965 MPa级低合金Cr-Mo-V钢调质工艺优化实验研究

采取正交实验、极差分析等方法对Cr-Mo-V钢调质965 MPa级进行实验,研究淬火及回火工艺对组织及力学性能的影响。实验结果表明:Cr-Mo-V钢经910 ℃淬火,660 ℃+120 min回火后力学性能和韧性匹配最佳;在实验钢的力学性能中,强度和延伸率的主要影响因素为回火温度,冲击韧性的主要影响因素为回火时间;在回火温度660 ℃+保温60 min时,碳化物开始析出,且碳化物的析出量随回火时间的增加而增加。由于在析出物中有许多细小弥散分布的碳化物,并且尺寸适中、圆整度高、均匀分布,减小了冲击时的应力集中,因此韧性得到提高;当回火时间到180 min,析出的碳化物开始聚集长大,韧性略有下降。     

高速钢低高温配合回火新工艺的研究

对六种高速钢(含一种基体钢)进行了较系统的研究,证明:(1)和在二次硬化温度下三次普通回火相比,恰当的低温(320-380℃)高温(二次硬化度温度)配合回火可改善高速钢的冲击韧性,二次硬度及红硬性,尤以冲击韧性改善明显(不同钢种a_k值提高约15～80％):(2)按本文推荐的低高温回火工艺处理的W6Mo5G4V2钢制造的几种铣刀,丝锥钻头寿命比普通回火提高30～150％,既节约能源又节约工时;(3)低高温配合回火引起机械性能改善与下列组织变化有关:①低温(320～380℃)回火促进随后二次硬化温度回火时M_2C碳化物的析出;③低温(320～380℃)回火引起的ε-型和M3C型碳化物均匀而充分析出,有利于随后二次硬化温度回火时M_2C和V_4C_3的细化和均匀;③低温(320～380℃)回火引起部分(5～7％)残余奥氏体转变成贝氏体,对二次硬度和红硬度有一定贡献。     

过共晶超高铬铸铁合金的组织与性能

研究了过共晶超高铬铸铁的组织和热处理工艺对其性能的影响,过共晶超高铬铸铁的铸态组织由初生碳化物M7C3 共晶(M7C3 M23C6) 马氏体 残余奥氏体组成,其中初生碳化物(M7C3)为六方形长秆状.在1050℃淬火的条件下,低温回火时,材料的硬度、冲击韧性的变化不大,回火温度提高到450℃后,材料的硬度显著升高,相应的冲击韧性下降;回火温度继续上升,材料的硬度下降,冲击韧性升高.     

Al对淬回火H11钢力学性能和碳化物的影响

研究了Al质量分数为0.77％及不含Al的H11钢在不同淬回火处理工艺下的硬度和冲击功的变化规律,并对两种钢原始退火态、1060℃淬火、1060℃淬火+510℃回火、1060℃淬火+560℃回火和1060℃淬火+600℃回火处理后的试样进行碳化物萃取,同时借助扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分析了Al对H11钢中碳化物形态及类型的影响.结果表明:(1)Al能提高H11钢的冲击韧性和回火硬度,但会使淬火硬度有所降低.(2)Al可以促进H11钢淬火过程中碳化物的溶解和元素的均匀分布.(3)Al会阻碍H11钢回火过程中碳化物的析出和聚集,这种作用在560℃以下回火时更加显著.(4)Al可以使H11钢回火时的(Fe,Cr)2C、MoC、Cr7C3类碳化物更加稳定,抑制(Fe,Cr)3C、Mo2C和Cr23C6类碳化物的析出,这是因为Al可以阻碍H11钢中碳及合金元素在回火过程中的聚集.     

Fe-Mn-1.6 Ni-C水电用钢板轧后 直接淬火和回火工艺

通过Fe-Mn-1.6Ni-C钢板控制轧制、轧后直接淬火和560~710℃回火调质处理实验,研究了轧后直接淬火态和回火态的组织与性能变化.结果表明,轧后直接淬火得到组织细小的板条马氏体,固溶强化作用提高了其抗拉强度.经过回火热处理后,碳化物的析出及其对位错的钉扎作用,降低了钢的抗拉强度,提高了钢的屈服强度.随着回火温度的升高,碳化物聚集长大,铁素体发生回复与再结晶,造成强度下降以及冲击韧性提高.当回火温度高于A_○c1时,粗大的碳化物极易引起裂纹形核,破坏钢的冲击韧性.Fe-Mn-1.6Ni-C钢最优的回火温度为680℃,屈服强度为963MPa,抗拉强度为988MPa,延伸率为20.0%,-60℃冲击功为142J.     

