25MnV钢“零保温”淬火

研究了"零保温"淬火状态下,25MnV钢的显微组织和力学性能,分析了马氏体的形态及转变特点。实验表明,在870～910℃温度范围内,该钢的强硬性随淬火温度的增加而提高,910℃"零保温"淬火达到峰值。当淬火温度高于890℃,"零保温"淬火的性能优于传统的保温淬火。     

一种超高强度钢组织性能的研究

通过力学测试、金相、扫描电镜观察等方法研究了不同淬火温度下一种淬火 低温回火超高强度钢的组织性能,系统的探讨了未溶相与淬火温度的关系。结果表明：钢采用低于950℃的淬火温度,组织中存在大量未溶碳化物,当温度高于1010℃时,未溶碳化物基本溶解,马氏体板条束明显粗化,对钢的力学性能有害,适宜的淬火温度为1010℃。     

硅对低碳Si—Mn双相钢纤维组织的影响

研究了硅对低碳Si-Mn双相钢纤维状马氏体形成、变化的影响。结果表明:在过热度△T_Ⅱ(奥氏体化温度与A_C1的温度差值)相近的条件下,钢中硅含量提高有阻止马氏体纤维粗化的作用。原始组织为高温淬火态的钢,在(α十γ)两相区二次淬火组织中,纤维马氏体开始消失的温度随钢中硅含量增多而升高,钢中硅含量每增加一倍,该温度相应升高约40℃。     

一种低焊接裂纹敏感性钢的奥氏体粗化温度研究

通过高温淬火试验观察试验钢奥氏体晶粒尺寸的变化情况.结合金相和TEM观察、显微硬度和第二相粒子的溶解度积公式分析了加热温度和保温时间对试验钢奥氏体晶粒粗化温度、第二相粒子的溶解情况以及显微硬度值的影响.结果表明:试验钢的奥氏体粗化温度在1200℃附近.当加热温度低于1200℃时,大量细小的第二相粒子阻碍奥氏体晶粒粗化;当加热温度高于1200℃时,细小的第二相粒子溶解,奥氏体晶粒出现异常长大.确定试验钢的合理加热温度为1150～1200℃,在此范围内可获得淬火组织的显微硬度值低于HV330.     

淬火温度对X80管线钢组织和力学性能的影响

研究了X80钢在不同淬火温度后的组织和力学性能的变化.结果表明,淬火温度为1000℃时,X80钢的奥氏体晶粒严重粗化,导致粗板条贝氏体铁素体的产生,致使X80钢的强度升高、韧性和硬度严重降低;当淬火温度为930℃,并辅以适当的回火处理,可以使X80钢获得以细小针状铁素体为主的组织,从而获得良好的硬度、强度、塑性和韧性的配合.     

亚温淬火及回火工艺对E550级船板钢组织和性能的影响

以E550级超高强度船板钢为研究对象,采用SEM,TEM分析和力学性能测试等手段,研究了亚温淬火时宽回火温度范围内微观组织和力学性能的演变规律.研究结果表明,试验钢在820℃淬火后由板条马氏体和18.8%体积分数的准多边形铁素体组成.随回火温度升高,马氏体板条逐渐分解转变为回火屈氏体和回火索氏体,其中Fe_3C由薄片状转变为球状,并不断粗化;铁素体板条的位错密度下降,最终再结晶成为等轴晶粒.上述变化导致材料强度下降,伸长率和低温韧性提高.试验钢经820℃淬火和440~600℃的宽温度范围回火后具有优异的强韧性,力学性能与调质处理(930℃淬火和600~670℃回火)的试验钢相当,可显著节省热处理工艺成本.     

不同工艺下低碳马氏体钢的组织与力学性能

研究了淬火温度和保温时间对低碳马氏体钢组织、抗拉强度和屈服强度的影响.结果表明,淬火温度和保温时间对试样的组织和力学性能影响显著;在890℃下保温70和210s淬火试样的组织主要为板条状马氏体和块状铁素体;在920和950℃下保温210s淬火,其组织为板条状全马氏体;在920℃下保温70~210s淬火试样具有良好的力学性能.     

27SiMn钢“零保温”淬火状态下的组织与性能

本文研究了“零保温”淬火状态下,27SiMn钢的显微组织和力学性能。实验表明,在880℃～910℃范围内,随着温度升高,强、硬度随温度的升高而增加;高于910℃后,随温度的升高,强、硬度逐步下降。在910℃左右淬火,钢的力学性能最好。同时,淬火温度高于880℃,27SiMn钢“零保温”淬火强度、硬度优于传统保温淬火,其原因与奥氏体晶粒的细化和奥氏体中碳浓度分布不均匀有关。     

新型低碳Cr-Mo系合金钢淬火态的金相组织研究

对新型低碳Cr-Mo系合金钢轧态试样采用不同淬火工艺进行热处理,并利用金相显微镜、扫描电子显微镜研究了淬火工艺对试验钢显微组织的影响规律.结果表明:随淬火加热温度的升高以及保温时间的延长,金相组织发生粗化.最佳的淬火工艺为:加热到920 ℃保温30 min后水淬,得到的组织为低碳马氏体,且均匀、细小,晶粒度达到8.5级以上,可获得的优异强韧性.     

