未再结晶区压下量对Ti微合金化低碳马氏体钢组织性能的影响

通过扫描电镜、透射电镜、X射线衍射、相分析等手段,研究了钢坯轧制过程中低温未再结晶区压下量对含Ti微合金钢组织和力学性能的影响。结果表明,加大低温未再结晶区压下量,使钢的组织细化,马氏体板块等轴化;析出相TiC含量增加到0.103%,且尺寸细小;在细晶强化、析出相沉淀析出强化及位错强化作用下,钢的屈服强度和冲击吸收能量分别提升了52 MPa和16 J,综合力学性能良好。     

热处理对Ti微合金化马氏体钢强度的影响

对Ti微合金化马氏体钢经不同工艺热处理后的屈服强度进行了研究,并分析了其强化机制。研究表明,Ti微合金化使钢中形成细小的TiC析出相,可以提高马氏体钢的屈服强度。经过回火与再加热淬火工艺处理后,可形成1～10 nm的TiC析出相,使得马氏体钢晶粒细化到约8μm。理论计算与实验数据关于TiC提供的析出强化与细晶强化效果良好吻合,即通过Ti微合金化及回火再加热工艺,由TiC析出相提供的析出强化达到188 MPa,TiC钉扎晶界使得晶粒细化而产生的细晶强化效果为80 MPa。     

Nb微合金化对Cr-Ni-Mo-V系高强钢组织及力学性能的影响

对含Nb与不含Nb的Cr-Ni-Mo-V系高强钢进行880℃×1 h淬火+300℃×3 h回火处理,并采用SEM、EBSD、TEM和物理化学相分析等技术分别对其微观组织和析出相进行观察分析。结果表明,添加了0.035%Nb的试验钢组织得到细化,马氏体板条块尺寸从3.1μm下降至2.9μm,且Nb的添加使得MC型析出相的含量增加,析出相尺寸分布得到优化,尺寸在18～200 nm的析出相含量明显增加。由于析出相含量的增加,固溶C含量有所下降,加之含Nb试验钢中的原始C含量稍低,导致含Nb钢的强度稍有下降,但仍达到2000 MPa水平。而马氏体组织的细化及析出相尺寸分布的优化使含Nb试验钢韧性明显提升,室温和-40℃低温冲击吸收能量(KU₂)均提高至44 J。     

Ti含量对高Ti马氏体耐磨钢组织与性能的影响

测定了0.31%Ti和0.55%Ti两种高Ti低合金马氏体耐磨钢的力学性能及耐磨性,并使用扫描电镜、夹杂物自动扫描系统对其显微组织进行了分析,进而讨论了高Ti钢中Ti含量对组织和性能的影响。结果表明,与含Ti量0.31%时相比,含Ti量达到0.55%时,基体中有更多的TiC颗粒析出,降低了基体的C当量,导致淬火后钢的抗拉强度明显较低,但更多TiC的析出也产生更为明显的析出强化效果,使得两种钢的屈服强度和硬度较为接近。另一方面,含Ti量较高时钢中微米级的TiC颗粒相应增加,显著提高了钢的耐磨性能。     

淬火温度对铬钼马氏体耐磨钢组织和力学性能的影响

对含0.35%C、1.49%Si、1.64%Mn、1.66%Cr、0.34%Mo、0.12%V、0.025%Ti和0.02%Nb(质量分数)的铬钼马氏体耐磨钢分别进行了880、900和920℃油淬随后200℃回火。采用光学显微镜、扫描电子显微镜、冲击试验机和电子探针等研究了淬火温度对钢的组织和力学性能的影响。结果表明:随着淬火温度从880℃提高至920℃,钢的冲击吸收能量从31 J增加到了58 J;硬度先增加后降低,900℃淬火的钢硬度最高,为52 HRC; 900℃淬火、200℃回火的钢马氏体最细小,且有细小的含Ti、V等合金元素的碳化物,因而其耐磨料磨损性能最佳。     

