热处理工艺对高碳铬轴承钢组织和性能的影响

研究了不同热处理工艺(淬回火、贝氏体等温淬火、马氏体预淬火后贝氏体淬火和贝氏体变温淬火处理)对典型高碳铬轴承钢GCr15的组织以及硬度、抗拉强度、冲击功和耐磨性等力学性能的影响,对比分析了不同热处理工艺的微观组织和性能的关系;为了更好地分析下贝氏体短时处理和尺寸稳定性,采用膨胀法进行了试验研究;利用XRD分析,研究了不同热处理工艺后残留奥氏体的量。研究表明,与常规淬回火相比,得到贝氏体组织的处理过程可以得到组织和性能的最佳匹配;贝氏体处理后,试样综合性能优于淬回火处理且尺寸稳定性好;马氏体预淬火处理和贝氏体变温处理在提高钢综合性能的同时又能不同程度缩短贝氏体转变时间。     

高碳铬轴承钢棒材轧后冷却工艺研究

对GCrl5高碳铬轴承钢在980℃高温终轧及经不同冷却速度冷却后的组织进行分析,结合网状碳化物级别分析得出,高温终轧后提高冷却速度可达到抑制网状碳化物析出、细化珠光体晶粒,从而达到提高退火冷加工材料质量的目的.     

合金元素V对高碳铬轴承钢组织和性能的影响

通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、XRD技术、EBSD分析、动态相变规律研究以及力学性能测试,研究了不同热处理工艺及合金元素V的加入对高碳铬轴承钢GCr15的显微组织和性能的影响。结果表明,强碳化物形成元素V添加后,动态CCT曲线向右下方移动,抑制了二次碳化物的析出和珠光体转变,Ms点降低;添加V后,淬回火处理和贝氏体等温淬火处理后强度、硬度和冲击韧性均有不同程度提高;通过添加合金元素V,可以消除淬回火处理过程中出现的淬火微裂纹,提高性能;V的添加还能降低热处理后残留奥氏体含量,提高工件尺寸稳定性;尽管,添加V会很小程度的抑制贝氏体转变,考虑到V对性能的贡献,综合考虑认为,高碳铬轴承钢中添加V利大于弊。     

淬火工艺对新型高碳铬轴承钢GCr17Mo组织与硬度的影响

分析了新型高碳铬轴承钢GCr17Mo的原材料质量及锻件的性能状态,研究了不同淬火工艺对其组织及性能的影响。结果表明：对于新型高碳铬轴承钢GCr17Mo,在淬火时间40 min条件下,当淬火温度为810~850 ℃时,淬回火组织及硬度均符合要求;淬火温度高于870 ℃时,组织过热,有细小淬火裂纹出现。在淬火温度830 ℃条件下,淬火时间不足时,GCr17Mo钢淬回火后组织及硬度均不合格。综合考虑GCr17Mo钢最佳淬火温度范围为820~850 ℃,淬火加热时间可参照GCr15SiMn钢。     

回火时间对高温轴承钢组织和性能的影响

研究了500 ℃高温回火处理时不同回火时间对高温轴承钢组织和性能的影响规律。结果表明,随回火时间的延长,高温轴承钢的强度和硬度逐渐增加,而钢的塑性和冲击性能逐渐降低。回火时间的延长促进了试验钢中第二相的析出和长大,由于第二相的析出强化,使得钢的强度和硬度提高。冲击断口韧窝中析出相的数量随回火时间的延长逐渐增加,且尺寸有所增大,冲击断口中典型韧窝形貌逐渐减少,断裂机制逐步由韧性撕裂向准解理断裂转变。试验钢在500 ℃100 h长时间回火后有少量μ相析出,μ相的析出使钢的塑性降低。     

高碳铬轴承钢的在线球化退火工艺

对GCr15高碳铬轴承钢进行了不同工艺的热变形在线球化退火,采用SEM对在线球化退火后GCr15钢中碳化物的数量、尺寸、形貌进行了分析,并利用显微维氏硬度计进行了硬度测定,得出本试验在线球化退火工艺的最佳终变形温度T和冷却速率v。结果表明,当T=720℃、v=0.05℃/s时,碳化物的平均尺寸大、数量多、圆度好,且均匀分布在铁素体上,为最优工艺参数,而T=650℃、v=0.2℃/s时的球化效果最差。随着T的升高,球化比例不断提高;T相同时,v越低,球化时间越长,所得到的球状碳化物颗粒尺寸越大,球化效果越好。     

