回火保温时间对9Ni钢逆转变奥氏体和低温韧性的影响

在线热处理工艺中回火时间对9Ni钢逆转变奥氏体的体积分数和低温韧性有重要影响。用OM,SEM,XRD,EBSD,CVN等方法对不同回火保温时间样品中的逆转变奥氏体含量、分布及其低温韧性进行了研究。结果表明,逆转变奥氏体的体积分数随保温时间的延长先升高后降低,30 min时最高约为4.8%;低温冲击吸收能量(-192℃)在保温60 min时最高为132 J;低温韧性与逆转变奥氏体的体积分数及分布有关。     

9Ni钢断裂过程中裂纹的扩展行为

采用SEM和TEM对9Ni钢断裂过程中裂纹的扩展行为进行了研究,讨论了逆转变奥氏体在断裂过程中的作用。SEM观察结果表明,基体的塑性对裂纹尖端形状有重要影响,基体塑性较差时裂纹前端尖锐,加剧了应力集中,基体塑性较高时裂纹前端呈“钝角”,使应力集中松弛。TEM观察显示,9Ni钢裂纹的扩展有两种形式：一种是在带状薄区中呈“Z”形扩展,另一种是遇到逆转变奥氏体后偏离原来的扩展方向。研究结果也显示在两种条件下获得的逆转变奥氏体,经变形后又发生相变。这表明稳定性高的逆转变奥氏体能够在变形过程中保留下来,阻碍裂纹扩展促使9Ni钢低温韧性提高,而稳定性较低的逆转变奥氏体则在变形过程中很快发生相变。     

回火温度对7Ni钢组织和性能的影响

利用OM、SEM、TEM和XRD试验方法,分析在两相区淬火+回火(QLT)工艺中,不同回火温度下7Ni钢组织形貌和逆转变奥氏体含量的变化,研究回火温度对7Ni钢低温强度和低温韧性的影响。结果表明:随着回火温度升高,7Ni钢抗拉强度逐渐提高,而低温韧性呈现先升高后降低的趋势。回火温度从560 ℃提高到620 ℃过程中,7Ni钢马氏体组织由粗大转变为均匀弥散细小,抗拉强度逐渐提高。当回火温度较低时,钢中马氏体回复不充分,析出的逆转变奥氏体量较少,低温韧性偏低。随着回火温度升高,7Ni钢逆转变奥氏体含量不断升高,但稳定性下降,大量不稳定的逆转变奥氏体在低温下发生转变,不利于钢低温韧性的改善。7Ni钢低温韧性随着回火温度升高呈现先升高后降低的趋势,并在580 ℃时获得最好的低温韧性。     

两相区淬火对9Ni钢中逆转变奥氏体的影响

淬火+两相区淬火+回火(QIT)能显著的提高9Ni钢的低温韧性。利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、电子背散射衍射(EBSD)、X射线衍射(XRD)和电子探针(EPMA)对QIT处理的9Ni钢中逆转变奥氏体的含量、形貌、分布以及两相区淬火对逆转变奥氏体的影响进行了研究。结果表明,QIT处理的9Ni钢中逆转变奥氏体的含量约为10%,以块状和薄膜状形态分布在基体中;两相区淬火的9Ni钢中的大角度晶界增多,有利于逆转变奥氏体的形核;基体上某些区域的C、Mn和Ni元素含量较高,利于逆转变奥氏体长大和稳定化。     

热处理工艺对9Ni钢组织与性能的影响

对9Ni钢厚板进行了4种热处理工艺试验,分别是终轧后直接淬火+回火(DQ+T)、淬火+回火(QT)、淬火+双相区淬火+回火(QLT)和热轧后空冷到双相区淬火+回火(LT),分析了热处理工艺对9Ni钢组织与性能的影响规律.结果表明,9Ni钢采用DQ+T工艺热处理可获得最高的强度,但-196℃低温下的冲击功只有139 J;采用传统的QT和QLT能保持较高的低温韧性,低温冲击功分别为198 J和223 J.采用QT工艺的强度和屈强比高,伸长率较QLT处理的要低.采用QLT工艺获得铁素体,钢板低温韧性显著提高的同时强度则有较大幅度的降低,而伸长率最高;采用LT工艺热处理的钢板低温冲击功为225 J,达到QLT工艺水平,其屈服强度、抗拉强度和伸长率均比QT处理的钢板的同类指标要高,是一种兼有高韧性和高强度的新工艺.     

