CADI材料的热处理优化及其对耐磨性能的影响

采用正交试验对含碳化物的等温淬火球墨铸铁(CADI)的热处理工艺进行了优化,分析了热处理参数对CADI组织及耐磨性的影响.结果表明:等温淬火温度对CADI的耐磨性影响最大,较高的等温淬火温度会使奥铁体中富碳奥氏体粗化从而影响耐磨性,而较低的淬火温度则会降低韧性容易脆裂.奥氏体化温度、奥氏体化时间和等温淬火时间对CADI材料耐磨性的影响基本相当,较高的奥氏体化温度会粗化富碳奥氏体,对耐磨性不利.优化后的热处理制度为900℃奥氏体化1h,然后在280℃下盐浴保温1.5h,采用该制度处理后的CADI材料性能不低于进口商业化CADI犁铧产品的性能.     

一种Fe-Cr-Ni-Mo高强高韧合金钢焊接接头的组织和力学性能

采用熔化极活性气体保护焊(MAG焊)对一种Fe-Cr-Ni-Mo高强高韧合金钢板进行多道次焊接,利用SEM、EPMA、TEM以及拉伸、冲击等实验研究了焊接接头的组织和力学性能。结果表明,焊缝金属由柱状晶和等轴晶组成,其中上部焊缝以柱状晶为主,而下部焊缝的等轴晶含量增加。焊缝上部因冷速较快形成回火马氏体组织;下部因合金元素含量较高,淬硬倾向较强,形成了粒状贝氏体组织。靠近焊缝的热影响区为较粗大的马氏体组织,其硬度最大(621 HV),明显高于母材(410 HV)。上部焊缝金属的硬度为365 HV,低于母材,而下部焊缝的硬度高于焊缝上部和母材,为450 HV。因此,焊接接头上部拉伸试样在焊缝处发生断裂,断裂强度为1109 MPa,而焊缝的下部拉伸试样在母材处发生断裂,断裂强度为1183 MPa。本实验用Fe-Cr-Ni-Mo合金钢的焊接接头强度较高,焊接强度系数不小于0.93,焊缝金属的冲击功为53 J。     

淬火温度对Fe-Cr-B-C合金涂层组织及硬度的影响

利用等离子堆焊工艺制备了Fe-Cr-B-C合金涂层,并对其进行了不同温度(850、950和1050 ℃)的淬火处理。利用OM、SEM、XRD研究了合金涂层不同温度淬火后的显微组织,利用显微硬度计对合金涂层的硬度进行了测试。结果表明:堆焊态Fe-Cr-B-C合金涂层的显微组织由树枝晶基体和网状硼碳化物组成;经1050 ℃淬火处理的Fe-Cr-B-C合金涂层网状硼碳化物回溶、球化,硬度达64.3 HRC,综合性能最优。     

Sc含量对Al-Mg-Sc-Zr合金铸态组织及时效强化的影响

用金相显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）及显微硬度仪研究了Sc含量对Al-5.5Mg-0.5Mn-XSc-0.1Zr (质量分数,%) (0.05≤X≤0.50)合金铸态显微组织和时效处理后二次析出相的形貌及其强化作用的影响。结果表明：当Sc含量少于0.09%（质量分数,下同）时,凝固过程中无含Sc相析出,铸锭组织为柱状树枝晶,时效后强化作用有限;当Sc含量在0.16%~0.23%时,凝固过程中析出少量初生及共晶Al3(Sc, Zr)相,这既能够细化晶粒,又不影响时效后二次析出相的热稳定性,时效后合金的硬度也较高;而Sc含量过高（X≥0.23）时,合金中初生和共晶Al3(Sc, Zr)相的含量增多,虽然也能够细化晶粒,但凝固后基体中固溶的Zr含量也会随之降低,导致二次Al3(Sc, Zr)相的热稳定性降低,450 ℃时效24 h后二次析出相粗化严重,强化作用很弱     

回火对Fe-Cr-Ni-Mo高强钢电子束焊接接头组织和力学性能的影响

对Fe-Cr-Ni-Mo高强钢进行电子束焊接,并对焊接接头进行不同温度回火处理,利用OM、SEM和TEM等研究了回火对焊接接头组织和力学性能的影响。结果表明,焊态下焊缝金属组织为较粗大的板条马氏体,而热影响区则由较细的马氏体和少量的碳化物组成。高温回火后,在焊缝和热影响区均析出了大量的碳化物。硬度测试结果表明,焊态下焊缝金属和热影响区的硬度相当(分别为560 HV0.5和530 HV0.5),回火处理后硬度显著下降,但仍高于母材(415 HV0.5)。力学性能测试结果表明,焊接接头拉伸试样断裂位置均在母材,焊态下的焊缝冲击吸收能较差,为48 J;回火处理后焊缝金属的冲击吸收能显著提高,如600℃处理后焊缝金属的冲击吸收能为94 J。     

热处理温度对Cr-Ni-Mo-V钢组织和力学性能的影响

利用OM、SEM和TEM等研究了热处理温度(正火温度、淬火温度和回火温度)对Cr-Ni-Mo-V钢微观组织和力学性能的影响。结果表明:在840~920℃的正火温度和淬火温度范围内,合金钢的原奥晶粒尺寸变化不大(8~17μm),对最终回火态合金钢的力学性能影响较小。随着回火温度(460~660℃)的升高,基体α-Fe的板条宽度从460℃的50 nm逐渐增加到610℃的500 nm,直至660℃板条特征不明显;与此同时,基体α-Fe逐渐分解析出较粗大(500~1000 nm)的条状碳化物,使得Cr-Ni-Mo-V钢的强度逐渐降低,而在510~560℃析出了细小弥散的针状碳化物(50~500 nm)和球状碳化物(50 nm),引起了二次硬化,使得合金钢的强度反而略有增加。此外,合金钢的伸长率逐渐升高,-50℃冲击吸收能量从560℃开始明显提高。采用840~920℃正火+840~920℃淬火+510~610℃回火处理工艺可使Cr-Ni-Mo-V钢获得较好的综合力学性能。