等温球化退火温度对超细化H13钢组织与力学性能的影响

采用光学显微镜观察超细化H13钢在不同奥氏体化温度等温球化退火后的显微组织,并对退火后H13钢的残留碳化物形态及分布进行研究。利用Image Pro-Plus软件对退火后碳化物的分布情况进行定量分析,并利用扫描电镜观察不同退火温度下冲击试样的断口形貌,研究不同退火温度对超细化H13钢组织与性能的影响。结果表明,随奥氏体化温度的升高,超细化H13钢硬度下降,碳化物数量与尺寸减小。当高于880℃进行等温球化退火时,晶粒明显变大,材料的退火态韧性急剧下降,回火后残留奥氏体含量增加,残留奥氏体的存在降低了H13钢的硬度。超细化H13钢在860℃进行等温球化退火,材料的综合力学性能最佳。     

铬含量对低合金铸钢组织和性能的影响

借助真空电弧熔炼法研究了Cr含量对低合金铸钢组织和性能的影响。结果表明,Cr含量为0.569%时,试样的组织和硬度与原料试样相近,其综合力学性能优于原料试样;当Cr含量增加到0.986%时,试样组织中含有大量细针状回火索氏体以及弥散的颗粒状碳化物,此时试样的硬度和强度增加,塑性降低。     

球化工艺对热轧超高碳钢组织性能的影响

利用离异共析原理,采用不同的热处理工艺球化热轧超高碳钢。组织观察表明:热轧预处理消除了铸态下晶界网状粗大碳化物,并获得颗粒状碳化物与片状珠光体的混合组织。球化热处理时,奥氏体化温度升高、保温时间延长,碳化物颗粒的间距增大,减缓冷却速率增加碳化物的析出。对球化后超高碳钢进行拉伸力学性能试验,850℃球化后的强度很高(σ0.2=688.71MPa,σb=1005.78MPa),屈强比和伸长率分别为0.69、16.7%。拉伸后的断口形貌分析表明,超高碳钢拉伸过程中裂纹易在大颗粒碳化物处萌生、扩展。     

球化工艺对热轧超高碳钢组织性能的影响

利用离异共析原理，采用不同的热处理工艺球化热轧超高碳钢。组织观察表明：热轧预处理消除了铸态下晶界网状粗大碳化物，并获得颗粒状碳化物与片状珠光体的混合组织。球化热处理时，奥氏体化温度升高、保温时间延长，碳化物颗粒的间距增大，减缓冷却速率增加碳化物的析出。对球化后超高碳钢进行拉伸力学性能试验，850℃球化后的强度很高（σ0.2=688．71MPa，σb=1005．78MPa），屈强比和伸长率分别为0．69、16．7％。拉伸后的断口形貌分析表明，超高碳钢拉伸过程中裂纹易在大颗粒碳化物处萌生、扩展。     

1Cr13Ni马氏体钢不同冷却方式的回火组织与力学性能研究

对经过不同冷却方式冷却后的1Cr13Ni马氏体钢进行回火处理,研究了1Cr13Ni马氏体钢冷却速度对后续回火处理材料的组织与力学性能影响规律。结果表明:水淬、油淬、空冷时的回火组织主要是索氏体、铁素体以及析出的碳化物。炉冷时的回火组织主要是铁素体和珠光体,以及沿晶界区域析出的大量碳化物。冷却速度越快,马氏体相变程度越大,回火组织的硬度与抗拉强度相应增加,最大抗拉强度为1191 MPa。560℃回火后各试样的硬度、抗拉强度、断面收缩率随着淬火冷却速度的增大而增大,伸长率随着冷却速度的增加而减小。炉冷试样晶界区域有大面积珠光体组织形成,回火后强度与硬度最小。     

GCr15SiMo轴承钢球化退火过程的碳化物演变

借助差示扫描量热法、扫描电镜等检测分析手段以及JMatPro热力学软件,研究了等温球化退火的奥氏体化温度和保温时间对GCr15SiMo轴承钢碳化物的影响。结果表明,随着奥氏体化温度的升高和保温时间的延长,GCr15SiMo轴承钢中碳化物趋于均匀化、细小化,且有利于GCr15SiMo轴承钢退火过程碳化物球化效果。在奥氏体化温度为800℃、保温时间为30 min的等温球化退火工艺下,GCr15SiMo轴承钢中碳化物数量多、尺寸小、弥散分布度高,且组织最为均匀致密,硬度较低,球化效果最好。     

流体机械用液压精密钢管35CrMo的研制与开发

研究了退火保温时间、冷却方式、完全退火温度、不完全退火温度和保温时间对液压精密钢管35Cr Mo的显微组织和力学性能的影响。结果表明,退火温度为870℃,退火保温时间为45~75 min条件下,当冷却方式从随炉冷却转变为风冷时,35Cr Mo钢管的带状组织趋于减弱;随着完全退火温度和不完全退火温度的上升,钢管的抗拉强度、屈服强度和显微硬度逐渐上升,而断后伸长率逐渐降低;不完全退火温度下钢管的强度和硬度较完全退火有所降低,塑性有所提高;在相同退火温度和冷却方式条件下,不完全退火保温时间的延长使得钢管的强度和硬度降低,而塑性提高。     

