热处理工艺及环境介质对2Cr13钢腐蚀疲劳性能的影响

本文研究了2Cr13钢在正常调质处理与双重处理(见表2)后,在不同介质条件(大气,水溶液,22%Nacl 水溶液)、不同温度(40℃,80℃)、以及不同应力集中系数(K_1=1.74,K_1=3)下对腐蚀疲劳特性的影响。研究表明,在大气中双重处理比普通调质工艺下的腐蚀疲劳强度(N=10~7)提高7%,在80℃,3%Nacl水溶液中,在与正常调质腐蚀疲劳极限(N=10~7)相同的应力水平下,双重处理后的疲劳寿命可提高两倍以上。用扫描电镜观察了疲劳断口,正常调质后2Cr13钢在80℃,Nacl 水溶液中疲劳源多数由点蚀引起,而双重处理后裂纹源却不一定萌生于蚀坑,它属于点蚀与腐蚀疲劳相叠加的不稳定钝化态腐蚀疲劳。双重处理后具有较高的点蚀抗力和良好的韧性是腐蚀疲劳强度提高的主要原因。     

形变热处理对基体钢65Cr4W3Mo2VNb组织、性能影响的研究

本文对基体钢65Cr_4W_3Mo_2VNb进行了压缩式形变热处理的实验研究,采用高温(900℃)及低温(550℃)不同变形量后分别进行油淬、270℃、240℃等温淬火,得到形变M及形变B M组织。观察了形变前、后M及B M组织及亚结构,用电子衍射法测定了形变过程中及回火后析出的碳化物,用x射线法定性地测量了Ar量及位错密度。研究了形变对M及B M硬度的影响及对回火后硬度的影响,已经查明:高温形变使该钢的二次硬化峰得到加强,低温形变使二次硬化提前出现。将高温形变热处理用于螺钉一字槽冷镦模可以简化生产流程,改善流线分布,提高模具寿命1.6～4倍。     

超高速钢的等温退火

本文通过X射线衍射、金相、电子显微镜等分析手段,研究了一种新型高碳高钒铸态超高速钢的等温退火工艺与组织性能的关系,并得出了硬度与加热温度;硬度与等温温度的关系曲线,结果表明:采用1100℃×4h加热,820℃×12h等温工艺,可使试验钢硬度值降为334HBS2.5/1.838,这比用常规退火工艺低60～80HBS2.5/1.838。本文还对试验钢金相组织,基体内析出的细小碳化物相与硬度的关系进行了研究。     

低合金等温淬火复相钢的组织与性能

对Fe-0.4%C-1.20%Si-1.46Mn-1.14Cr实验铸钢进行等温淬火处理,分别利用Olym-pus金相电子显微镜、扫描电子显微镜组织观察分析;测试了实验钢的洛氏硬度和冲击韧性.实验结果表明,所设计的实验铸钢经适当的等温淬火处理后,可获得无碳化物析出的奥氏体-贝氏体组织,该铸钢经200℃,4小时回火仍无碳化物析出.     

深冷及回火处理对高速钢M42组织和力学性能影响

采用金相显微镜、扫描电镜及硬度仪,研究了-196℃深冷处理与常规热处理工艺组合对M42高速钢微观组织及硬度的影响,所采用的组合工艺包括:淬火+深冷处理,淬火+深冷处理+回火,淬火+回火+深冷处理.结果表明:淬火后深冷处理24h的工艺能明显细化晶粒,提高M42高速钢的硬度,促进残余奥氏体向马氏体转变及碳化物析出并弥散分布,并改变了马氏体的形态.在回火前对M42钢进行深冷处理可降低二次硬化回火温度,峰值温度由525℃降至450℃,硬度值为998.2HV,较未深冷处理提高了5.0%.回火后深冷处理工艺对M42高速钢组织及硬度的影响不明显.     

