一种新型低碳贝氏体钢的研制

以Mn,Si,Cr为主要合金元素,设计并制造一种新型的低碳贝氏体钢.系统地研究了选定成分和工艺对贝氏体钢显微组织和力学性能的影响.结果表明,该钢种在设定的等温淬火工艺条件下,可以获得无碳化物析出的奥氏体-贝氏体组织.含有该组织的钢具有良好的综合力学性能.     

高碳低合金钢低温贝氏体组织及其耐磨性研究

设计了一种新的低温等温转变无碳化物贝氏体高碳低合金钢。对该钢低温等温淬火组织和干滑动摩擦磨损耐磨性及磨损机理进行研究,并与淬火+低温回火处理试样进行比较。结果表明,经1 000℃奥氏体化后在220℃盐浴中进行等温120 h的等温淬火处理,得到了由平均厚度约为120 nm的板条状贝氏体铁素体和薄膜状的残留奥氏体组成的无碳化物贝氏体组织,干滑动摩擦磨损相对耐磨性比回火马氏体组织提高19%,磨损机理为粘着磨损。     

热处理工艺对60CrNiMo钢组织与力学性能的影响

研究采用多步低温等温贝氏体转变工艺处理后60CrNiMo钢组织与力学性能,用金相显微镜、扫描电镜及透射电镜观察60CrNiMo钢相组织,并进行硬度、拉伸和冲击等力学性能测试。结果表明,经淬火+亚温淬火+高温回火处理的60CrNiMo钢可得到细小均匀的二次回火马氏体+铁素体混合组织,其力学性能得到改善;采用三步低温等温贝氏体转变工艺可有效减少材料块状残余奥氏体和细化贝氏体晶粒,从而提高60CrNiMo钢力学性能。     

轴承钢马氏体等温处理的研究

本文研究了 GCr15轴承铜在马氏体相变开始温度(Ms)以下不同温度进行等温时,淬火钢的相变过程、显微组织和力学性能。GCr15轴承铜在 Ms 温度以下不同温度与不同时间等温淬火后淬火铜的组成相是:变温马氏体、贝氏体、残留奥氏体和未溶碳化物。未观察到等温马氏体组织。未溶碳化物的量不变,变温马氏体的体积比随着等温温度的降低而增大,贝氏体和残留奥氏体的体积比则随等温温度的降低或等温时间的缩短而减少。等温后冷却时形成的变温马氏体的板条尺寸减小并细化了马氏体的领域。力学性能的测定结果表明:与普通淬火钢相比,经220℃马氏体等温淬火钢的强度提高一倍,冲击值提高近五倍,达到强韧性的最佳配合。此外,220℃马氏体等温淬火钢的接触疲劳寿命亦比普通淬火、回火钢有提高。对于力学性能的改善,从显微组织因素作出了解释。     

奥氏体-贝氏体复相组织形态的研究

在60Si2MnA钢等温淬火工艺和性能研究的基础上,用MEF-3型金相显微镜和JEM-200CX型透射电子显微镜对等温转变产物的组织形态进行了观察研究。并用Rigku D/maxⅢB型X-射线衍射仪测定了样品的残余奥氏体体积分数。实验结果表明,奥氏体-贝氏体复相组织强韧性好的原因在于含有一定数量的残余奥氏体和变态贝氏体组织,且贝氏作为无碳化物贝氏体。     

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.     

热处理参数对中碳低合金铸钢组织与力学性能的影响

研究了奥氏体化温度、等温淬火工艺参数对化学成分(wt%)为0.40%C,1.2%Si,1.1%Mn, 0.9%Cr中碳低合金铸钢力学性能的影响.光学显微组织、冲击韧性测试结果表明,试样在340～380℃范围内经等温淬火处理后,可以获得无碳化物析出的奥氏体-贝氏体组织,且随着等温淬火温度的升高,贝氏体形貌由板条状下贝氏体逐渐向上贝氏体转变,试样的硬度达到HRC44,冲击韧性ak≥120J/cm2.     

两种贝氏体塑料模具钢的相变与残余奥氏体

将两种塑料模具钢FT600 和FT600mod 奥氏体化后, 以连续冷却或等温方式, 获得贝氏体组织. 随后分别在350, 580, 700 °C下进行回火, 研究了Si, Mn元素微调后贝氏体组织及残余奥氏体转变情况. 对两种贝氏体钢在不同热处理工艺下的宏观硬度、残余奥氏体含量、微观组织进行了表征及分析. 研究结果表明, 在FT600 钢的基础上降Si 增Mn 得到了FT600mod 钢, 其贝氏体转变后的残余奥氏体含量大幅降低; FT600 钢中的残余奥氏体在不同温度下回火, 其转变机制不同; FT600mod钢中的残余奥氏体含量较少, 组织稳定, 更适用于非调质工艺处理.     