机械振动对Cr12MoV冷作模具钢组织及力学性能的影响

通过感应炉熔炼,吹氩精炼以及机械振动,制备了铸造Cr12MoV冷作模具钢试块,采用球化退火预处理+淬火+低温回火工艺对样块热处理,并测试其硬度与冲击韧度值,采用扫描电子显微镜(SEM)观察了试样的表面组织与断口形貌。研究了振动频率、时间对Cr12MoV组织与性能的影响。结果表明,随着振动频率与时间的增加,晶粒由柱状树枝晶转变为等轴树枝晶,晶粒明显细化,但是由于网状组织附着于晶界,所以冲击韧度值没有明显的提高。当振动频率为80 HZ、振动时间为10 min时,试样的洛氏硬度为57 HRC,冲击韧度Ak为6 J/cm~2,合金的综合力学性能最优,其组织为细针回火马氏体、大量弥散均匀分布的细合金碳化物和少量小块状条状碳化物,以及少量残留奥氏体。分析认为振动引起的强烈冲击和搅拌作用使金属液产生晶粒游离、增殖、从而细化了晶粒。     

GCr15钢奥氏体化工艺对快速球化退火效果的影响

研究了快速球化退火的奥氏体化温度、保温时间以及双相区冷却速度对GCr15钢残留碳化物粒子的数量和分布形态的影响。根据"离异共析"的原理和奥氏体状态对残留碳化物粒子影响的研究结果,制定了GCr15钢的快速球化退火工艺。试验表明,GCr15钢经790℃×10 min奥氏体化,炉冷至720℃等温60 min炉冷快速球化退火后,其球化组织为2.5级,总退火时间为3.5 h,明显优于传统球化退火工艺。     

盾构刀具用5Cr5MoSiV1钢的球化退火工艺研究

研究了盾构刀具用5Cr5MoSiV1钢的球化退火工艺,讨论了加热温度和保温时间对碳化物颗粒的数量、大小、形态分布及退火硬度的影响。结果表明,随加热温度的上升,碳化物颗粒数量逐渐减少,粒径逐渐增大,颗粒趋于圆整化且分布更加均匀,同时硬度逐渐降低。随保温时间的延长,其对碳化物的球化及退火硬度的影响与加热温度的影响类似。对于5Cr5MoSiV1钢来说,900℃×4 h为最佳球化退火工艺。     

Effect of Spheroidizing Annealing on Microstructure and Mechanical Properties of High-Carbon Martensitic Stainless Steel 8Cr13MoV

The effects of holding time during both austenitizing and spheroidizing on microstructure and mechanical properties of high-carbon martensitic stainless steel 8Cr13MoV were experimentally studied. The results showed that the amount of carbides and the proportion of fine carbides decrease first and then increase with the increase in austenitizing time (t ₁) in the case of short spheroidizing time (t ₂), whereas the amount of the lamellar carbides increases. In the case of long t ₂, both the amount of carbides and the proportion of fine carbides decrease, and the amount of the lamellar carbides did not increase. The hardness of the steel decreases first and then increases with the increase of t ₁. Under the conditions of different t ₁, the change in the size of carbides and hardness of the steel show a same trend with the variation of t ₂. The size of spheroidized carbides increases, whereas the hardness of the steel decreases with increasing t ₂. The longer the holding time of austenitizing, the higher is the spheroidizing rate at the earlier stage. However, the spheroidizing rate shows an opposite trend with t ₁ at the later stage of spheroidizing. The effect of cooling rate on microstructure is similar with t ₂. With increasing cooling rate, the dimension of carbides became smaller, and the amount of lamellar carbides increased. The elongation of the sample fracture exhibits no corresponding relationship with holding time, whereas it is closely related to the precipitation of secondary carbides caused by the alloying elements segregation.     

回火工艺对1Cr12Ni3MoVN钢组织和性能的影响

通过显微组织分析、室温拉伸试验、冲击试验、硬度试验,研究不同回火制度下1Cr12Ni3MoVN钢的显微组织与力学性能。结果表明,随着回火温度的增加,1Cr12Ni3MoVN钢析出相数量不断增加,对材料的强度、冲击性能具有增强效果;碳化物聚集长大,基体组织逐渐由马氏体向回火索氏体转变,杂质元素在晶界处偏聚而降低了材料的断裂抗性,冲击韧性降低,回火温度应取较低温度;随565 ℃回火时间的延长,1Cr12Ni3MoVN钢抗拉强度、屈服强度、硬度下降,塑性变化不大,冲击吸收能量略有增加,回火保温时间不宜过长;随回火冷却速度的降低,1Cr12Ni3MoVN钢强度先升后降,塑性变化不大,冲击吸收能量显著下降,硬度变化不大,建议以空冷方式进行回火冷却。最佳的回火热处理工艺为565 ℃保温2 h,空冷。     

