热处理对低合金钢断裂韧性的影响

一、前言热处理钢的断裂韧性的研究颇多,但对大幅度地变化钢种和热处理条件的断裂韧性的研究尚少。本文研究探讨低中碳钢实行标准的热处理时,影响断裂韧性K_(1c)的因素及预测的方法。考虑淬透性的影响,试验用Cr—Mo钢,测试完全淬火或等温淬火的K_(1c),并定量地探讨了硬度、组织、抗拉性能和晶格畸变的关系。其结果:实行同样热处理的钢的K_(1c)可用碳量指数函数表示;存在     

两相区热处理对钛合金断裂韧性的影响

主要讨论了TC4-DT钛合金中初生α相的形态和数量对合金断裂韧性的影响。试验通过相变点以下不同温度的热处理获得不同α相的微观组织,分析α相的形态和数量对合金断裂韧性的影响规律。结果表明：两相区不同温度热处理,随着固溶温度升高,初生α相含量降低,晶粒尺寸变化不大,次生α相含量增加,长宽比增加,断裂韧性增加。相变点以下炉冷处理,显微组织比同条件处理的空冷组织的初生α相晶粒尺寸增大,片层α相厚度增加,合金的断裂韧性明显提高,并通过裂纹扩展端口进行了机理分析。     

热处理工艺对低合金钢组织和性能的影响

对低合金钢试样进行了不同的热处理工艺试验.试验结果表明:在920℃奥氏体化保温1h条件下,采用油冷时,低合金钢具有较好的韧性和硬度.采用空冷时,具有较好的韧性但硬度不高.采用315℃等温淬火,等温淬火时间为30min时,强韧性达到良好的配合.     

热处理对高速车轮组织和断裂韧性的影响

以ER8车轮钢为对象,采用预处理+终处理方法改善车轮组织状态,并分析了工艺参数对晶粒尺寸及分布的影响。结果表明:经过870℃×1.5 h预处理+840℃×1.5 h终处理,晶粒平均尺寸及分布均匀性明显改善,断裂韧性得到显著提高;在保温1.5 h的终处理中,900℃时异常晶粒快速长大,平均晶粒尺寸出现局部峰值;随着初始组织均匀性的提高,异常晶粒尺寸与正常晶粒尺寸相对差(RD)达到峰值的温度有提高趋势。     

热处理工艺对稀土低合金钢组织和性能的影响

采用不同热处理工艺对添加复合稀土后ZG30MnSiMo低合金钢进行处理,研究该低合金钢的组织与性能变化规律。结果表明,经退火+调质和正火+调质热处理工艺后该低合金钢主要组织均为保持马氏体位向的索氏体和铁素体,退火+调质处理后的铁素体组织呈板条状,正火+调质处理后铁素体呈针状,并且组织相对更加细小均匀。对比不同热处理工艺方案,正火+调质试样在回火温度560℃条件下的强度和伸长率最好,在回火温度580℃条件下冲击韧度最优。合理的热处理工艺可以有效改善钢的强度和韧性,在实际生产中可以根据不同的性能匹配需要来选择不同的热处理工艺。     

热处理工艺对Nb-Ti低合金钢力学性能及组织的影响

以Nb-Ti低合金钢为研究对象,实验分析了3种不同的热处理工艺对奥氏体晶粒形态演化,以及材料微观组织和力学性能的影响,并分析了其影响机理。为低碳低合金钢的成分及热处理工艺优化提供了参考。     

热处理工艺对Nb-Ti低合金钢力学性能及组织的影响

以Nb-Ti低合金钢为研究对象,实验分析了3种不同的热处理工艺对奥氏体晶粒形态演化,以及材料微观组织和力学性能的影响,并分析了其影响机理。为低碳低合金钢的成分及热处理工艺优化提供了参考。     