几种结构钢经不同热处理后的低温断裂韧性

本文研究了机械工程常用的几种结构钢经不同热处理后在常温和低温下的断裂韧性K_(IC)或K_(IR),以及这些材料在不同温度下的断裂机制。结果表明,45Cr钢淬火550℃回火后,常温和低温K_(IC)值较20Cr钢淬火200℃回火的高,但45Cr钢淬火390℃回火后的断裂韧性不如20Cr钢淬火200℃回火的。20Cr钢经临界区处理后,低温断裂韧性优于普通淬火的。42CrMo钢从过热温度淬火后,断裂韧性差。断裂机制和K_(IC)值都随试验温度而变化。奥氏体晶粒大小和马氏体板条束尺寸显著影响低温断裂韧性,临界区淬火后马氏体板条束尺寸较小,因而低温断裂韧性高。     

奥氏体化工艺对V150油套管强韧性的影响

采用力学性能测试、金相组织观察、透射电镜以及扫描电镜观察,研究奥氏体化工艺对超深井用V150油套管强韧性的影响。研究结果表明:较高的奥氏体化温度可提高合金元素在奥氏体中的溶解度,但过高的奥氏体化温度会使奥氏体晶粒粗大,导致塑性、韧性下降,890℃为实验钢较优的常规奥氏体化温度;奥氏体化30 min后,实验钢成分和组织分布趋于均匀,油套管的强韧性指标匹配达到最好,保温时间超过45 min后,晶粒开始长大,导致冲击性能有所下降;亚温淬火形成铁素体和贝氏体、马氏体、残余奥氏体的混合组织,可得到超高强度钢希望获得的B/M复相组织,B/M组织中贝氏体能够分割马氏体基体,阻止裂纹扩展,残余奥氏体膜分割马氏体板条,使实验钢在保持足够强度的同时得到很高的韧性;实验钢在800℃亚温淬火后于640℃回火,强度和韧度均到达了V150油套管的目标要求,能够满足条件苛刻的超深井作业需求。     

3Cr2W8v钢超细化的研究

通过快速加热循环淬火法对3 Cr 2 W8V钢进行了一系列相变超细化的试验,证明该钢经900～1100℃快速加热循环淬火2次以上即有明显细化晶粒的效果,可使其热轧退火态下的11级晶粒度细化到14级以上;其中通过1000℃快速加热2～3次可使晶粒度细化到15级以上.在快速加热循环淬火之前,增加一次1100～1160℃的固溶处理,还可使钢中的碳化物进一步得到细化.但固溶处理的温度接近或超过1200℃时,则会引起钢的晶粒显著粗化,而对随后的循环淬火组织产生遗传性.经过2次快速加热循环淬火,而后再经正常淬火回火后,钢的强度极限可有显著提高,而冲击韧性毫不降低.     

热处理工艺对T8钢显微组织及硬度的影响

T8钢由于含碳量高,过剩碳化物极多,塑性和韧性差,若热处理工艺不合适,使材料在服役早期出现开裂和破碎的现象。通过SEM,OPM及XRD等试验方法,研究了T8钢组织和性能随球化退火时间、淬火温度及回火温度的变化。结果表明：T8钢在600℃球化退火2 h后,原始组织中的碳化物即可获得充分球化,以粒状形式细小均匀地分布在基体中,延长退火时间不显著改变碳化物的球化效果;试样经（770±10）℃保温,6 min油淬后,获得的隐晶马氏体组织硬度最高;试样经180~210℃回火1 h空冷后,消除了淬火过程中产生的残余应力,最终获得有球状碳化物均匀分布的隐晶马氏体组织,回火试样硬度较淬火态略有下降。     

回火温度对1500MPa级直接淬火钢组织与性能的影响

设计了一种新型1500MPa级Si-Mn-Cr-Ni-Mo多组元系低合金、超高强度工程结构钢,研究了回火温度对直接淬火钢组织与力学性能的影响.结果表明,抗拉强度随回火温度的升高而不断降低,屈服强度随回火温度升高先升高后下降,延伸率和冲击功均随回火温度升高呈现先升高、后降低、再升高的变化趋势.分析认为,回火过程组织演变的物理机制一方面包括板条马氏体和位错亚结构的回复、再结晶软化过程,另一方面包括残余奥氏体的分解与马氏体中过饱和碳的脱溶及析出第2相的强化机制综合作用.250℃回火后,板条马氏体内析出ε碳化物;400℃回火后ε碳化物明显粗化,产生回火脆性;600℃回火后部分析出相在奥氏体中形核,在马氏体基体内长大和粗化,最终形态为近似球形,另一部分析出相在马氏体内形核、生长,呈现椭球形或矩形.     