冷却方式对低铬白口铸铁热变形后的组织与性能的影响

对低铬白口铸铁经过40％热变形后，用不同冷却方式下得到的组织与力学性能进行了研究。结果表明：变莆后的冷却方式能显著影响低铬白口铸铁的组织与力学性能，其中风冷的综合力学性能最好。     

论连铸高碳铬轴承钢的质量

提出了方坯连铸高碳铬轴承钢中心偏析的形成机理。改善连铸高碳铬轴承钢的中心偏析的方法和途径有：提高连铸坯的宽厚比,减少钢中残余元素、有害元素及夹杂物含量,降低和稳定过热度,合理选择拉速、二冷强度和电磁搅拌参数,采用软压下技术,比较试验表明：连铸生产的φ35mm轴承钢材的接触疲劳寿命L10是模铸材的1.30倍以上,连铸生产的φ50mm轴承钢材的接触疲劳寿命L50是模铸材的1.87倍以上,连铸材的弥散性和均匀性优于模铸材。     

热处理工艺对高碳高铬钢组织和性能的影响

研究了不同热处理工艺对RE复合变质高碳高铬合金钢的显微组织和力学性能的影响.研究结果表明:经热处理后组织内残余奥氏体完全分解,转变为粒状珠光体+M7C3型碳化物.高温固溶处理会对共晶碳化物的形态产生影响,随着固溶温度的提高,连续网状的共晶碳化物转变为杆状和块状,使材料的冲击韧性得到提高,球化处理促使基体内大量二次碳化物的析出,大大提高了材料的硬度.适合于高碳高铬合金钢的热处理工艺为1 200℃加热lh固溶,水冷,然后750℃×5 h球化处理.经此热处理后,与铸态实验钢相比硬度提高了30.8％,达到HRC53.9,冲击韧性提高了25％,达到9.5 J/cm2.     

变形及冷却工艺对高强耐候钢组织与性能的影响

采用G1eeble1500热模拟试验机及DT-1000膨胀仪研究了450MPa和550MPa级高强耐候钢的连续冷却转变曲线,分析了不同变形及冷却工艺条件下高强度耐候钢的金相组织类型。结果表明：450MPa级耐候钢的金相组织以铁素体为主,550MPa级耐候钢的金相组织在一定的冷却速度下以粒状贝氏体为主,并且随着冷却速度的增加,晶粒细化,抗拉强度提高,其强化机制除了细晶强化、析出强化外,还包括相变强化。     

硅与铬对球墨铸铁组织和高温性能的影响

通过高温抗热疲劳试验、高温抗氧化、生长试验以及自己设计的高温抗变形试验,模拟了烧结机台车体的工况条件,并研究了硅、铬、钼元素对球墨铸铁组织及高温性能的影响。在试验条件下,采用以铬代替钼,硅铬铜的合理配合,使获得的铬铜球墨铸铁高温抗变形和抗热疲劳性能达到了钼铜球墨铸铁的指标,满足了台车体的组织和性能要求,降低了生产成本。     

结晶冷却速度对中铬铸铁组织和性能的影响

通过采用砂型和金属型铸造的方法,研究了结晶冷却速度对中铬铸铁铸态组织和性能的影响。试验结果表明:提高结晶冷却速度可以使中铬铸铁的组织明显细化,特别是奥氏体一次、二次枝晶间距显著减小;(Fe,Cr)3C型碳化物含量增多,碳化物尺寸减小,综合力学性能得到提高。     

气液混合冷却液对高碳铬轴承钢淬火开裂的影响

使用聚合物(PAG)水溶液和气泡塔,研究了气液混合液的特性及气泡对淬火开裂的影响。淬裂试样为带凸缘的SUJ2钢园柱体。试验表明,当过滤器为5～15μm规格时,在0.1～10％浓度的PAG水溶液中,PAG起界面活性剂作用,使溶液表面张力较水显著降低,气泡直径减小。故由于气泡作用,蒸汽膜持续时间被延长,冷却速度亦较无气泡时为小。当PAG水溶液为低浓度时,均产生横向开裂;溶液浓度为10～15％且带有气泡时,产生纵向开裂的倾向较大;溶液浓度为20％时,则均产生纵向开裂。     

结晶器电磁搅拌对高碳铬轴承钢连铸坯质量的影响

对兴澄特钢结晶器电磁搅拌进行了工艺参数的测试及优化,应用于高碳铬轴承钢的生产取得了良好的效果.     