Cr12MoV模具钢电脉冲球化退火热处理工艺参数的优化

采用正交试验法,对Cr12MoV钢进行了研究,找出了Cr12MoV钢在脉冲电场作用下理想的球化退火新工艺参数,并进行了相应的新工艺试验。得到了Cr12MoV钢较理想的球化体组织,同时降低了Cr12MoV钢的退火加热温度,缩短了保温时间,其硬度可比常规等温球化退火低60HBS左右,更好地改善了Cr12MoV钢的切削加工性能。     

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。     

Cr12模具钢快速预冷球化退火工艺

对Cr12冷作模具钢采用快速预冷等温球化退火，通过增加过冷度，提高了球化速度。用该球化退火工艺获得的碳化物颗粒细小，分布均匀，硬度适当，退火时间是传统工艺的1／7～1／10。     

3Cr2W8V模具钢预处理工艺的改进

采用快速预冷退火工艺取代传统退火工艺,对3Cr2W8V热作模具钢进行了预处理.结果表明,新工艺通过增加过冷度,提高了球化速度,球化时间仅为传统工艺的1/6,而且碳化物颗粒细小均匀、球化效果好、硬度适当;经淬火处理后,组织中碳化物颗粒分布也更加细小均匀,淬火硬度也要高于传统退火处理后的淬火硬度.     

42CrMoVNb高强度螺栓钢的球化退火

根据热模拟试验测得42CrMoVNb高强度螺栓钢的Ac₁、Ac₃分别为773 ℃、811 ℃,并由此设计试验钢的球化退火工艺,通过改变保温温度、保温时间对其球化退火工艺进行了研究。通过光学显微镜、扫描电镜、显微维氏硬度以及冷镦试验,对不同球化退火工艺过程中碳化物的球化演变和硬度变化进行了分析。结果表明:试验钢经Ac₁以上780 ℃短暂保温0.5 h,缓冷至710 ℃保温6 h球化退火及Ac₁以下750 ℃保温3 h,缓冷至710 ℃保温6 h球化退火后,均能得到良好的球化组织与较低的硬度,碳化物形态均趋于球状且分布均匀,具有良好的塑性和冷镦性能。Ac₁以下750 ℃球化时,保温时间越长碳化物球化越明显。     

65Mn弹簧钢盘条相变组织分析

为合理制定65Mn盘条控冷工艺和球化退火工艺,使用热模拟相变膨胀法,结合金相组织分析及硬度试验方法,研究65Mn弹簧钢的组织相变规律。试验测定了65Mn动态连续转变CCT曲线,同时测定了该钢种的Ac1、Ac3、Ar1、Ar3等临界相变点温度,结果表明,当冷却速度低于7 ℃/s时,仅发生铁素体和珠光体组织相变,此时钢中组织为索氏体＋珠光体＋铁素体,索氏体含量随冷却速度的增加而增加。冷却速度大于7 ℃/s时,开始发生马氏体相变。冷却速度大于30 ℃/s时仅发生马氏体相变。采用本试验研究成果,制定了合理的65Mn盘条控冷工艺,生产出了力学性能合格的65Mn盘条。同时制定了合适的盘条球化退火工艺,供下游用户参考,用户使用该工艺对盘条进行球化退火处理,可获得均匀的球化组织。     

冷锻齿轮用16MnCrS5钢的球化退火工艺

通过研究不同球化退火工艺对冷锻齿轮用16MnCrS5钢力学性能的影响,分析了4种球化退火工艺对16MnCrS5齿轮钢硬度、强度、伸长率的影响。试验结果表明,760 ℃保温4 h,以12 ℃/h的冷却速率冷却至710 ℃保温3 h,再以12 ℃/h的冷却速率冷却至680 ℃保温2 h,炉冷至500 ℃下出炉,在此工艺条件下,材料的硬度最低达到123 HBW,且伸长率达到39%,断面收缩率超过70%,可达到冷锻加工材料高塑性要求,可为16MnCrS5冷锻齿轮钢热处理工艺提供参考。     

球化温度对4Cr5Mo2V热作模具钢组织和性能的影响

采用光学显微镜和扫描电镜观察了4Cr5Mo2V钢在不同球化温度退火过程中的显微组织变化,利用图像处理软件Image Pro Plus定量分析了碳化物的数量、平均粒径及体积分数,进而研究了球化退火对4Cr5Mo2V钢淬回火状态下力学性能的影响。结果表明,当球化温度在820~900 ℃时,碳化物的单位面积个数、体积分数和平均粒径分别在(10.0~14.0)×10⁸ cm^-2、8.0%~10.0%和0.30~0.43 μm之间。球化温度为840 ℃时,可有效消除不均匀退火组织,碳化物平均粒径为0.31 μm;其室温冲击吸收能量为392 J,具备良好的力学性能。