淬火温度对550MPa级厚钢板显微组织和力学性能的影响

为了提高高强厚钢板低温韧性,对550 MPa级厚钢板进行了730—910℃淬火和600℃回火的热处理,研究不同淬火温度对其组织及力学性能的影响.实验结果表明:在亚温区淬火后回火,随淬火温度升高,试样强度和韧性均表现为先降低后升高,淬火温度升高到完全奥氏体区,试样强度进一步升高,但韧性降低.760℃亚温淬火后回火,试样组织为粗大的多边形铁素体,大量呈长条状、针状M/A组元断续分布在铁素体基体和晶界上,严重恶化韧性,力学性能最差.相比完全奥氏体化淬火后回火,850℃亚温淬火后回火,试样具有最佳强韧配合,这是由于组织细化,铁素体的出现增加了大角晶界比例,以及存在大量均匀位错胞状亚结构和稳定薄膜状残余奥氏体引起的.     

水浴淬火对45钢组织和力学性能的影响

采用不同淬火方式对45钢淬火,之后进行不同温度的回火处理试验,研究其组织和力学性能的变化。结果表明,820℃完全淬火后,随回火温度的升高,试样中马氏体不断分解,经450℃回火组织为回火托氏体,550℃回火获得回火索氏体组织;820℃水浴淬火由于冷速较慢,组织中存在少量的铁素体;亚温水浴淬回火组织中存在典型未溶的块状铁素体。45钢770℃亚温控时水浴淬回火后的韧性远高于820℃淬火组,但由于有大量铁素体存在,使其硬度和强度均比820℃淬火组低。450℃回火状态下,820℃控时水浴淬火的试样强硬度相比820℃完全淬火的试样的强硬度稍低,但韧性高,综合考虑,该工艺的试样综合力学性能最优。     

45钢亚温淬火工艺的实验研究

研究了亚温淬火温度和回火温度对45钢组织性能的影响.结果表明,在760～840℃,随淬火温度升高,45钢的强度、硬度、韧性先升后降,45钢亚温淬火后在350℃以上回火时其强韧性比较好,810℃亚温淬火后得到细小铁素体与细小的板条状马氏体组织,其原因与奥氏体晶粒细化及铁素体的分布状态有关.810℃淬火+550℃回火可获得比较好的强韧性.     

齿轮轴用45钢亚温淬火与力学性能

为优化减速器精小设计,提高齿轮轴的综合力学性能,对减速器齿轮轴用45钢进行了亚温淬火试验,并探讨了在亚温淬火条件下,未溶铁素体的作用。结果表明,在790℃左右淬火时,45钢强度和硬度达到最大值;随回火温度升高,韧性逐渐增强。发现在500℃回火条件下,强度在较高水平同时,韧性随亚温淬火温度降低而提高的现象。     

亚温淬火对调质态35CrMoA钢组织和强韧性的影响

采用正交回归处理的方法研究了亚温淬火对调质态35CrMoA钢力学性能的影响.当亚温淬火温度为780～810℃时,随着淬火温度的升高,铁素体量逐渐减少,马氏体量逐渐增加.35CrMoA钢从800℃亚温淬火并经550℃回火后,铁素体量和形态为最佳,其断口有明显的韧窝,表现出典型的韧性断裂,因而具有最高的强度、硬度和韧性.而...     

Q550D低碳贝氏体钢特厚板热处理工艺研究

国内传统的特厚板热处理方式为调质处理,钢板表面为索氏体组织,心部为索氏体、贝氏体组织,可以获得较为理想的强度,但由于特厚板厚度较大,厚度方向组织不均匀,无法获得优良的韧性。采用Q550D低碳贝氏体钢的化学成分设计并采用QLT(淬火+两相区亚温淬火+回火)热处理工艺,引入未溶铁素体相,使钢板获得贝氏体+铁素体的均匀混合组织,在保证强度的基础上进一步提高了韧性,进而获得优良的综合性能。研究了不同单相区淬火温度、两相区亚温淬火温度及回火温度下试样的组织与性能,得出Q550D特厚板最佳的热处理工艺：925℃淬火+830℃两相区亚温淬火+640℃回火。     

