45钢和球墨铸铁等离子弧淬火区特点的研究

为深入研究45钢和球墨铸铁等离子弧表面淬火区的特点,采用显微分析技术和硬度实验分析方法,研究了这两种材料等离子弧淬火区的组织差异及硬度分布情况.结果表明:在一定的等离子弧淬火工艺规范下,45钢与球墨铸铁由于化学成分不同,在淬火区沿深度方向各部位的组织均存在明显差异:通常在淬火区的表层接近于激光淬火状态,两种材料得到的隐晶马氏体形态不同;在淬火区内部接近于低能流密度淬火的情况,得到的混合组织形态也各异.两种材料硬化层的硬度提高幅度不同,但都无明显硬度下降梯度.

等离子束淬火区的组织转变特点

等离子束淬火时,淬硬层与基体之间基本没有过渡区,整个淬硬层的组织近乎全部为隐针马氏体,故硬度高,且硬度在整个硬化层没有明显的变化;淬硬层略有浮凸,并受到来自未淬火的基体的挤压力,这对于提高硬化带的接触疲劳强度是有利的.

激光淬火区应力-应变关系压入法实验测量研究

为了利用变形体力学理论评价激光淬火区的实际效用,需要知道激光淬火区应力-应变关系。根据应力-应变关系的球形压头压入法测量原理,对激光淬火区应力-应变关系等力学参数进行了测量。以CO_2激光器表面淬火的30CrNi2MoVA钢为材料原型进行实验研究。结果表明,可以利用球形压头、进行循环多次压入激光淬火区表面,即可确定激光淬火区平均应力-应变关系。

两相区淬火温度对Ni-Cr-Mo-V系高强船体钢组织及性能的影响

为改善高强船体钢高屈强比、回火区间窄的问题,研究了两相区二次淬火温度对Ni-Cr-Mo-V系高强船体钢组织及性能的影响。通过改变二次淬火温度,研究实验钢冲击拉伸性能和显微组织的变化规律,并通过OM、TEM、XRD衍射等方法进行表征。结果表明,在淬火温度区间内,材料的性能表现出两种变化趋势。当淬火温度在640~700℃时,实验钢的强度随着二次淬火温度的上升而增加,而韧性下降。在该淬火温度范围内,实验钢的机械性能由铁素体+马氏体的双相组织和逆转变奥氏体的含量决定。随着二次淬火温度的上升,双相组织中铁素体的比例从40%降至10%,逆转变奥氏体的含量从11%下降至1%。当二次淬火温度从700℃增加到780℃时,实验钢的强度和韧性变化不明显,原因是二次淬火的温度已经超过了A3温度,实验钢组织转变为单一的马氏体组织,奥氏体晶粒尺寸变化不大(7.3~8.5μm)。综上,在680℃下进行两相区二次淬火可以获得最佳的强度和韧性匹配。

激光工艺参数对H13钢表面淬火层组织及性能影响

为了探究不同激光工艺参数组合对H13钢激光淬火改性层的影响,文章设置了7组对照实验,对改性层的截面宏观形貌、物相组成、微观组织结构、显微硬度及摩擦磨损性能进行了分析,并具体对比了过烧熔凝与淬火后的组织及性能区别。结果表明,增大激光功率或减小扫描速度均能有效提高淬火区的深度和宽度,但当参数组合达到一定的界限时,会产生过烧熔凝现象,影响工件表面平整度。随着激光功率的增长或扫描速度的降低,改性层组织由不完全相变组织转变为完全相变组织;当达到一定的界限时析出的部分碳化物呈结节状特征;过烧熔凝会产生铸态枝晶组织。截面硬度随着激光功率的增加或扫描速度的降低呈现出递增的趋势,最高硬度出现在次表层区域;铸态枝晶组织相较于淬火组织使硬度显著增加。随着磨损时间的增加,激光淬火试样的磨损失重递增范围减小,磨损方式主要表现为磨粒磨损和黏着磨损。

两相区淬火对9Ni钢中逆转变奥氏体的影响

淬火+两相区淬火+回火(QIT)能显著的提高9Ni钢的低温韧性。利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、电子背散射衍射(EBSD)、X射线衍射(XRD)和电子探针(EPMA)对QIT处理的9Ni钢中逆转变奥氏体的含量、形貌、分布以及两相区淬火对逆转变奥氏体的影响进行了研究。结果表明,QIT处理的9Ni钢中逆转变奥氏体的含量约为10%,以块状和薄膜状形态分布在基体中;两相区淬火的9Ni钢中的大角度晶界增多,有利于逆转变奥氏体的形核;基体上某些区域的C、Mn和Ni元素含量较高,利于逆转变奥氏体长大和稳定化。

