超快冷终冷温度对轴承钢棒材组织性能影响

以GCr15轴承钢棒材为研究对象,研究了超快速冷却终冷温度对其组织性能的影响.研究发现:高温终轧后以大于100℃/s的冷却速度超快速冷却到一定温度后缓冷到室温,随着超快冷段终冷温度降低,珠光体球团直径和片层间距减小;终冷温度过高只能使晶界碳化物厚度减薄但不能抑制其呈网状析出,降低终冷温度到715℃以下就可以得到抑制了网状碳化物析出的细片层珠光体型组织;随着终冷温度继续降低显微硬度增加并有退化珠光体产生,其显微硬度可达到426 HV.     

轧后冷却速率对GCr15轴承钢球化组织的影响

采用电子探针和透射电子显微镜研究了模拟热轧后不同冷却速率对网状碳化物析出及后续离异共析转变过程中显微组织转变的影响.结果表明:在先共析碳化物形成温度区间采用快冷处理可以抑制网状碳化物的形成,减小片状珠光体的片层间距.当冷速控为20℃/s时,采用离异共析处理方式可将球化退火时间降低约2h,硬度可达1.95GPa左右.选区电子衍射分析表明球化处理后的球状碳化物类型为M₃C,冷速的调控不会改变球化处理后碳化物的种类.     

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.     

钛微合金化热轧双相钢的工艺研究

通过模拟实验研究了钛微合金化热轧双相钢的连续冷却转变曲线及终轧温度对组织的影响规律,获得了可行的工艺窗口,并进行了验证性热轧实验.在冷却速率小于5℃·s-1及温度在625~725℃时,实验钢可以形成先共析铁素体.随着终轧温度升高,组织中铁素体及马氏体含量先升高后降低,但幅度不大.同时,当终轧温度较高时,铁素体显微硬度增加,析出强化作用增加.当终轧温度及缓冷温度分别为840℃及700℃时,获得了抗拉强度为672 MPa及屈强比为0.61的性能良好的热轧双相钢.经计算,铁素体组织中析出强化量为78.5 MPa.     

高温变形GCr15连续冷却相变及显微组织分析

为合理确定GCr15轴承钢的轧后冷却工艺,利用Gleeble1500热模拟实验机,模拟830℃终轧的变形过程,测定GCr15轴承钢的动态CCT曲线;利用光学显微镜、扫描电镜等分析了冷却速度对珠光体片层厚度和网状碳化物析出的影响规律.实验结果表明:在一定的冷却速度范围内,随着冷速的增加珠光体片层变薄,当冷却速度过大时,会产生一种粗大的类珠光体组织;当冷却速度为10℃/s左右时,可以获得细片状珠光体组织,且可有效减少网状碳化物的析出.     

轴承钢棒材超快速冷却的试验研究

在特殊钢棒材厂原有连轧生产线上,通过增设超快速冷却系统,对轴承钢棒材高温终轧后进行超快速冷却工业试验.在连轧机组后增设三组超快速冷却系统.通过调节水压、喷嘴孔大小以及开启水箱个数,对GCr15轴承钢棒材进行高温终轧后超快速冷却.结果表明:随着连续冷却速度增加,晶界处二次碳化物中C,Cr含量减小,珠光体球团直径和片层间距减小,显微硬度值增大.棒材断面不同位置的冷却速度均可以达到抑制网状碳化物析出、过冷奥氏体完全发生珠光体转变的冷却速度要求,网状碳化物级别小于2级,达到轴承行业标准.     

控制轧制和控制冷却4C船板的组织和冷脆性

本文研究了轧制工艺参数(奥氏体化温度、道次压下率及终轧温度)对低碳钢板(4C船板)轧后铁素体晶粒平均直径和脆性转化温度的影响及后二者之间的相互关系。实验结果表明:这些轧制工艺参数中终轧温度起主要作用,它决定了轧后铁素体晶粒平均直径、脆性转化温度及-40℃时的冲击韧性;在约800℃终轧,效果最好。 本文也研究了轧后快冷时间及冷却速度对低碳钢板的组织和脆性转化温度的影响。实验结果表明,延长快冷时间及加快冷却对轧后组织产生复杂影响:使魏氏组织级别增加;使伪共析珠光体量增加;使珠光体退化及细化。这样复杂的组织变化,对脆性转化温度带来复杂的影响。结果表明,快冷时间及冷却速度都有一定限度。本文对低碳钢中珠光体的退化及珠光体形态作了一些研究。根据所得到的实验结果,关于控制轧制及控制冷却对低碳钢板的组织和冷脆性的影响,得出七点结论。     