水电用SX780CFZ35特厚板热处理工艺研究

针对水电用SX780CFZ35特厚钢板需具备易焊接、高强度、良好的塑性和低温韧性的要求,研究了热处理工艺对其力学性能及金相组织的影响。结果表明,在相同淬火温度下,钢板屈服强度、抗拉强度随回火温度的升高而降低,但冲击功随回火温度的升高而升高,屈强比则呈先上升后下降的趋势。在相同回火温度下,随淬火温度的升高,钢板强度增加,冲击功降低。820 ℃淬火,钢板组织存在较大比例未溶铁素体,为贝氏体和细小铁素体双相组织;860 ℃以上淬火,钢板组织为贝氏体,回火后为回火索氏体组织。热处理工艺为900 ℃淬火+620 ℃ 回火时,钢板冲击功达到100 J以上,强度依然能符合技术协议要求,为最佳热处理工艺。     

26CrMoNbTiB钻杆用钢亚温淬火强韧化工艺

以G105石油钻杆用钢26Cr Mo Nb Ti B为研究对象,采用组织分析与性能测试等方法对比研究了调质处理和亚温淬火对试验钢组织与性能的影响。结果表明:试验钢完全淬火后再进行亚温淬火,可获得铁素体/马氏体复相组织,在保持材料强度基本不下降的同时显著提高钢的冲击性能,具有明显的强韧化效果;亚温淬火工艺参数对复相组织组成相的比例及组织的形态与分布特征有非常重要的影响,过低的亚温淬火温度及亚温淬火后的低温回火均不利于钢的韧性改善;力学性能测试结果表明,试验钢最佳亚温淬火工艺为900℃×30 min完全淬火+780℃×30 min亚温淬火+590℃×65 min回火,此时钢的强韧性配合最好。分析认为,这归功于晶粒细化、适量未溶铁素体以及少量残留奥氏体等的综合作用。     

亚温淬火温度对45钢组织性能的影响

研究了亚温淬火工艺对45钢显微组织和力学性能的影响,探讨了亚温淬火条件下,奥氏体晶粒细化和马氏体转变的特点.结果表明,在760～810℃,随淬火温度升高,45钢的强度、硬度升高:高于810℃后,强度、硬度逐渐下降.45钢亚温淬火后得到细小的板条状马氏体组织,其原因与奥氏体品粒细化及铁素体存在分布状态有关.     

X56QS低温用酸性管线管的亚温淬火及回火

针对大口径厚壁X56QS低温用酸性无缝线管,对比分析亚温淬火+回火、正常淬火+回火以及提高淬火温度+回火工艺的组织及性能。结果表明,采用亚温淬火形成大量铁素体,使材料的强度有所降低,韧性显著提高,回火后获得的索氏体组织既提高材料的强度又改善了韧性。     

淬火温度对E550海洋工程用钢组织与性能的影响

对控轧控冷态60 mm厚的E550海洋工程用钢分别进行860、890、930℃的奥氏体化淬火,650℃的回火,使用扫描电子显微镜和电子背散射衍射技术对热处理后钢板的组织和力学性能进行研究。结果表明:调质处理钢板的屈服强度随着淬火温度的升高不断增加,而抗拉强度和伸长率基本保持不变。860℃淬火后的组织细小均匀,晶内有大量小角度晶界存在,冲击吸收能量在188～335 J之间;890℃淬火,晶粒尺寸有所增加,且晶粒间多以大角度晶界为多;930℃淬火,由于温度较高,相邻奥氏体晶粒间出现相互吞并生长现象,冲击吸收能量很不稳定,最低仅为20 J。     