两相区淬火温度对HSLA100钢显微组织及屈强比的影响

研究了HSLA100钢在两相区二次淬火时淬火温度对组织和屈强比的影响。结果表明:HSLA100钢在两相区二次淬火后形成了铁素体和M/A岛的混合组织;700℃淬火时,沿板条状铁素体分布着少量岛状组织;随淬火温度的升高,岛状组织数量增多且粗化,同时铁素体形貌从单一的板条状逐渐向多边形状转变,且其中的位错密度降低;当淬火温度升到820℃时,其显微组织又恢复到板条贝氏体;试验钢的屈强比在700～740℃温度范围内从0.94持续下降至0.67,而在740～780℃区间内波动很小(约为0.67),当温度超过780℃后又大幅上升。

两相区淬火对10Ni5CrMo钢组织与性能的影响

研究了10Ni5CrMo钢经调质处理和淬火+两相区淬火+回火(QLT)热处理后的组织与性能。结果表明,10Ni5CrMo钢经两相区淬火处理后,得到板条状的二次回火马氏体+铁素体的混合组织,并且在板条边界及板条内部析出逆转变奥氏体,该逆转变奥氏体与基体遵从K-S关系。10Ni5CrMo钢经QLT处理后改善了钢的回火稳定性,屈强比降低,尤其是低温韧性显著提高。随着回火温度的升高,逆转变奥氏体的含量增多。稳定的逆转变奥氏体提高了低温韧性。

β区淬火时效态TC4合金弯曲应力松弛行为

研究了β区淬火时效的TC4合金在400℃和600℃的应力松弛行为,并对应力松弛曲线进行拟合;微观组织观察结合宏观热变形参数分析表明:400℃应力松弛机制为位错滑移和孪晶及晶界、相界的运动,孪晶为(10-11)类型;600℃位错塞积成为亚晶界,应力松弛变形机制为位错滑移、攀移和原子扩散。

27SiMn钢临界区淬火显微组织与亚结构

用光学显微镜和透射电镜研究了２７ＳｉＭｎ钢临界区淬火后的显微组织和亚结构．观察到其显微组织由铁素体和马氏体组成，组织形态随临界区淬火温度的不同有所差异；铁素体中具有高密度位错；马氏体中孪晶量增多（与常规处理相比），但没有贯穿整个马氏体片。

临界区淬火铁素体对钢性能的影响

研究了铁素体形态和亚结构对临界区淬火强韧化的影响。表明：临界区淬火温度不同时，铁素体形态有所差异，当铁素体呈针状，与马氏体相间分布且含量为２０～２５％时强韧化效果最佳。临界区淬火时，铁素体可产生位错强化、固容强化等强化效果，提高铜的强韧性。

两相区淬火对14MnCrMoNiNb钢组织和性能的影响

试验采用14MnCrMoNiNb钢,进行了淬火+两相区淬火+回火工艺(QQ’T)研究,试验结果表明,QQ’T工艺可以获得回火索氏体+少量铁素体的复相组织,在不损失材料强度和韧性的前提下,可以使材料的屈强比降低到0. 80左右,从而大幅提高材料的使用安全性能。

两相区淬火工艺对17Ni4.5CrMoV铸钢组织和力学性能的影响

研究了两相区淬火工艺参数(淬火温度、回火温度)对17Ni4.5CrMoV铸钢组织和力学性能的影响。结果表明,在两相区淬火工艺条件下,17Ni4.5CrMoV铸钢的组织得到细化,同时获得回火马氏体及铁素体混合组织,以及少量的逆转变奥氏体,这些使铸钢强韧性匹配得到较大改善。此外,确定了17Ni4.5CrMoV铸钢合适的两相区淬火工艺。

两相区加热淬火对材料低温韧性的影响研究

随着电力事业的发展,大型化和一体化的压力容器设备也在随着机组的增容而不断加大,致使制造电力压力容器设备的原材料锻件的厚度也在不断增大,使得控制大型锻件的热处理组织就尤为重要。如何获取良好的高强度高韧性的热处理组织是大型锻件良好使用性能的必要条件之一,同时获取组织均匀的大型锻件热处理方法也是制造难点之一。论述了ASME SA-508M GR.1钢的常规热处理工艺方法,对ASME SA-508M GR.1钢采用两相区淬火的新热处理工艺改进方法进行热处理,调整淬火组织,对比常规热处理工艺及改进后热处理工艺获得的微观金相组织结构,以及二者之间的力学低温韧性性能差异性,并分析了造成差异性的主要原因。