热处理工艺对H13钢微观组织的影响

首先对H13进行了高温正火+球化退火的预备热处理,获得碳化物分布均匀、球化率高于95%的退火组织.进而对退火组织进行了淬火+回火最终热处理,研究了淬火温度对H13钢组织和硬度的影响.随着淬火温度的提高,溶解的合金碳化物增多,溶解的合金碳化物使基体中的碳含量和合金含量增多,淬火组织硬度得到了提高,大颗粒碳化物熔解为细小的碳化物,当淬火温度为1 100℃,保温1.5h,合金碳化物几乎全部溶解.对淬火组织进行了二次回火,回火使淬火过程中熔解的碳化物又重新弥散析出,且随着淬火温度的提高,回火硬度提高,碳化物更加细小,分布得更均匀.     

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.     

超快速冷却对中碳钢组织和性能的影响

利用超快速冷却装置,通过控制轧后冷却路径,对某中碳钢的显微组织和力学性能进行了系统的研究.结果表明:超快速冷却可以抑制先共析铁索体的生成,破坏原有先共析铁素体的网状分布;超快速冷却显著缩小了珠光体的片层间距;随着超快速冷却后温度的降低,实验钢的强度和室温冲击韧性同时得到了提高.高温终轧+超快速冷却工艺可以使中碳钢获得良...     

Al对热挤压模具钢 SDAH13连续冷却转变规律的影响

采用热膨胀仪测定Al质量分数分别为0.77%和1.43%以及无Al的热挤压模具钢SDAH13的连续冷却转变曲线,并结合光学显微镜、扫描电镜及显微硬度仪分析Al元素对SDAH13钢相变点、连续转变规律、组织以及硬度的影响.结果表明：Al元素显著提高SDAH13钢的Ac1、Ac3和Ms点,降低淬火残留奥氏体含量,同时扩大铁素体及奥氏体两相区.在1060℃奥氏体化温度下,Al元素对SDAH13钢贝氏体相变的临界冷速(0.30℃·s-1)无明显影响,但使贝氏体相区变宽,Al质量分数分别为0.77%和1.43%的SDAH13钢的珠光体相变的临界冷速(0.05℃·s-1和0.3℃·s-1)均高于无Al的SDAH13钢的临界冷速(0.02℃·s-1),且Al质量分数为1.43%的SDAH13钢在0.02~0.08℃·s-1冷速下出现先共析铁素体组织. Al的加入还使SDAH13钢淬火硬度有所降低.     

Mg和Zr对FH40级船板钢连续冷却转变曲线的影响

以FH40高强度级别船板钢为研究对象,利用真空感应炉冶炼了不同Mg、Zr成分的实验钢,采用Gleeble-3800热模拟试验机测定了实验钢连续冷却转变曲线(CCT)。采用金相显微镜系统研究了实验钢连续冷却条件下的组织演变规律,并探讨了Mg、Zr单独和复合添加对实验钢CCT曲线中铁素体和贝氏体相区的作用规律。结果表明,Mg、Zr及Mg-Zr添加均能影响过冷奥氏体和珠光体开始转变温度;Mg和Mg-Zr添加抑制了铁素体转变,促进了贝氏体转变,在5~30℃/s冷却速度范围内均获得以贝氏体为主的组织;Zr添加扩大了铁素体区,减小了贝氏体区,冷却速度提高至20℃/s以上可得到以贝氏体为主的组织。研究结果对进一步明确Mg、Zr对低碳微合金钢组织特征的作用规律,指导Mg、Zr及Mg-Zr处理在工业上的应用具有重要意义。     

U75V 60kg/m重轨欠速冷却后的组织及性能

U75V 60kg/m重轨试样加热至900℃,模拟重轨万能轧制成品道次出口温度;随后,空冷25 s,模拟重轨从成品道次出口至冷床的温降;最后,将试样放入喷风通道对轨头表面和两个侧面进行欠速冷却.通过实验获得了U75V 60kg/m重轨最佳冷却工艺参数:喷嘴离轨头表面距离15mm,喷风压力0.26MPa,喷风时间80 s,风温28℃.在此欠速冷却条件下,轨头硬化层为对称帽形,轨头中心部位硬化层厚度大于24mm;组织为细珠光体,其平均片层间距比冷却前减小约50 nm;在轨头上圆角部位强度大于1 300 MPa,延伸率大于13%,分别比冷却前提高20%和60%以上.     