临界淬火工艺处理高强结构钢Q690GJ的韧化机理

研究了QT(淬火+回火)和QLT(淬火+临界淬火+回火)热处理对高强结构钢Q690GJ微观组织及低温韧性的影响。通过金相、扫描电镜等方法,对低温冲击试样、无塑性转变试样进行了微观分析。结果表明:QLT工艺处理的Q690GJ钢低温韧性明显优于QT工艺。微观组织分析表明:QLT工艺处理试验钢组织为板条马氏体+残留奥氏体,临界淬火工艺形成了更多数量的、且较为稳定的残留奥氏体软相,提高了起裂前的塑性变形能力;同时形成更多取向混乱的马氏体板条束,有效阻碍了裂纹的扩展,从而提高低温韧性、降低无塑性转变温度。     

Effects of Ultra-Fast Cooling After Hot Rolling and Intercritical Treatment on Microstructure and Cryogenic Toughness of 3.5%Ni Steel

A novel process comprised of ultra-fast cooling after control rolling, intercritical quenching and tempering (UFC-LT) was applied to 3.5%Ni steel. In addition, quenching and tempering (QT) treatment was conducted in comparison. The present study focuses on the relationship between the microstructure and cryogenic toughness of 3.5%Ni steel. Results show that the microstructure of steel treated by UFC-LT consisted of tempered martensite, intercritical ferrite and two types of reversed austenite (RA) (needle shape and blocky). Compared to the QT sample, the UFC-LT sample’s ultimate tensile strength decreased slightly, while its elongation increased from 32.3 to 35.7%, and its Charpy absorption energy at ?135 °C increased from 112 to 237 J. The ductile-brittle transition temperature of UFC-LT sample was lower than that of the QT sample by 18 °C. The superior cryogenic toughness after UFC-LT compared to QT treatment can be attributed to the dissolution of cementite, approximately 3.0% increase in RA and the decrease in effective grain size.     

淬火冷却工艺对F460钢调质厚板组织与性能的影响

对120 mm厚的F460钢调质厚板采用相同的淬火回火温度,不同的淬火冷却速度处理,之后对钢板进行组织与性能对比,寻找该钢种的最佳热处理工艺。采用2 ℃/s冷速进行冷却的钢板,回火后强度最高,但是冲击性能不佳;适当降低淬火冷却速度后,钢板回火后强度有一定下降,但是冲击性能得到明显提升;继续降低淬火冷却速度,钢板回火后强度进一步下降,但是冲击性能提升有限。经组织分析,2 ℃/s冷速进行冷却淬火时,钢板回火后的组织为铁素体+贝氏体组织,组织中主要是贝氏体;冷却速度降低以后,钢板回火后组织为铁素体+退化珠光体组织,铁素体含量的增加,有利于钢板韧性的提升,残留奥氏体回火后形成的珠光体组织比较细小,能有效保证钢板的强度。通过对钢板的连续冷却转变曲线进行分析,钢板在冷却过程中先开始进行铁素体相变,溶质元素向奥氏体迁移。在钢板冷速较快时,铁素体中的碳化物迁移较少,奥氏体低温时转变成马氏体或者贝氏体;在钢板冷速较慢时,碳化物迁移到奥氏体内,提高奥氏体稳定性并保留到室温,形成残留奥氏体。残留奥氏体在后续的高温回火过程中,转变成珠光体。块状转变形成的铁素体组织与回火过程中形成的细小珠光体有利于钢板的强韧性匹配。     

两相区淬火对NV-F690钢性能与组织演变的影响

研究了一种低碳含铜NV-F690钢在固溶淬火+回火(QT)和固溶淬火+两相区淬火+回火(QIT)热处理过程中的组织演变与性能。使用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)分别研究了QT态和QIT态钢板的精细组织,测试了钢板的室温拉伸性能,在-60℃下进行了Charpy冲击试验(CVN)。经QT处理的NV-F690钢板的屈强比为0.97,经QIT处理的钢板的显微组织为板条状的二次回火LM+铁素体,其屈强比为0.89,低温韧性显著提高。     