热处理和环境温度对2219铝合金断裂韧性的影响分析

通过测试两种热处理状态下2219铝合金三点弯曲试样的断裂韧性,以及观察不同环境温度下2219铝合金的拉伸断口形貌和微观组织,分析了热处理状态和环境温度对2219铝合金断裂韧性的影响机制。实验结果表明,环境温度对2219铝合金断裂韧性有着重要影响,即与室温和高温相比,低温状态下铝合金的断裂韧性更高。而且,热处理状态对2219铝合金的断裂韧性同样有着重要影响,T62状态下铝合金的断裂韧性要高于T87状态下的。     

热处理工艺对NM400低合金钢板组织性能的影响

研究了在线淬火-缓冷-回火工艺对NM400低合金钢板组织性能的影响,并与同等工艺条件下离线热处理后实验钢板的显微组织和力学性能进行了比较。结果表明：在线淬火-缓冷-回火工艺处理的钢板可获得大量压扁拉长的板条马氏体、铁碳化合物和少量的残余奥氏体组织,而离线热处理的钢板则获得较为规则的板条马氏体组织。在线淬火-缓冷-回火处理工艺可提高耐磨钢板的屈服强度和塑性,而离线热处理耐磨钢板的冲击韧性和抗拉强度较好。     

焊后热处理对DQTHT80钢热影响区断裂韧性的影响

研究了直接淬火回火调质钢ＤＱＴＨＴ８０多层焊热影响我的ＣＴＯＤ断裂韧性。焊态和焊后热处理状态下的试验结果表明：焊态下热影响区断裂韧性高于焊后热处理态。焊后热处理降低了该钢热影响区的断裂韧性。焊态下断口韧窝状,而焊后热处理断口叶解理状。模拟焊接热影响区粗晶区试验结果进一步证实了焊后热处理对韧性的不利影响。     

热处理,预应力和表面强化对微合金钢断裂韧性的影响

微合金钢在行业的各个领域中日益得到应用,而且能提供各种各样的显微组织。大量文献论述了它们显微组织和性能的关系。微合金钢具有优越的力学性能是因为有细晶粒度的显微组织和V、Ti和Nb等微合金元素的沉淀,导致改善屈服强度,也提高产品的抗拉强度和总伸长和夏比V形缺口冲击能量。热处理引起显微组织的变化,或者表面硬化或机械方式强化可能会形成残余应力状态,从而影响这些微合金钢的断裂韧性。正是在这样的背景下,目前的工作始于对轧制状态条件下没有任何热处理的低碳(0.19%)微合金钢准静态的初步实验,测定了断裂韧性(J1c)。这项研究进一步探讨了正火,喷丸加工和喷丸加工接着氰化对所研究的轧制态钢断裂韧性的影响。正火热处理、喷丸加工和喷丸加工接着氰化三种加工表明对起始断裂韧性有积极的影响。对比的结果表明,喷丸加工接着氰化使J1c增加2.7倍。因此喷丸加工接着氰化可能被视为对所研究的这类微合金钢在轧制态条件下的起始断裂韧性产生最积极的影响。虽然在线弹性断裂力学(LEFM)领域里,一般已知的起始断裂韧性是随屈服强度的增加而减少,但是所研究的微合金钢在正火时显示屈服强度和J1c同步提高。以显微组织的研究和应力深度分布为基础能解释所有这些观察到的正火,喷丸加工和氰化对起始断裂韧性的应响(弹塑性断裂力学)。     

热处理工艺对高速车轮钢显微组织和断裂韧性的影响

对含碳量为0.54%的高速车轮钢热处理工艺进行实验研究,得到不同晶粒尺寸和珠光体片间距的显微组织,在室温下对具有不同显微组织的紧凑拉伸(CT)试样进行断裂韧性测试。结果表明,车轮钢的平均晶粒尺寸随奥氏体化温度升高而增加;珠光体片间距随冷却速率增加而减小。车轮钢室温下的断裂模式为解理断裂,断裂韧性主要取决于晶粒尺寸的大小,晶粒尺寸越小,断裂韧性越高。珠光体片间距对断裂韧性有一定影响,粗大的珠光体片间距会降低断裂韧性,并且当晶粒尺寸较小时,珠光体片间距的影响更明显。因此,实际工程中为提高车轮钢断裂韧性,合理的奥氏体化温度是关键,同时需适当增加车轮钢奥氏体化后的冷却速率。     