0.5C-2.0Si-1.5Mn-1Cr铸钢的等温淬火工艺

研究了成分(wt.%)为0.51C,2.2Si,1.5Mn,0.99Cr的高硅铸钢未经球化处理而直接等温淬火后的组织和力学性能.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;测试了试样的硬度(HRC)和冲击韧性.实验结果表明,等温淬火后,试样硬度值随等温淬火温度升高而降低,冲击韧性则表现出相反的变化规律,试样的组织主要为下贝氏体组织,并含有少量的奥氏体.     

截齿用新型高硅低碳空冷贝氏体钢的组织与性能

为了克服常用 35 Cr Mn Si截齿原材料价格高、热处理工艺复杂、耗能大、污染环境、寿命低等缺点 ,设计了适合采煤机截齿用的高硅新型低碳空冷贝氏体钢 ,其成分 (质量分数 ,10 0× w) C为 0 .19～ 0 .2 7,Mn为 2 .0～ 4.0 ,B为0 .0 0 15～ 0 .0 0 3,Si为 0 .7～ 1.6。较高的硅含量提高了 Mn-B系贝氏体钢的空冷淬透性和韧性 ,较低的含碳量极大地提高了截齿的韧性和抗断裂能力。此钢经 116 3K奥氏体化后空冷 ,即可获得具有良好的高硬度、高韧性配合的贝氏体或贝氏体 /马氏体复相组织 ,其各项力学性能指标均达到或超过了采煤机截齿技术标准中的要求。新型空冷低碳贝氏体钢截齿 ,采用空冷硬化 ,工艺简单 ,免除了盐浴等温淬火 ,节约了能源 ,降低成本约 10 % ,并减少了污染。现场试验结果表明 :新型空冷低碳贝氏体钢截齿万吨耗齿量为 12 4件 ,齿体无弯曲和折断 ,比原 35 Cr Mn Si截齿可降低齿耗 8.8%左右     

连续退火的无Si TRIP钢的组织和力学性能

在实验室用Gleeble3500热模拟试验机制备了一种无Si TRIP钢.利用拉伸试验机、扫描电镜、透射电镜、X射线衍射以及热膨胀仪对其力学性能、微观组织和相变规律进行研究,在此基础上分析了贝氏体相变温度和时间对力学性能和残余奥氏体的影响.无Si TRIP钢呈现出良好的整体力学性能,抗拉强度分布在740～810 MPa,延伸率均在25%以上,最高可达32%以上;贝氏体等温温度为420℃时能获得最佳的综合力学性能,抗拉强度随贝氏体相变时间增加而下降,延伸率随之上升,而屈服强度没有显著变化.无Si TRIP制的铁素体晶粒大小约为3～4μm,比含Si TRIP钢铁素体晶粒细小;残余奥氏体的体积分数在8%～10%,比含Si TRIP钢低约3%;420℃保温300 s后贝氏体相变基本结束,而碳的扩散仍然在进行;无Si TRIP钢贝氏体相变速率比含Si TRIP钢快,贝氏体相变总量也更多.     

Fe-1.5C-Mn-0.5Si-0.8Cr钢锻造后的组织与性能

研究了成分(wt%)为1.5%C、1.0%Mn、0.5%Si和0.8%Cr的半钢试样经锻造后正火,再进行等温淬火处理的组织与力学性能,并与直接等温淬火处理铸态试样的组织与性能进行对比分析,利用扫描电镜分析冲击断口形貌。结果表明,铸态半钢经过锻造、正火后再等温淬火工艺,可破碎连续网状分布的块状共晶组织,提高铸态半钢的冲击韧性与硬度。铸态半钢经过锻造、正火后再等温淬火,其内部析出大量的下贝氏体组织,并含有少量的马氏体与残余奥氏体。     

SiMnCr系高强度钢组织转变研究

对SiMnCr试验用钢，分别进行了淬火、等温淬火和空冷处理，并分别利用金相显微镜，扫描电子显微镜和透射电子显微镜进行了显微组织观察，测定了CCT曲线，淬火态下获得板条马氏体和其间的残余奥氏体薄膜组织，等温淬火得到贝氏体组织，锻造空冷状态下得到的以板条马氏体为主含贝氏体和少量位于板条间界的残余奥氏体薄膜复合组织，经300℃回火，无渗碳体析出。     