X90管线钢板调质处理后的组织与性能

本文对16.3 mm厚 X90管线钢板在不同调质处理工艺下的组织性能进行了研究。结果表明：930 ℃淬火温度下,随着回火温度的升高,钢板屈服强度先增加后降低,抗拉强度逐渐降低,从而导致屈强比升高;回火温度为630 ℃时,落锤剪切面中脆性区增多,落锤性能最差。在870 ℃两相区淬火,钢板组织中奥氏体晶粒大幅度细化,再经530 ℃回火,细化的马氏体或者贝氏体组织中出现亚结构的回复软化,板条边界钝化和M/A组元分解的综合作用,使该调质工艺下X90管线钢板的综合性能最佳。     

两相区回火温度对含7%锰Q690钢组织和性能的影响

采用SEM、XRD、TEM和Thermo-Calc软件计算等手段研究了两相区回火温度对0.02C-7Mn钢的组织和性能变化的影响。结果表明,淬火后试验钢组织以淬火马氏体为主,伴有极少量的残留奥氏体;两相区回火后,基体组织以回火马氏体为主,出现逆转变奥氏体,空冷后转变为残留奥氏体。随着回火温度的升高,残留奥氏体的含量逐渐增加,在650 ℃回火后到达峰值为18.78%;与此同时出现了6.57%的ε-马氏体。两相区回火后,试验钢的抗拉强度均有下降,但是屈服强度有不同程度的升高,这归因于回火过程中位错密度的下降以及弥散第二相的析出。另外,ε-马氏体的存在不仅迅速降低了屈服强度,而且还损害了韧性。在600 ℃回火后,试验钢具有优异的综合力学性能(横向:抗拉强度为984 MPa、屈服强度为973 MPa,-40 ℃冲击吸收能量为163 J,纵向:抗拉强度为947 MPa、屈服强度为919 MPa,-40 ℃冲击吸收能量为186 J),满足Q690用钢的力学性能需求。     

临界区回火温度对Fe-4Mn-1.2Cr-0.3Cu-0.6Ni中锰钢微观组织和力学性能的影响

研究了临界区回火温度对Fe-4Mn-1.2Cr-0.3Cu-0.6Ni中锰钢组织与力学性能的影响。通过热轧后直接淬火+临界区回火的工艺制备试验钢。采用光学显微镜(OM)、电子探针显微分析仪(EPMA)的扫描功能、透射电镜(TEM)、拉伸试验及冲击试验等对轧后淬火态和回火态试验钢的显微组织及力学性能进行了表征。结果表明,试验钢热轧后淬火可获得较高位错密度的板条马氏体,经过临界区回火后获得在回火马氏体基体上分布残留奥氏体的复合组织。随着临界区回火温度的升高,试验钢的抗拉强度呈升高趋势,而屈服强度先下降后增加,伸长率的变化趋势与试验钢中的残留奥氏体含量相关,冲击性能随临界区回火温度的升高呈先升高后降低的趋势。630 ℃回火后试验钢的拉伸性能最佳,650 ℃回火后试验钢的冲击性能最佳,确定最佳临界区回火温度区间为630~650 ℃。     

含氮耐蚀模具钢TM420的组织与性能

对含氮耐蚀模具钢TM420不同热处理状态下的硬度、晶粒度、显微组织、力学性能以及耐点蚀性能进行了研究。结果表明:含氮耐蚀模具钢TM420退火后组织主要为铁素体+碳化物,一般不含δ铁素体;相比传统耐蚀模具钢,TM420钢具有更好的淬硬性,预硬态试样具有更好的强韧性和耐点蚀性能;TM420钢具有较宽的淬火及回火区间,且具有较优的回火稳定性,推荐淬火温度区间为980~1060 ℃,预硬化回火温度区间为580~650 ℃。