退火工艺对高碳高铬铸铁组织及硬度的影响

利用光学显微镜、XRD物相分析、洛氏硬度等方法,对3.4wt%C-28wt%Cr铸铁在600~1000℃退火条件下的显微组织及硬度转变规律进行了研究。结果表明:该合金铸态组织由M_7C_3+Ld+M+A_残构成;随退火温度升高,二次碳化物溶解,M以及Ld中的A向P转变,至850℃时,组织为P+M_7C_3+Ld';继续升温至1000℃,P上M_7C_3相逐渐二次析出。该合金铸态硬度52 HRC,随退火温度逐步升高至800~850℃时,获得最低硬度43 HRC,随后继续升温,由于M_7C_3相二次析出导致硬度再次提升。获得最佳软化退火工艺是800~850℃,保温2 h,组织为P+M_7C_3+Ld',硬度为43 HRC。     

变形和冷却工艺对含Ti-Nb高强汽车用钢组织性能的影响

为进一步降低成本和提高生产效率,通过热模拟实验研究了奥氏体化温度、变形温度、冷却速率和卷取温度对抗拉强度650 MPa级Ti-Nb微合金化汽车用钢组织和性能的影响规律,并进行了工业试制。结果表明：随着板坯加热温度的升高,实验钢中的析出物回溶于奥氏体中,使得奥氏体晶粒尺寸逐渐增大,综合考虑奥氏体晶粒尺寸大小和均匀程度,实验钢的最优奥氏体化温度为1 220℃;随着变形温度的升高,实验钢中的铁素体体积分数逐渐减少,晶粒逐渐粗化,实验钢的硬度变化是细晶强化和相变强化综合作用的结果;随着冷却速率的增加,实验钢中铁素体含量逐渐降低且晶粒逐渐细化,实验钢硬度增加;随着卷取温度的升高,实验钢的硬度逐渐降低,在本实验条件下最优的卷取温度为650℃。基于热模拟研究结果,在工业现场成功制备出抗拉强度650 MPa级高强汽车用钢,其组织为铁素体和少量的贝氏体;其屈服强度、抗拉强度、伸长率分别为593 MPa, 676 MPa和24.2%,满足EN 10149.2—1996标准的要求。     

热处理工艺参数对高碳中铬合金钢衬板性能的影响

对0．7%-1．1％C、3%-5％Cr的高碳中铬合金钢进行了等温淬火热处理,采用正交设计确定最佳化学成分配比,得到理想配合的材料韧性和硬度,将所得高碳钢与低碳钢复合铸造双金属复合衬板。试验结果表明,高碳中铬合金钢的硬度为HRC55～62,冲击韧性为6-10J／cm^2;高碳中铬合金钢双金属复合铸造衬板使用寿命比中碳合金钢材质衬板提高50％。     

冷却工艺对X80级抗大变形管线钢组织性能的影响

采用两种冷却路径控制工艺试制了X80级抗大变形管线钢,并利用扫描电镜和透射电镜进行了显微组织观察,研究了轧后冷却工艺对X80级抗大变形管线钢组织性能的影响。结果表明,轧后采用前段空冷＋后段快冷的＂两段式冷却＂工艺所得显微组织为先共析铁素体、针状铁素体、少量贝氏体和M/A岛,组织中软硬相匹配良好,屈强比为0.76;而超快冷＋空冷＋快冷的＂三段式冷却＂工艺获得针状铁素体、贝氏体和M/A岛混合组织,屈强比为0.8。两种冷却工艺均可获得抗大变形管线钢,差别在于应用三段式冷却工艺得到实验钢的强度较高,可用于开发更高级别抗大变形管线钢,并且空冷时间缩短。     

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。