硅,锰和轧制工艺对双相钢组织与性能的影响

利用Ｇｌｅｅｂｌｅ－１５００热模拟试验机对试验钢进行了模拟热轧。研究了合金元素硅，锰和终轧温度，轧后冷速和轧制变形对试验钢双相组织形成和性能的影响。结果表明：在试验工艺参数内，试验钢均获得双相组织，其稳定性较好，导出了估算热轧空冷Ｓｉ－Ｍｎ双相钢的ｆＭ和ｆＦＰ值的计算式，计算值和实测值吻合，热轧参数对试验钢硬度的影响较小。     

喷射成形M3型高速钢碳化物组织特征与加热过程演化

采用常规铸造和喷射成形工艺分别制备了M3型高速钢铸坯和沉积坯.利用扫描电子显微镜、X射线能谱和X射线衍射等分析方法对冷却速度对合金的显微组织的影响,加热温度对M3高速钢中M2C共晶碳化物分解行为的影响,以及热加工变形后铸态和沉积态组织的变化进行了研究.结果表明:铸态合金含有粗大的一次枝晶和M2C共晶碳化物,而喷射成形沉积坯主要为等轴晶且碳化物细小均匀;冷却速度的提高极大地抑制了碳化物的析出和晶粒长大;加热温度的提高有利于M2C共晶碳化物分解,过高的温度使得分解后的M6C长大,不利于合金性能的提高;沉积坯经恰当的预热处理和热变形可以获得理想的变形组织.     

Cr/Mn偏析对高碳轴承钢珠光体–马氏体带状组织的影响分析

The effect of Cr/Mn segregation on the abnormal banded structure of high carbon bearing steel was studied by reheating and hot rolling. With the use of an optical microscope, scanning electron microscope, transmission electron microscope, and electron probe microanalyzer, the segregation characteristics of alloying elements in cast billet and their relationship with hot-rolled plate banded structure were revealed. The formation causes of an abnormal banded structure and the elimination methods were analyzed. Results indicate the serious positive segregation of C, Cr, and Mn alloy elements in the billet. Even distribution of Cr/Mn elements could not be achieved after 10 h of heat preservation at 1200°C, and the spacing of the element aggregation area increased, but the segregation index of alloy elements decreased. Obvious alloying element segregation characteristics are present in the banded structure of the hot-rolled plate. This distinct white band is composed of martensitic phases. The formation of this abnormal pearlite–martensite banded structure is due to the interaction between the undercooled austenite transformation behavior of hot-rolled metal and the segregation of its alloying elements. Under the air cooling after rolling, controlling the segregation index of alloy elements can reduce or eliminate the abnormal banded structure.     

冷却工艺参数对海洋工程用H型钢组织性能的影响

通过对SM490YB实验钢进行热轧和超快速冷却实验,研究了不同工艺参数对实验钢厚度方向不同位置的显微组织的影响,分析了SM490YB实验钢的强韧化机理.实验结果表明:随着终冷温度的降低,实验钢厚度方向相同位置的贝氏体和针状铁素体含量逐渐增加,多边形铁素体和珠光体含量减少;实验钢的强度和低温韧性随着终冷温度的降低而增加,终冷温度为480℃、返热温度为554℃时,力学性能最佳.冷却速率的增加可以提高实验钢的强度,但过快的冷却速率会损害材料的韧性.     

在线控冷对热轧L360管线管组织和性能的影响

针对热轧无缝钢管组织性能调控手段单一,依赖添加合金元素和离线热处理的问题,以轧板模拟轧管的方式,通过实现在线控制冷却将离线热处理工艺在线化,研究分析了热轧L360高温轧制后在线控冷条件下显微组织演变及力学性能变化规律.结果表明:高温轧制后空冷时实验钢中含有粗大的魏氏组织,而轧后控制冷却工艺下实验钢组织显著细化,有利于微合金碳氮化物析出.实验钢轧后控冷至650℃时,能够避开魏氏组织形成的区间,同时屈服强度为478MPa,抗拉强度为641MPa,伸长率达到25.3%,屈强比0.74,0℃冲击功高达164J,实现了强度、韧性和塑性的平衡,各项力学性能指标均能满足API SPEC 5L—2012标准要求.