中碳低合金空冷贝氏体铸钢的组织与性能研究

以A3钢边角料为原料添加锰铁、硅铁、铬铁和钼铁以及少量的稀土,通过中频感应熔炼及相应的炉前处理,设计了1种铸钢,通过不同的热处理工艺制度,在空冷条件下获得了贝氏体组织.通过16种不同的热处理工艺研究热处理对组织的影响规律,借助光学金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜((SEM)、硬度计和冲击试验机等手段分析研究了试验钢热处理态、回火态以及不同热处理工艺规范下的力学性能,利用透射电子显微镜(TEM )分析研究了空冷贝氏体组织组成以及析出的碳化物的成分.结果表明:合金元素C, Si. Mn, Mo, Cr的合理有效配合,可使钢在空冷条件下,在较宽的成分范围内得到以贝氏体为主的显微组织.TEM分析证明基体组织以下贝氏体为主,兼有部分上贝氏体,同时还有少量的残余奥氏体存在,贝氏体中的碳化物有渗碳体和ε-碳化物.贝氏体钢的硬度在40～49HRC范围内变化,冲击韧性在44～70J/cm2范围内变化;     

等温淬火工艺对超高强贝氏体钢组织性能影响

针对低碳超高强贝氏体钢在不同等温淬火工艺下的组织和力学性能演变规律进行研究.结果表明:与一阶段等温淬火工艺相比,两阶段工艺下组织中贝氏体量增加,马氏体量相对减少,致使实验钢的屈服强度高达1178MPa,提高58%,延伸率从7.7%升高到14.4%,单位冲击韧性达到66J/cm²,提升16%.对比研究不同等温淬火工艺下实验钢的强塑性匹配发现,两阶段工艺A₃(240℃等温2h后再270℃等温1h)条件下实验钢的强塑积可达21888MPa·%.通过两阶段工艺,可消除实验钢中由于Mn元素偏析造成的马氏体带,获得相对均匀的贝氏体组织,从而使得实验钢的强度和韧性同时提高.     

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。     

GCr15钢超塑形变热处理后的组织与性能

本文对GCr15钢超塑形变热处理后的组织与性能进行了分析。分析表明,GCr15钢超塑形变淬火得到细小的马氏体组织,其亚结构为以高密度位错加孪晶的混合结构,碳化物体积份数增多,残余奥氏体量增多。力学性能试验表明,该钢的多冲寿命成倍提高,抗弯强度提高67％,耐磨性也明显提高。     

硅及热处理参数对低合金奥-贝钢组织与性能的影响

研究了硅及热处理因素对中碳低合金贝氏体钢的力学性能及组织的影响.实验结果表明：含硅量为0.7-1.7%的实验钢在280-320℃范围内等温适当的时间,获得贝氏体＋奥氏体组织,具有优良的综合机械性能;含2.7%硅时获得的组织为粗大的粒状贝氏体,因而使奥-贝实验钢的性能下降;而对合2.7%硅的奥-贝实验钢经空冷及空冷回火后,得到的组织为先共析铁素体加珠光体组织,因而其性能明显次于等温淬火的实验钢.     

热镀锌工艺对无Si含P的TRIP钢力学性能影响

利用光学显微镜、透射电镜、X射线衍射和拉伸试验等方法,分析测试了热镀锌工艺对无Si含P的TRIP钢力学性能和微观组织的影响.结果表明:实验用钢可获得780 MPa以上的抗拉强度和24%以上的断后延伸率.在热镀锌工艺中,两相区加热温度和贝氏体等温温度对钢的力学性能影响较小,而贝氏体等温时间的影响最为显著.当贝氏体等温时间由20 s增加到60 s时,实验用钢的屈服强度上升了65 MPa,抗拉强度下降了45 MPa,延伸率大幅度增加,从23.01%增加到27.56%,出现最佳的综合力学性能.无Si含P热镀锌TRIP钢的微观组织由铁素体、贝氏体、残余奥氏体和马氏体组成,随着贝氏体等温时间的减少,钢中残余奥氏体含量和稳定性降低,相应地,马氏体含量明显增加,实验用钢从典型的TRIP钢力学特征慢慢转变为与双相钢相似的力学特征.     

SiMnCr系高强度钢组织转变研究

对SiMnCr试验用钢,分别进行了淬火、等温淬火和空冷处理,并分别利用金相显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜进行了显微组织观察,测定了CCT曲线.淬火态下获得板条马氏体和其间的残余奥氏体薄膜组织,等温淬火得到准贝氏体组织,锻造空冷状态下得到以板条马氏体为主含贝氏体和少量位于板条间界的残余奥氏体薄膜复合组织,经300℃回火,无渗碳体析出.