回火温度对2300MPa级低合金超高强度钢组织及力学性能的影响

超高强度钢强度的提高有利于实现构件的轻量化。目前广泛应用超高强度钢板的强度普遍不高于2 000 MPa,针对一种强度为2 300 MPa级的超高强度钢,通过SEM、TEM和物理化学相分析等方法研究了回火温度对其显微组织及力学性能的影响。结果表明,经140~230℃不同温度回火处理后,实验钢显微组织均为板条马氏体和ε-碳化物,ε-碳化物质量分数随回火温度的升高从0.196%增加至0.718%。随回火温度的升高,实验钢的抗拉强度从2 441 MPa降低至2 169 MPa、屈服强度从1 720 MPa升高至1 825 MPa、冲击吸收功在19 J/cm^(2)上下波动。ε-碳化物的析出提高了析出强化效果,使得实验钢的屈服强度升高,马氏体中固溶碳含量的下降,使得实验钢的抗拉强度下降。

Al、N含量对齿轮钢奥氏体晶粒度的影响

试验研究了两种Al、N含量的齿轮钢在980、1050和1100℃奥氏体化后的奥氏体晶粒长大行为,通过试验和模型计算,采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和碳膜复型等技术探究AlN析出相的平衡溶解规律及其对奥氏体晶粒度的影响。结果表明,随着Al、N含量的提高,齿轮钢中奥氏体晶粒异常长大的临界温度也随之升高,在Al含量0.038%、N含量0.019%下,试验钢奥氏体化温度可以提高到1050℃,且保温6 h后,奥氏体晶粒仍然细小均匀,晶粒度级别在7.5~8级;通过对AlN析出相的分析发现,随着奥氏体化温度的提高,AlN析出相由多边形和近球形向长棒状转变,且尺寸不断变大,AlN析出相等效半径大于30 nm以上时,将会导致AlN析出相无法钉扎奥氏体晶界,产生混晶;由于AlN析出相的粗化与回溶,使得奥氏体的极限晶粒尺寸增长速度越来越快,奥氏体晶粒异常长大的极限钉扎力在0.045~0.095 J/cm^(3)之间。

Si对FeMoCrVTiSix高熵合金组织和力学性能的影响

采用真空电弧熔炼工艺制备了FeMoCrVTiSix(x=0、0.3、0.5、1)高熵合金,利用X射线衍射仪、扫描电镜、显微硬度计、万能试验机等设备研究了合金的组织和力学性能。结果表明,x=0时,合金由单一BCC固溶结构组成,随着Si含量增加,合金中逐渐析出(MoCrV)3Si相和(FeCrVSi)2(MoTi)的Laves相,x=1时,Laves相成为主相。随着Si含量增加,合金脆性随之增加,硬度(HV)也呈上升趋势,在x=1时达到最大值1113。

退火温度对FeMoCrVTiSix高熵合金组织及力学性能的影响

在400、600、800、1100℃下对Fe MoCrVTiSix(x=0、0.3)进行退火处理,利用X射线衍射仪、扫描电镜、差热扫描分析仪、显微硬度计、万能试验机等探究了不同退火温度对合金的组织和力学性能的影响。结果表明,Si元素的添加提高了Fe MoCrVTi高熵合金的热稳定性。经过退火处理,FeMoCrVTiSix高熵合金的微观组织仍为以BCC固溶相为主的枝晶结构,但在枝晶边缘出现黑色的细小富Ti相,其含量随着退火温度的增加而增多,在1100℃下富Ti相回溶。富Ti相的析出提高了合金的硬度,其中,800℃退火后试样的硬度达到最大值,Fe MoCrVTi试样的硬度达到932HV0.2,FeMoCrVTiSi0.3的硬度达到998 HV0.2。

退火温度对V-Ti-Mo钢析出相和力学性能的影响

研究了V-Ti-Mo钢经不同温度退火后的组织和力学性能。结果表明,随着退火温度的升高,试验钢中的珠光体组织逐渐发生分解,MC型析出相逐渐增多,强度增加。试验钢轧态时MC型析出相主要为Ti(C,N),经过退火后出现了(V,Mo)C析出相,并且随着退火温度的升高,(V,Mo)C相逐渐增多。根据钢铁材料的强化理论对试验钢的屈服强度进行了理论计算,与实测结果符合较好,表明析出强化是退火后强度增加的主要原因。

热处理工艺对TC4钛合金冲击磨损性能的影响

研究了退火和固溶时效处理对热轧态TC4钛合金的力学性能和组织的影响,并考察了其冲击磨损性能。结果表明:退火处理后试样组织中转变β相增加,强度、塑性和韧性均较热轧态有所提升;而固溶时效处理后试样组织的晶粒细化且尺寸更为均匀,同时具有最高的强度,而塑性和韧性则较热轧态有所降低。经过10 h的冲击磨损试验后,退火态试样的磨损率最低,而固溶时效态试样的磨损率最高。通过磨损断口观察发现退火态试样表面冲刷犁沟较短,且终点处存在合金的塑性堆积,同时磨损面组织发生塑性变形,晶粒延展拉长。退火态试样较高的塑性和韧性有助于吸收冲击能量,因此表现出较好的耐冲击磨损性能。