回火方式和时间对高速钢的组织与性能的影响

采用透射电镜、X—射线等手段研究了不同回火方式和时间下 W6Mo5Cr4V2高速纲力学性能与组织的变化。发现淬火该钢经560和630℃多次回火后马氏体内孪晶清晰完整,板条马氏体中仍然存在着以魏氏组织形态分布的 M_3C 型碳化物。证实380℃×(0.5～5)h+560℃×1h×2次的低高温配合回火工艺与560℃×1h×3次的普通回火相比,可使高速钢的硬度、红硬性及冲击韧性提高.采用560℃×(1～3)h×3次的回火工艺时,随每次回火时间延长,高速钢的强度、冲击韧性和断裂韧性提高,红硬性变化不大,但硬度则稍稍下降(约1HRC).     

回火40CrNiMo钢的穆斯堡尔谱学研究

40CrNiMo 钢在回火过程中要发生一系列的组织结构变化,用穆斯堡尔谱学定量研究了40CrNiMo 钢在回火过程中的这一变化,实验结果表明,300℃和 500℃回火处理的40CrNiMo 钢的室温组织为回火马氏体、残余奥氏体和θ型碳化物的混合组织,随回火温度升高,钢中的残余奥氏体含量明显降低。     

无Co超高强高韧马氏体钢回火微观结构的穆斯堡尔谱

用Mssbauer谱学对新型无Co高强高韧钢在不同温度回火后的超精细场分布进行了研究,得出了合金元素的分布,碳化物和奥氏体量随回火温度的变化规律·结果表明,新型无Co高强高韧钢在低温回火阶段析出的主要是ε碳化物,且随回火温度的升高析出量增加,这增强了抵抗回火软化的能力·残余奥氏体量随回火温度的升高略有分解,不过奥氏体量仍较高从而提高了钢的韧性·随着回火温度升高,合金元素分布有所不同,其中在220℃以上回火,FeCNi(1)原子组态有明显增加,致使屈服强度有所回升     

预处理对GCr15轴承钢淬火组织与性能的影响

研究了球化退火和固溶+高温回火两种预热处理工艺对GCr15轴承钢淬火组织、硬度、冲击韧性和抗拉强度的影响.结果表明,两种预处理工艺都明显地细化了碳化物颗粒,其中经固溶+高温回火预处理的轴承钢具有较好的碳化物细化效果和细小晶粒的终处理组织,并获得了较高的硬度和抗拉强度值.在预处理都为球化退火工艺、终处理回火温度不同时,经较低回火温度(160℃)处理的轴承钢可获得良好的强韧性能.     

回火热处理对GCr15轴承钢显微组织和力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电子显微镜以及硬度检测和冲击试验等方法研究了回火温度对GCr15轴承钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:在200～300℃范围内,GCr15钢的洛氏硬度略有升高;在300～450℃范围内,硬度随回火温度的升高而降低,但冲击韧性随之提高。450℃×1 h回火处理后,GCr15钢表现出良好的强韧性,其硬度为51～54 HRC,冲击吸收功为105～140 J。     

DQ-T工艺对12MnNiVR钢组织和力学性能的影响

研究了轧后在线淬火+离线回火(DQ-T)对12MnNiVR容器钢显微组织及力学性能的影响.结果表明,在线淬火至300℃获得的组织以条状贝氏体为主,淬火至30℃的组织为马氏体加贝氏体.经离线回火,原始带状下贝氏体为回火索氏体替代,同时析出大量微小FexC粒子.在630~710℃区间,随着回火温度的升高,屈服强度和硬度急速降低,而低温韧性明显提升.回火时间增加,强度下降,韧性增强.在最佳DQ-T工艺条件下:容器钢的ReH为660MPa,Rm为700MPa,A为19.4%,Akv(-20℃)为104 J.     

硼含量对ZGMn13Cr2组织和性能的影响

在ZGMn13Cr2中加入不同含量的硼(0.001 5%~0.01%),1 110℃水韧处理后,随着硼含量的增加,硬度随之升高,在220~278 HBS之间变化;同时冲击韧性下降,最高值αk=178.5 J/cm2,最低值αk=135.6 J/cm2.金相组织中析出和未溶碳化物增多,呈颗粒状弥散分布.在低冲击应力磨料磨损条件下,耐磨性能随硼的增加而提高,SEM照片显示磨损表面形貌由犁沟状转变为以碾压痕和沟槽为主,并有少量犁沟.ZGMn13Cr2中加入质量分数0.003%~0.006%的硼,综合性能较好.     