9Ni钢中回转奥氏体的形成规律及其稳定性

采用XRD法测定了不同温度回火后9Ni钢中的回转奥氏体含量,并结合显微组织的变化,研究了回转奥氏体的形成规律及其对性能的影响。同时,采用多种方法研究了所形成的回转奥氏体的稳定性。结果显示:540℃回火时,回转奥氏体的生成比较困难;570℃回火后其含量达到4.47%,且稳定性较高;570～600℃之间回火,测得的回转奥氏体缓慢增加,稳定性则逐步降低;600℃以上回火,回转奥氏体快速增加,并在630℃左右达到峰值,但稳定性显著降低;回火温度超过630℃,保温期间生成的奥氏体更多,但稳定性更低,其中很大一部分在水冷过程中又发生相变,使最终测得的回转奥氏体含量又快速降低。结果也表明,通过分析回转奥氏体和基体点阵常数的变化趋势能够更加准确地确定回转奥氏体的稳定性。     

钢的感应加热回火

本文对比了改善感应淬硬零件性能的自回火法和感应回火法，同时也评述了感应回火的优点。     

逆转变奥氏体对9Ni钢低温冲击韧度的影响

对经淬火+回火(QT)与淬火+两相区淬火+回火(QLT)工艺处理后的9Ni钢中的逆转变奥氏体含量和其对原位拉伸时裂纹形成和扩展时所起到的作用进行了观察和分析。结果表明:经QT工艺处理的钢中的逆转变奥氏体含量为2%,在裂纹扩展过程中,裂纹尖端成锐角,加剧了应力集中;经QLT处理后,钢中的逆转变奥氏体含量提高为6%,在裂纹扩展的过程中,裂纹尖端成钝角,弱化了应力集中。逆转变奥氏体并不能直接阻碍裂纹的扩展,通过提高基体的韧性,间接地阻碍裂纹的扩展,从而优化实验钢的低温韧性。     

高温回火对20Cr2Ni4A钢渗碳层中残留奥氏体的影响

减少20Cr2Ni4A钢渗碳后残留奥氏体的途径主要有高温回火和深冷处理.研究不同高温回火工艺对20Cr2Ni4A渗碳层中残留奥氏体转变的影响,尤其是高温回火时间的影响.结果表明:采取第一次回火温度高和第二次回火时间长的工艺后进行淬火,表面硬度超过62 HRC,渗层组织为细密的隐针马氏体+均匀的碳化物+较少的残留奥氏体,保证产品渗碳淬火后表面硬度满足了生产需要.     

Ni9钢微观结构的TEM研究

利用ＴＥＭ研究了Ｎｉ９钢中马氏体与奥氏体的微观结构，结果表明，多数回火奥氏体不是严格地按Ｋ－Ｓ或Ｎ－Ｗ关系析出，而是在这两种取向附近变化；在同一马氏体束内，奥氏体可按上述近似关系的不同变化析出；回火奥氏体主药第马氏体晶界析出，呈板条状，惯习面为（３３５）／／（３４１），奥氏体向马氏体转变时易形成马氏体孪晶，这是孪晶在随后的回火过程中消失。     

两相区热处理对含铜9Ni钢组织和性能的影响

通过SEM、TEM和XRD等手段,研究了含铜9Ni钢两相区热处理(QLT)中加热温度(TL)、及回火温度(TT)对组织的演化、回转奥氏体含量以及力学性能的影响.结果表明:回转奥氏体主要在马氏体板条间析出,随着7L的升高,奥氏体形态从点状、块状转变为棒状.当TL为600℃时,获得5.6％但稳定的回转奥氏体;而当TL为较高的670℃时,回转奥氏体含量为12.3％但欠稳定.同时,高温回火下能获得数量较多且稳定的回转奥氏体,有利于得到较好的深冷冲击韧性;纳米级含Cu沉淀相主要在位错、晶界和基体中析出,随着TL的升高,沉淀相逐渐粗化,沉淀强化效果减弱.含铜9Ni钢经过两相区淬火回火处理,其在-196℃下的最佳Charpy冲击功为143 J,抗拉强度达到802 MPa.较小的性能差异体现了9Ni-Cu材料具有较宽的两相区热处理工艺窗口.     

18Cr2Ni4WA钢渗碳后两次高温短时回火工艺的试验与应用

根据“相变硬化消除”理论,试验了18Cr2Ni4WA钢渗碳高温短时回火新工艺。试验结果表明,采用“670℃×0.5～1h油冷十670℃×1～2h空冷”工艺即可将残余奥氏体降到5%左右,从而使生产周期及能耗减少30～50%。     

9Ni钢中逆转奥氏体及其稳定性的研究

研究了调质处理工艺(CHT)下回火温度和亚温淬火热处理工艺(IHT)下亚温淬火温度对9Ni钢的显微组织、逆转奥氏体含量、逆转奥氏体中的碳含量及-192℃下冲击韧度的影响,并利用扫描电镜对9Ni钢在这两种工艺下的组织形态、分布进行了观察分析.结果表明:经低温保温后,逆转奥氏体的含量有所降低,逆转奥氏体中的碳含量却会升高,说明低温保温后不太稳定的逆转奥氏体发生了马氏体转变,留下的是C含量较高的稳定的逆转奥氏体.     