淬火温度对高Ti低合金耐磨钢组织及力学性能的影响

研究了淬火温度对高Ti低合金耐磨钢组织转变、析出相和力学性能的影响,并分析了组织演变和力学性能变化的原因。结果表明:试验钢经不同温度淬火和200 ℃回火后的组织均为高位错密度板条马氏体;析出相尺寸主要为微米-亚微米-纳米三种尺度,微米级析出相呈杆棒状,亚微米以及纳米析出相呈球状,马氏体板条上分布着细小的(Ti, Mo)C析出相。随着淬火温度的升高,试验钢的屈服强度、抗拉强度和维氏硬度均先升高后降低,均在920 ℃时有最大值,分别为1248 MPa、1535 MPa和434 HV,此时伸长率为10.0%。随淬火温度升高,纳米级析出相逐渐回溶,数量减少且尺寸逐渐长大,沿轧制方向被压扁拉长的原奥氏体晶粒尺寸以及马氏体板条块尺寸略有增大,但马氏体板条宽度却无明显长大。大量的弥散分布的5～10 nm的(Ti, Mo)C粒子是促进耐磨钢硬度升高的主要因素。细小的(Ti, Mo)C析出相逐渐长大以及原奥氏体晶粒的增大都不利于耐磨钢硬度的提高。     

热处理温度对34CrNiMo6钢组织与力学性能的影响

研究了34CrNiMo6钢经油淬(760～850℃)、回火处理(350～500℃)后的组织与力学性能的变化,结果表明:经760℃油淬,34CrNiMo6钢并未完全的奥氏体化,淬火组织中保留着铁素体与球状珠光体;随着淬火温度升高,淬火组织完全转变成马氏体,并且片状马氏体有所粗化、长大,淬火硬度也不断提高。经相同的工艺淬火处理后,提高回火温度,钢的硬度逐渐下降,冲击功先下降而后快速上升。400℃回火,钢的冲击功最低。当回火温度相同时,淬火温度低的34CrNiMo6钢有着更高的冲击韧性。经780℃油淬+450℃回火处理,34CrNiMo6钢有最佳的强韧性组合。     

淬火方式对含铜时效钢组织和性能的影响

利用SEM、TEM、EBSD和力学检测手段研究了QLT工艺中水淬及油淬方式对含铜时效钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:与油淬工艺条件相比,试验钢在水淬工艺下获得更高的强度和韧性,屈服强度增加54MPa,-80℃冲击功增加45J。试验钢在QLT工艺水淬条件下的组织为片层状相间分布的板条铁素体和二次马氏体混合组织,油淬条件下试验钢组织为粒状贝氏体和二次马氏体。EBSD分析可知,水淬和油淬条件下的小角度晶界密度分别为0.938和0.647μm~(-1),有效晶粒尺寸分别为3.67和4.33μm,较高的小角度晶界密度会提高屈服强度,有效晶粒尺寸细化有利于提高强度和韧性;同时,水淬工艺下获得的片层状相间分布的板条铁素体和马氏体组织能够提高裂纹扩展偏折频率,消耗裂纹扩展功,提高韧性。     

不同热处理工艺对S890高强钢强韧性的影响

采用光学显微镜、扫描电镜及X射线衍射XRD,对比分析了S890钢水淬、油淬、空淬、550℃和420℃等温淬火不同工艺处理后的淬火、以及600℃回火组织;并测试了硬度和冲击性能。结果表明,水淬试样得到全马氏体组织,回火后硬度32.5 HRC,-40℃低温冲击功118 J;经过油淬和550℃等温淬火试样,马氏体组织中混有贝氏体,硬度略低但韧性显著下降;空淬和420℃等温淬火得到全贝氏体组织,韧性最低。分析表明,S890钢中马氏体在回火过程中,板条上析出的大量弥散的纳米级碳化物使S890钢具有优良的强韧性;而贝氏体铁素体和碳化物的结构、位向、形态等决定了其贝氏体的本征脆性。     

热处理对ZG65Cr3NiMo钢组织力学性能及耐磨性的影响

研究热处理对ZG65Cr3NiMo钢显微组织、硬度、冲击韧性及耐磨性能的影响。结果表明:经950℃正火和高低温回火处理的ZG65Cr3Ni Mo钢显微组织为珠光体;经950℃油淬和570℃回火处理的ZG65Cr3NiMo钢显微组织为保持马氏体位向的回火索氏体;950℃油淬和250℃回火处理的ZG65Cr3Ni Mo钢显微组织为回火马氏体。ZG65Cr3NiMo钢的磨损量随磨损时间的延长而提高,几乎呈线性规律,磨损率较稳定。这种磨损条件下的ZG65Cr3NiMo钢的耐磨性受钢硬度影响明显,硬度高的合金钢耐磨性较高。经950℃油淬和250℃回火处理的ZG65Cr3NiMo钢的硬度值57.5 HRC最高,耐磨性能最好,在此磨损条件下ZG65Cr3NiMo钢的冲击韧性对耐磨性的影响较小。