焊后热处理对DH36钢焊接接头断裂韧性的影响

针对DH36钢厚板拘束焊焊接接头进行了620 ℃ × 2 h的焊后热处理,测试了热处理前后焊缝金属的冲击韧性和断裂韧性,对比分析冲击韧性与断裂韧性的差异,同时研究了焊后热处理的影响及其韧化机制. 结果表明,焊态下焊缝金属的冲击韧性良好,而断裂韧性较差;焊后热处理后,冲击韧性没有明显变化,但断裂韧性显著上升,平均CTOD值由0.123 mm显著升高至0.707 mm. 一方面,焊后热处理引起位错密度降低,位错缠结显著减少,细小碳化物析出并球化,有利于韧性的改善;另一方面,焊后热处理可消除大厚板拘束焊产生的应变时效局部脆化现象,提高断裂韧性. 由于冲击韧性与断裂韧性测试结果存在较大差异,采用单一温度的冲击韧性评估拘束焊焊缝金属的韧性与结构安全性可能存在风险.     

焊后热处理对DH36钢焊接接头断裂韧性的影响

文中对DH36钢埋弧焊焊接接头进行了焊后热处理,并根据BS7448标准对焊缝和热影响区进行裂纹尖端张开位移CTOD测试,研究焊后热处理对断裂韧性的影响.结果表明,焊后热处理对焊缝断裂韧性的影响并不一定是好的效果,热处理后,焊缝δ值有的升高有的降低;焊后热处理对热影响区粗晶区的断裂韧性有不利影响,热处理后,热影响区粗晶区的δ值均有所下降.经过焊后热处理,90 mm厚焊缝试样的δ值略有下降,60mm厚焊缝试样的δ值明显升高;90mm厚热影响区试样的δ值明显下降,60mm厚热影响区试样的δ值略有下降.     

两相区热处理对TC4-DT钛合金断裂韧性的影响

主要讨论了TC4-DT钛合金中初生α相的形态和数量对合金断裂韧性的影响。试验通过相变点以下不同温度的热处理获得不同的微观组织,分析组织中α相的形态和数量对合金断裂韧性的影响规律。结果表明:两相区不同温度热处理,随着固溶温度升高,初生α相含量降低,晶粒尺寸变化不大,次生α相含量增加,长宽比增加,断裂韧性增加。相变点以下炉冷处理,显微组织比同条件处理的空冷组织的初生α相晶粒尺寸增大,片层α相厚度增加,合金的断裂韧性明显提高,并通过裂纹扩展断口进行了断裂机理分析。     

焊后热处理对拘束焊焊缝金属冲击韧性与断裂韧性的影响

针对DH36钢厚板拘束焊焊接接头进行了620 ℃ × 2 h的焊后热处理,测试了热处理前后焊缝金属的冲击韧性和断裂韧性,对比分析冲击韧性与断裂韧性的差异,同时研究了焊后热处理的影响及其韧化机制. 结果表明,焊态下焊缝金属的冲击韧性良好,而断裂韧性较差;焊后热处理后,冲击韧性没有明显变化,但断裂韧性显著上升,平均CTOD值由0.123 mm显著升高至0.707 mm. 一方面,焊后热处理引起位错密度降低,位错缠结显著减少,细小碳化物析出并球化,有利于韧性的改善;另一方面,焊后热处理可消除大厚板拘束焊产生的应变时效局部脆化现象,提高断裂韧性. 由于冲击韧性与断裂韧性测试结果存在较大差异,采用单一温度的冲击韧性评估拘束焊焊缝金属的韧性与结构安全性可能存在风险.