20Cr钢回火马氏体疲劳时的再回火效应

通过研究不同回火温度的马氏体在疲劳前后的组织变化,发现在疲劳过程发生了碳化物的析出或聚集现象;以及相应的位错结构的回复。其变化方向与回火过程一致。提出变化的本质就是疲劳载荷协助的再回火效应。用这一观点统一解释了不同回火温度下马氏体的疲劳软化机制,以及400℃回火可获得最大软化量的原因。此外,根据对400℃回火马氏体疲劳前后碳化物特征参数的测定,表明微细碳化物的聚集是该温度回火态试样疲劳软化的主要机制。     

强磁场对高铬钢中碳化物低温回火析出的影响

借助透射电镜、维氏硬度仪及计算机模拟,研究了外加强磁场对高铬钢中碳化物低温回火析出的影响。结果表明,试验钢分别在无磁场及外加磁场强度为12T的条件下于200℃回火60min时均有M3C型碳化物析出;在外加磁场作用下,试验钢中析出的M3C型碳化物数密度相比无外加磁场作用时的相应值显著增加,但试验钢显微硬度未发生明显改变。     

一种新型冷轧辊用钢的组织演变

本文以一种新型冷轧辊用钢为研究对象,借助金相显微镜和扫描电子显微镜分析了试验钢在正火、球化退火、淬火、回火过程中的组织演变,研究了碳化物的成分变化和溶解析出行为。结果显示,试验钢正火后得到马氏体+部分颗粒状和少量块状碳化物的显微组织;球化退火后的显微组织为铁素体基体上分布有大量颗粒状碳化物+少量块状碳化物,球化退火组织评定为为2~3级;淬火后的组织为马氏体+部分颗粒状和少量块状碳化物;三次回火后的组织为回火马氏体+部分颗粒状和少量块状碳化物。试验钢中的块状碳化物在整个热处理过程中始终存在,1100℃以下奥氏体化时只发生边缘部分的少量溶解。颗粒状碳化物主要为M23C6型,在热处理过程中存在明显的溶解和析出行为,1100℃以下奥氏体化时部分溶解。     

中碳钢的回火态组织对盐水介质中疲劳裂纹扩展的影响

本文以40MnB和45Cr钢为材料,以3.5%NaCl的盐水为介质,在裂纹尖端基本上不存在应力腐蚀且裂纹中可产生腐蚀产物的条件下,试验研究了钢的回火态组织(200℃和500℃)对疲劳裂纹扩展的影响.试验结果表明:中碳钢的回火态组织对在盐水介质中疲劳裂纹的扩展有明显的影响.引起这一影响的主要原因是钢中所含的渗碳体型碳化物的数量,渗碳体型碳化物能构成微电池的阴极,经电极反应在裂纹内可产生腐蚀产物,它能降低腐蚀疲劳裂纹扩展速率.组织中含渗碳体型碳化物越多,该组织的腐蚀疲劳裂纹扩展速率降低就越为显著.所以,改变中碳钢的回火温度,就改变了钢中含这种碳化物的数量,也就改变了腐蚀疲劳裂纹扩展速率.疲劳断口和疲劳裂纹的显微观察表明,在盐水和空气中疲劳裂纹扩展途径基本相同.疲劳裂纹内腐蚀产物的量是控制(da/dN)_s的主要因素.     

不同热处理对热模钢H13的组织和性能的影响

本文研究了热模具钢H13(4Cr_5MoSiV_1)经不同热处理工艺处理后的显微组织和性能。结果表明:H13钢经软氮化处理后,耐磨性、热疲劳抗力较好而冲击韧性较低,250℃等温淬火加回火处理后的冲击韧性最高,热疲劳抗力比正常淬火加回火处理的好,耐磨性较差,300℃等温淬火加回火处理的冲击韧性和热疲劳抗力较低。据此,在受冲击载荷情况下,采用250℃等温淬火加固火热处理工艺较好;受冲击载荷较小时,采用正常淬火加固火软氮化复合热处理工艺较好。