,因此,淬火温度应在830～890℃,以860℃为宜.P20钢硬度随回火温度升高而降低,碳化物析出增多并逐渐球化,马氏体板条边界逐渐变得模糊,有些板条合并变宽.P20钢经620℃×1 h回火后其硬度为32.8～35.8HRC,能满足预硬化硬度要求,而且经830～890℃淬火+620℃×1 h回火,硬度基本不随淬火温度变化,这将有利于工厂组织生产,因此最终选择预硬化工艺为860℃×30min淬火+620℃×1 h回火.     

A-100钢复杂连接件热处理畸变数值模拟及控制

采用SYSWELD软件对A-100钢复杂连接件进行了有限元建模,对其在无刚性约束条件下淬火过程中温度场和形变进行了模拟仿真,并对模拟结果进行了试验验证。温度场结果表明:冷却0.13 s时温度分布均匀,零件表面温度在820 ℃左右;冷却5~60 s时,零件表面的温度分布极为不均匀,零件头部型腔的棱角处温度较低,而位于底部的支臂与翼面连接处温度较高;而当冷却时间延长至160 s左右时,零件的整体温度已降至60 ℃以下。形变场结果表明:当冷却时间为0.5~10 s时,翼面远离加强筋部位产生较大淬火畸变,顶端棱角处畸变达3 mm;冷却到600 s时,最大畸变量减小至0.65 mm。根据畸变模拟结果设计了专用淬火工装,校形率达到70%左右。     

薄钢板气体射流控冷结构数值模拟与试验验证

对3种用于薄钢板冷却的气体射流控冷结构进行了数值模拟分析,通过比较气体射流控冷结构内风速流场和钢板温度场,确定单均风板气体射流控冷结构可满足薄钢板淬火要求,且冷却均匀性较好,并进行了试验验证。结果表明:与无均风板相比,设置一个或两个均风板时,工件近壁面风速流场与温度场均匀性得到提高,利用单均风板气体射流控冷结构对钢板进行风冷时,在20 s时工件上存在的最大温度差约为63.8 ℃。在20 s内钢板平均温度从920 ℃冷却至Ms点(412 ℃)以下,最低冷速约为27.2 ℃/s,大于马氏体转变临界冷却速度27 ℃/s,表明单均风板气体射流控冷结构可用于薄钢板气体射流淬火工艺。     

40Cr钢的强烈淬火+回火处理

采用CaCl₂水溶液对40Cr钢进行强烈淬火并高温回火,利用光学显微镜、扫描电镜、硬度计、冲击及拉伸试验机等,表征了显微组织、力学性能及断口形貌,并与常规调质工艺(油淬)进行了对比。结果表明,40Cr钢采用CaCl₂淬火介质进行强烈淬火+高温回火与常规调质处理相比,可获得细小均匀的回火索氏体组织;经强烈淬火+回火处理后,与常规调质相比,硬度提高8%～18%,强度提高3%～5%,冲击性能提高16%～30%,可满足其较高的服役性能要求。40Cr钢最优的调质工艺为850℃保温20 min后采用CaCl₂淬火介质进行强烈淬火,再经580℃回火120 min后空冷。