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。     

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.     

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。     

热处理工艺对Cr12钢显微组织的影响

本文研究了不同热处理工艺对Cr12钢显微组织的影响。试验表明,形变热处理—变温淬火—回火新工艺与锻后空冷—球化退火—淬火—回火常规工艺及锻后空冷—球化退火—等温淬火—回火工艺相比较,其显微组织中碳化物更为更细小、弥散、分布均匀、接近颗粒状;奥氏体晶粒细化;马氏体针和下贝氏体针细小;在强硬的马氏体基体上分布有塑性与韧性较好的少量下贝氏体和适量、细小、均匀分布的残留奥氏体。在硬度、耐磨性与常规热处理的相同情况下,而冲击韧性a_K值及小能量多次冲击破断次数N显著提高。因此,采用新工艺处理的Cr12钢制冲裁模具使用寿命远远超过常规工艺处理的该类模具使用寿命,并已接近世界同类模具的先进水平。     

球化退火对CrWMn钢组织与性能的影响

CrWMn钢为冷作模具钢,要求具有高的硬度、耐磨性以及韧性。其最终热处理通常为淬火和低温回火。为了改善切削加工性能,在最终热处理前需要进行球化退火处理。本文对CrWMn钢分别进行常规球化退火、等温球化退火和循环球化退火处理,然后再进行淬火和低温回火处理。比较其最终热处理后的组织,硬度和冲击韧性的大小。结果表明,CrWMn钢经过常规球化退火,淬火和低温回火处理后具有较高的硬度,但是冲击韧性较差。而采用循环球化退火,淬火和回火后会得到综合的机械性能。实验结果对于制定热处理工艺,优化工艺参数,都具有一定的指导意义。     

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.     

耐冲击工具钢5Cr8MoVSi热处理过程中组织结构的变化

对5Cr8MoVSi钢热处理工艺研究表明，经840℃退火，碳化物类型以M23C6为主，并有少量的MC和M7C3.淬火组织中剩余碳化物以MC和M7C3为主，M23C6型碳化物在淬火加热时大部分溶解．该钢随淬火加热温度升高，淬火马氏体由板条状和针状马氏体混合组织过渡到以板条状马氏体为主．在沉淀硬化的回火温度(485℃)下，淬火针状马氏体仍显示出原马氏体针；而淬火板条状马氏体的板条状方向性几乎被完全切断，显微组织呈均匀化．该钢在1000～1050℃淬火时，残余奥氏体量为10．7％～12．3％，经485℃一次回火时，残余奥氏体量减少不大，因此，应进行二次或三次回火．淬回火HRC硬度最高为58～60．     

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.     

多类型碳化物钢DSA的热处理组织结构及硬度

研究表明，DSA钢中的碳化物有5种类型，即M6C、M3C、M23C6、M7C3及MC(VC)．820℃退火碳化物平均尺寸为0．91μm，860℃淬火剩余碳化物平均尺寸为0．23μm．淬火硬度HRC65-66，180～300℃回火硬度HRC59～62．该钢是一种多类型碳化物冷作模具钢，易溶解的碳化物可提高较低淬火温度时的奥氏体固溶度，提高淬火硬度．未溶解的碳化物可阻碍奥氏体晶粒长大，使淬火温度加宽．回火时析出不同类型碳化物可提高抗回火性．     

GCr15钢球化退火新工艺的研究

主要研究了奥氏体化加热温度和奥氏体化保温时间对GCr15钢的球化组织的影响。分析得出GCr15钢最佳的球化退火工艺为：在790℃保温3 h然后在720℃保温3 h。GCr15钢在该工艺条件下获得的碳化物颗粒细小、分布均匀、硬度适当,大大缩短了球化退火时间,节约了能源。     

不同热处理工艺对9SiCr钢组织性能的影响

为了提高9Si Cr钢的力学性能,研究不同热处理工艺对9Si Cr钢微观组织和力学性能的影响,采用转数200 r/min、载荷200 N、时间60 min的工艺方案,对试样进行磨损实验。结果表明:9Si Cr钢经过不同热处理后,获得的马氏体和碳化物的数量、大小、形状及分布各不相同,促使钢的硬度产生差异,从而使耐磨性能产生差异;经过盐浴加热淬火+低温回火的试样组织细小均匀,硬度已经较高,耐磨性最好。     

穿水冷却对GCr15轴承钢组织和力学性能的影响

通过4种穿水冷却工艺生产20mm热轧GCr15轴承钢棒材,研究了穿水冷却对热轧及球化退火、淬回火热处理后轴承钢组织和力学性能的影响.结果表明:终轧前后均采用穿水冷却,控制终轧温度在800~860℃,上冷床返红温度为620℃,能明显降低先共析碳化物及珠光体相变温度,减小热轧轴承钢中先共析碳化物厚度、连续度及珠光体片层、球团大小.退火及回火组织中碳化物厚度减小,均匀性增加,防止了粗大未溶网状碳化物的遗传.热轧及热处理后轴承钢抗拉强度及面缩率均增强.     