调质热处理对Ni9钢低温韧性的影响

研究了不同的调质工艺参数对Ni9钢显微组织和-196℃下的冲击韧度的影响,并利用光镜、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)对Ni9钢在不同热处理条件下的组织形态、分布及低温冲击断口形貌进行了观察分析。结果表明:淬火介质对其低温冲击韧度影响不大;而淬火温度对Ni9钢的低温冲击韧度在一定范围内影响显著;此外,回火温度对其低温冲击韧度的影响很大,说明Ni9钢的低温韧度对回火温度敏感。     

调质热处理对Ni9钢低温韧性的影响

研究了不同的调质工艺参数对Ni9钢显微组织和-196℃下的冲击韧度的影响，并利用光镜、透射电镜（TEM）、扫描电镜（SEM）对Ni9钢在不同热处理条件下的组织形态、分布及低温冲击断口形貌进行了观察分析。结果表明：淬火介质对其低温冲击韧度影响不大；而淬火温度对Ni9钢的低温冲击韧度在一定范围内影响显著：此外，回火温度对其低温冲击韧度的影响很大，说明Ni9钢的低温韧度对回火温度敏感。     

调质处理对9Ni钢逆转奥氏体形成的影响

通过扫描电镜定性地观察了不同调质热处理工艺下9Ni钢中逆转奥氏体的分布情况.采用热膨胀的方法,测定不同工艺下的膨胀曲线来分析工艺参数对逆转奥氏体生成规律的影响.结果表明:不仅回火过程对9Ni钢逆转奥氏体的生成具有直接影响,在回火前的淬火过程也对其有显著的作用.细化淬火组织,可以使有利于奥氏体形核的位置增多,减少马氏体条块内部的“空白”区域,促进逆转奥氏体的形成和长大,有利于9Ni钢低温韧性的改善.     

9Ni钢的热处理及低温韧度

介绍了不同的热处理规范对9Ni钢的低温韧度的影响,对9Ni钢低温韧度的机理进行了总结与探讨。9Ni钢具有良好低温韧度的机理,一种解释是回转奥氏体阻止裂纹的扩展即裂纹尖端钝化效应。另一种解释是回转奥氏体发生形变诱发马氏体转变,阻止了裂纹的萌生和扩展,还有一种解释是回转奥氏体吸收使铁素体变脆的C、N等元素,使基体得到净化,从而提高低温韧度,即回转奥氏体的净化作用。     

热处理工艺对9Ni钢组织和低温韧性的影响

对9Ni钢进行三种热处理工艺试验,分别为两次淬火+双相区淬火+回火（RLT）、淬火+双相区淬火+回火（QLT）、淬火+回火（QT）。采用X射线衍射仪、扫描电镜及多功能内耗仪等对不同工艺下9Ni钢的组织和低温韧性进行分析研究。结果表明,9Ni钢经QT处理后组织为马氏体+逆转奥氏体;经RLT和QLT处理后,组织中的马氏体变得细小,逆转奥氏体含量增加,并有23%左右的铁素体生成。RLT工艺下试验钢在－196 ℃下的低温冲击吸收能量最高,达到188 J,此时测得的逆转奥氏体含量也最多,为8.90%。RLT工艺下增韧归因于：晶粒细化;增加了逆转奥氏体形核点,逆转奥氏体含量增加,马氏体基体得到净化;铁素体组织粗化。     

回火保温时间对A-100钢力学性能和组织的影响

采用力学性能测试、显微组织观察和断口失效分析等方法研究了回火保温时间对淬火+深冷处理后的A-100超高强度钢组织和力学性能的影响.结果表明,A-100超高强度钢482℃回火时在板条马氏体晶界上会析出逆转变奥氏体,马氏体周围析出M2 C型碳化物,且随回火保温时间增加,逆转变奥氏体数量增多、分散更均匀,马氏体晶粒尺寸有所增...     

钢的回火过程中应力演化的数值模拟

本文提出了一种模拟钢的回火过程中应力演化的数学模型。其中着重进行了蠕变方面的试验研究。在淬火过程数值模拟基础上，用据此模型开发的有限元软件对２６Ｃｒ２Ｎｉ４ＭｏＶ钢圆筒形试件的回火过程进行了计算。结果表明，由本模型预测的回火效果与实测吻合较好。此外还计算分析了回火规范对残余应力的影响，进一步验证了模型的有效性。