40Cr钢亚温淬火强韧化效果研究

在固定除淬火加热温度以外其它各热处理工艺参数的条件下,通过对40Cr钢不同温度亚温淬火的强度、硬度和冲击韧性的研究,确定了40Cr钢在先共析铁素体向奥氏体转变终了温度以下10℃范围内进行亚温淬火,其强度和韧性达到了最佳配合。通过亚温淬火与生产中常用的完全淬火强韧化效果比较,得出40Cr钢亚温淬火后强韧性不低于完全淬火,且在满足使用性能要求的前提下显著降低了淬火加热温度,减少了能源消耗。     

超超临界机组叶片钢KT5331晶粒长大行为

通过在不同温度下等温奥氏体化,研究KT5331钢奥氏体晶粒长大行为,并探讨析出相对奥氏体晶粒长大行为的影响机理. 研究表明,KT5331钢奥氏体晶粒长大可分为三个阶段:1075℃以下,由于含W和Nb的析出相钉扎作用,晶粒长大缓慢;1075℃以上,含W和Nb的析出相溶解,钉扎作用减弱,随加热温度和保温时间延长晶粒迅速长大;1225℃及以上,δ铁素体析出,晶粒尺寸随加热温度升高而急剧减小. 通过拟合分别得到晶粒粗化温度以下( 950~1075℃)和晶粒粗化温度以上(1100~1200℃)的晶粒长大模型.     

时效温度对890MPa级含铜钢组织与性能的影响

根据纳米析出强化机制,设计了一种屈服强度为890MPa的超高强海洋工程用钢——NEU890钢.在相同固溶条件下,研究了时效温度对NEU890钢显微组织、室温拉伸性能、-40℃ Charpy冲击功的影响.用透射电子显微镜分析纳米级析出相分布,并计算出其强度贡献值.结果表明,固溶态试样屈服强度为852MPa,500℃时效屈服强度达到峰值1026MPa,呈现典型时效析出强化特征.NEU890钢的脆性时效温度区间为300~500℃.当时效温度为550~600℃时,NEU890钢的屈服强度为994~910MPa,-40℃冲击功为108~166J,可满足EQ91钢拉伸和冲击性能指标要求.     

"零保温"淬火温度对27SiMn钢组织和性能的影响

研究了"零保温"淬火温度对27SiMn钢组织和力学性能的影响.探讨了"零保温"淬火条件下,奥氏体成分的不均匀性和马氏体转变的特点.实验表明,"零保温"淬火条件下,830～930 ℃范围内,随淬火温度升高,27SiMn钢的强、硬度和延伸率均增加;高于930 ℃后,逐步下降.该钢"零保温"淬火后得到细小的板条状马氏体组织,其原因与奥氏体晶粒细化和奥氏体中碳元素分布不均匀有关.27SiMn钢缸体采用(900±10)℃淬火,(630±10)℃回火的"零保温"调质处理工艺,力学性能完全满足技术要求.     

5NiCrMo低温钢QLT热处理工艺研究

研究了5NiCrMo低温钢的淬火+临界淬火+回火(QLT)热处理工艺,分析了回火温度对该钢组织和力学性能的影响。结果表明:试验钢经QLT热处理后,形成了回火马氏体、-铁素体与逆转变奥氏体的混合组织。560-640℃回火时,随温度提高,屈服强度降低,100℃冲击功先升高、在620℃回火时达到峰值后降低。深冷后保留的逆转变奥氏体显著影响试验钢的低温韧性。拉伸和冲击性能均满足要求的回火温度是600-620℃。     

热处理对高硫钢硫化物形态及性能的影响

研究淬回火热处理工艺对高硫钢的基体组织和硫化物形态的影响,分析了其力学性能和磨损性能.结果表明,热处理后高硫钢中硫化物主要为FeS,其形态趋于球化;淬火温度由880 ℃升至900 ℃,高硫钢的抗拉强度由460 MPa提高到590 MPa,伸长率由1.7%变化到3.0%,但其仍为脆性材料,这与组织中含有大量硫化物有关;由于硫化物的自润滑作用,热处理后高硫钢的耐磨性随连续磨损时间的延长而改善,并明显优于淬火后低温回火的GCr15钢.