高温断裂韧性的温度和应变速率效应

对 2 0 g钢高温断裂韧性的温度和应变速率效应进行了试验研究·在 40 0℃和 5 0 0℃温度下 ,分别测量了几种应变速率下 2 0 g钢的Ji 值·试验结果表明 ,Ji 值随应变速率的增大而有较大幅度的降低 ;在同一应变速率下 ,温度 40 0℃时的Ji 值小于 5 0 0℃时的Ji 值·为了对压力容器在高温短期负载环境下的安全性作出正确的评价 ,有必要通过高温断裂韧性试验 ,测出相应的高温断裂韧性值     

医用Ti6Al7Nb合金氧化行为及其磨损性能

为提高生物医用Ti6Al7Nb合金表面的耐磨损性能,研究了在500~800℃空气中的热氧化行为以及其改善的磨损性能.研究结果表明:500~600℃氧化速率低,表面硬度较基体变化不大.在750℃以上,氧化速度增加,氧化动力学遵从抛物线规律,氧化物主要由TiO2和少量Al2O3组成.在800℃时,氧化物颗粒长大,氧化层疏松,极易剥落.综合考虑硬化层深度和氧化时间,得出最佳热氧化工艺参数为750℃氧化8 h.在此工艺下处理的钛合金表面硬度达到1 047 HV,耐磨性是原合金材料的280倍.分析了合金氧化后耐磨损性能的提高机制.     

热压烧结C-SiC-B_4C复合材料组织与性能(Ⅰ)

以Cfg,SiC,B4C,TiO2为原料,热压工艺为1750~1 900℃×30 min,25 MPa,制备了C-SiC-B4C复合材料,并研究了材料的组织与性能.结果表明随热压温度升高,复合材料的体积密度、抗折强度、断裂韧性均升高;相同热压温度下随Cfg含量增加,其抗折强度降低、断裂韧性升高.在1 900℃热压,原料质量配比(质量分数,%)为Cfg20,SiC 61.7,B4C 12.3和TiO26时,复合材料的综合力学性能最佳,抗折强度为142.5MPa,断裂韧性为4.8 MPa.m21.复合材料的主晶相为层状结构的Cfg,在Cfg层间为SiC,B4C和原位生成的TiB2颗粒.复合材料的增...     

羟基磷灰石/钛网状复合材料的制备及其性能

以Ca(OH)2和H3PO4为反应物,通过溶胶-凝胶法制备了羟基磷灰石(HA)粉体;用机械混合法制备了TiH2包覆HA的粉体;用热压法制备了纯HA陶瓷材料及HA/Ti复合材料.XRD相分析结果表明:通过溶胶-凝胶法制备的HA粉体,经过900℃煅烧2 h后,粉体的主晶相为HA,有少量的CaO;HA/TiH2包覆粉末经1 050℃热压后,复合材料中的主要相是HA和Ti,同时出现了Ca2P2O7和Ca3(PO4)2相.1 050℃热压的HA/25%Ti(体积分数)复合材料的断裂韧性为2.4 MPa.m-1/2,抗弯强度为54 MPa,均高于纯HA材料.显微组织的观察表明金属钛在材料中呈网状分布,网状...     

45钢亚温淬火组织及性能研究

45钢是我国目前用量较大的调质钢,通过研究45钢经调质和亚温淬火热处理后的硬度,冲击韧度和金相组织,来寻求合适的45钢热处理工艺.结果表明,45钢仅采用调质处理,不能满足高硬度高韧性的技术要求,采用亚温淬火热处理配合可解决上述问题,得到最优的综合力学性能,考虑经济性时可直接采用770℃淬火500℃回火的热处理工艺.在保证45钢强度和硬度的同时,要提高韧性的最理想的热处理工艺为840℃淬火550℃回火＋770℃淬火500℃回火.     

镍基高温合金长期时效过程中第二相的析出

为考察合金在高温长期时效过程中的组织变化情况,使合金分别在800℃,900℃进行了100～1000h的长期时效,并对由镍基基体上析出的第二相粒子利用扫描电镜、透射电镜、电子探针等测试手段进行了观察与分析·发现碳化物和TCP相的析出有着类似之处,都在800℃时效时比在更高温度时效容易析出,颗粒尺寸也大于900℃时效时的尺寸;观察到析出碳化物种类有M23C6型、M7C3型;TCP相种类有μ相、σ相·通过测量γ′相的平均半径得到其析出特性符合里夫希茨·瓦格纳的第二相粒子成熟理论·相与组织的准确确定,为其后确定合金的拉伸与持久性能提供了有力的分析基础·     

HB450低合金超高强耐磨钢组织与性能

在实验室条件下,设计了一种新型Ti-Cr-B系列HB450高韧性低合金超高强耐磨钢.研究了该类钢的基本特征、显微组织、析出物形态以及冷却速度对其组织和性能的影响.研究结果表明,试验钢具有良好的淬透性,在冷速大于20℃/s时即可获得大量的马氏体组织;试验钢在控制轧制后以950℃淬火,250～300℃回火时可获得细小均匀的回火马氏体+残余奥氏体组织,其布氏硬度达到450左右,具有良好的强韧性配合,满足HB450低合金耐磨钢性能要求;透射电镜分析表明,在250℃回火时,大量ε-FexC在马氏体板条内析出,该类碳化物对试验钢的强化起着极其重要的作用.