中锰钢两相区温轧淬火处理后的组织性能

采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、电子探针(EPMA)、室温拉伸等研究了0.1C-7.2Mn钢两相区温轧淬火处理后合金元素配分对碳化物、残留奥氏体、力学性能及加工硬化行为的影响。结果表明:随着退火时间的延长,经两相区保温后淬火(I&Q)处理的试验钢初始组织中多边形马氏体转变为板条状铁素体和奥氏体,铁素体沿长度方向长大变细;经两相区轧制保温后淬火(DI&Q)处理后,富C、富Mn碳化物先析出后溶解,同时铁素体回复多边化加剧,残留奥氏体由板条状逐渐转变为等轴状。相比I&Q处理,经DI&Q处理后,试验钢组织中富C区面积比由3.9%增加到8.7%,富Mn区面积比由0.9%增加到5.1%,残留奥氏体的含量由11.5%提高到17%,抗拉强度由1032.7 MPa提高到1171.5 MPa,断后伸长率由8.3%提高到15.8%,强塑积为18.5 GPa·%。

两相区淬火对7Ni钢微观组织和力学性能的影响

利用X射线衍射仪、扫描电镜和热膨胀仪,研究两相区淬火温度和保温时间对7Ni钢显微组织及力学性能的影响。基于热膨胀曲线,定量地测量了7Ni钢在淬火+两相区淬火+回火(QLT)工艺各阶段的逆转奥氏体生成量及转变速率,揭示逆转奥氏体的转变过程。结果表明:逆转奥氏体在QLT工艺中的转变依次经历了淬火保温、淬火冷却、回火保温、回火冷却四个过程。适当升高两相区淬火温度和延长保温时间,有利于回火过程中逆转奥氏体的转变,并促进其均匀分布,从而使7Ni钢强度降低,塑韧性增强。两相区淬火工艺为660℃保温30min时,7Ni钢综合力学性能达到最佳,并完全满足标准ASTM A553规定的9Ni钢的力学性能要求。

临界区淬火在最终热处理中的应用

对低碳高合金钢经常出现的粗大晶粒的细化问题及混晶问题提出了新的理论与工艺，并在实际生产实践中得以应用和证实。

两相区淬火对核电Mn-Mo-Ni钢微观组织的影响

通过对一种核电用Mn-Mo-Ni钢进行预淬火+两相区淬火+高温回火处理试验,研究两相区淬火工艺对核电用Mn-Mo-Ni钢微观组织及位错密度的影响。结果表明:经过两相区淬火得到典型贝氏体+铁素体双相组织,同时晶粒更加细化,碳化物分布更加弥散均匀,透射观察与X射线检测均表明通过两相区淬火可以降低该Mn-MoNi钢中的位错密度,有利于提高核电用Mn-Mo-Ni钢的抗辐照脆化性能。

临界区淬火温度对重载车梁钢组织性能的影响

利用光学显微镜及扫描电子显微镜研究重载车梁试验钢在不同临界区淬火(Inter-critical Quenching,IQ)温度处理后的铁素体F、马氏体M双相组织演化规律,利用拉伸试验探讨试验钢在不同IQ温度处理并520℃回火后的力学性能。结果表明:IQ温度对试验钢淬火组织中M含量及形貌有一定影响,M含量随IQ温度升高而升高;IQ温度处于奥氏体转变开始温度至800℃时,M以颗粒状或岛状分布于F基体,处于800℃及以上时,M成为基体相且部分呈明显的板条状形貌;试验钢临界区淬火组织中M含量及性质对其回火后的力学性能有重要影响,IQ状态试验钢回火后屈服及抗拉强度与淬火组织M含量正相关,比例延伸与IQ温度呈负相关,屈强比与IQ温度呈"V"形关系,并在IQ温度为800℃时获得最佳屈强比0.835。

27SiMn钢临界温度淬火高温回火后的力学性能

对 2 7SiMn钢在临界温度淬火后高温回火工艺进行了研究 ,并对其力学性能进行了分析。结果表明 ,2 7SiMn钢在 870℃临界温度加热淬火高温回火后 ,可得到满足使用要求的力学性能 ,而且可降低能耗 ,提高加热炉的使用寿命 。