Nb微合金化对大规格GCr15钢球化组织的影响

为了提高大规格GCr15钢球化退火组织合格率,进行不同Nb含量微合金化试验,采用ICAP6300等离子光谱分析仪及蔡司光学显微镜进行检验分析。结果表明:采用0.022%Nb微合金化,网状碳化物明显改善,球化退火效果提高,球化退火后获得了碳化物颗粒细小均匀的球化组织。GCr15钢冶炼过程中采用0.022%Nb微合金化,可提高球化退火组织合格率。     

基于数字图像处理的GCr15轴承钢金相组织定量分析

通过对GCr15轴承钢淬火+回火热处理后显微组织的扫描电镜金相图片的研究,探索一种实现其金相组织定量分析的数字图像处理方法.以Matlab软件为工具,采用数字图像处理中的灰度化、灰度调整以及形态学运算的数字化处理方法,计算碳化物颗粒所占比例的多少,从而实现轴承钢热处理质量评价.结果表明:运用数字图像处理技术可有效提取和量化淬火+回火热处理后的GCr15轴承钢中碳化物颗粒;试件轴承外圈比圆锥滚子的碳化物含量少得多,从而其力学性能也不相同.     

中碳高硅铸钢的复合热处理工艺

研究了成分(wt.%)为0.62C,2.0Si,1.6Mn,0.99Cr的高硅铸钢经过复合热处理(球化退火+等温淬火)的组织和力学性能.利用olympus金相电子显微镜观察组织、扫描电子显微镜分析冲击断口形貌;测试了实验钢的洛氏硬度和冲击韧性.实验结果表明,试样经过球化退火工艺之后硬度变化的幅度不大,而冲击韧性有明显地提高,试样的组织主要为下贝氏体组织,并含有少量的奥氏体.在相同的球化退火工艺下,320℃等温淬火60min,试样的硬度和冲击韧性值都较高.     

预冷等温球化退火工艺对Cr12型模具钢组织性能的影响

通过对Cr12型模具钢常规球化退火工艺的改进,得到了预冷等温球化退火新工艺。并对不同球化温度、不同退火保温时间对钢组织性能的影响进行了探讨。结果表明:改进的预冷等温球化退火新工艺合理可行,可获得硬度低于200HB、碳化物颗粒均匀细小的球化效果。球化温度和退火保温时间对组织性能均有一定影响。Cr12型模具钢理想的球化退火工艺为:球化温度940℃,保温至透烧,出炉油冷到400℃,进行730℃等温退火处理,冷却速度为<30℃/h至200℃出炉。     

热处理对新型高速钢W_4Mo_2Cr_4VSi_2RE组织和性能的影响

由于W、Mo、V等元素价格昂贵、资源紧缺,开发高性能低成本高速钢具有重要意义.利用高速钢合金化原理,通过添加高含量Si（2wt%）和RE,开发了新型低合金高速钢W4Mo2Cr4VSi2RE,其合金含量（W＋Mo＋V）比通用型高速钢M2低40%.研究了热处理工艺对该钢显微组织和力学性能的影响.结果表明,1170℃以下淬火,该钢组织均匀,晶粒度为10级以上 但在1170～1190℃温度区间淬火,容易产生混晶,从而降低其韧性.通过提高坯料退火温度,缩短退火保温时间,发现在1170℃以上淬火可避免混晶.回火工艺研究表明,该钢二次硬化峰值温度为540℃.采用合理的热处理工艺,该钢的硬度、红硬性及冲击韧性可达到M2的水平.     

水冷铜模铸造Fe_3Al金属间化合物的组织和力学性能

采用中频感应炉熔炼、水冷铜模冷却的方法制备Fe3A1合金.利用X射线衍射、金相显微镜、扫描电镜及力学性能测试对铸态及热处理后合金的组织、力学性能和冲击断裂行为进行研究.结果表明:合金的铸态组织为等轴晶,晶粒尺寸大小不均;合金经1 000℃、15 h均匀化退火+炉冷+600℃、1 h中温回火+油淬热处理后,晶界得到细化,晶内和晶界上析出弥散分布的第二相,晶粒尺寸明显长大;热处理后合金的σb提高73 MPa,硬度由铸态时的22.3 HRC提高到了26.2 HRC,但合金的冲击韧性有所下降;铸态时合金的断裂方式主要以沿晶断裂为主,热处理后合金断口呈沿晶+穿晶的混合型断裂特征.     

CrWMn钢细化强韧化的研究

本文利用ＣｒＷＭｎ钢刀片镶钢余热进行高温淬火，有效地抑制网状碳化物的析出。以高温回火代替球化退火，实现碳化物超细化。降低淬火加热温度．获得细小奥氏体晶粒。使ＣｒＷＭｎ镶钢刀片的抗弯强度与冲击韧性由δ-bb=1088MPa,α-k=19.6J/cm～2提高到δ-bb＞2466MPa,α-k＞88J/cm～2,HRC＞60，获得明显的强化韧化效果．     

3Cr14不锈钢表面激光熔覆S390粉末高速钢涂层的组织及回火转变特征

采用同轴送粉激光熔覆技术在3Cr14不锈钢基体上熔覆一层3mm厚的S390粉末高速钢涂层,并对熔覆后的试样进行560℃×1h×3次回火热处理.分析了熔覆层热处理前后的微观组织与析出相以及熔覆层硬度的变化规律及压痕情况.结果表明:S390熔覆层组织为淬火马氏体+残余奥氏体+黑色组织+共晶莱氏体+网状碳化物,有少量的颗粒状M_3C型碳化物在晶内析出,晶界网状碳化物以VC、V_2C为主;熔合线处形成10μm的平面晶区,然后由细晶区、柱状晶区,向熔覆层中部的等轴晶过渡;回火后,部分网状碳化物被打断,M_3C型碳化物大量回熔,有细小颗粒状的富V元素的MC、M_2C类型碳化物在晶内析出;热处理后熔覆层显微硬度提高约200HV,洛氏硬度压痕周围发现明显塑性变形区,熔覆层脆性得以改善.