20MnSi钢筋在线冷却中自回火温度的数值模拟

对 2 0MnSi钢筋在线控制冷却过程中的温度场进行了数值求解 ,并进行了现场试验验证。在此基础上对于不同控冷条件下的自回火温度进行了计算 ,对计算结果的分析得到了控冷过程中各个控冷工艺参数对自回火温度的影响规律。

自回火对重轨钢疲劳裂纹扩展行为的影响

针对重轨钢在线淬火后自回火造成的抗疲劳裂纹扩展能力降低的问题,在淬火冷速分别为3℃/s、5℃/s、8℃/s,终冷温度为450℃条件下,研究了自回火对重轨钢疲劳裂纹扩展行为的影响,测算了疲劳裂纹扩展速率的Paris公式,采用扫描电镜及硬度计分别对自回火后钢轨的疲劳断口进行观察及硬度测试。结果表明:经过自回火后,钢轨的疲劳裂纹扩展速率增快、硬度降低,且自回火之前钢轨的淬火冷速越大,自回火后其硬度降低越显著,硬度的降低增加了裂纹扩展的可能性;自回火后钢轨在Ⅰ区的疲劳裂纹扩展速率远大于直接淬火试样,使钢轨疲劳裂纹扩展的整体进程缩短,这是疲劳裂纹扩展速率增快的重要原因。不同淬火冷速后的自回火试样在应力强度因子范围ΔK(ΔK=K_(max)-K_(min))为10 MPa·m^(1/2)时,断口的疲劳辉纹、解理面和二次裂纹较少,河流花样数量较多、面积小、沟壑浅,而在ΔK=13.5 MPa·m^(1/2)时,断口的疲劳辉纹间距增大,解理面和二次裂纹较多,河流花样数量增多、面积增大,疲劳裂纹扩展速率da/dN较快。

水淬终止温度对自回火马氏体钢组织和性能的影响

研究了热轧后水淬终止温度对自回火马氏体钢微观组织和力学性能的影响。结果表明，微观组织形态取决于水淬终止温度。当水淬终止温度略低于Ｍｓ点时，钢的自回火程度最大，呈现出韧性峰值；低于或高于此温度终止水淬都将导致韧性下降。随着水淬终止温度降低，强度不断提高。自回火马氏体板条束对裂纹扩展起阻碍作用，冲击试样断裂表面的解理小平面较细小，从而表现出较高的韧性。

井巷支护用U型钢亚温淬火及自回火工艺的研究

以20MnK、Q275两种牌号U型钢进行试验，全面探索了U型钢经亚温淬火及自回火后的强韧性。试验表明，经770～820℃水淬＋300℃自回火处理后，Q275U型钢的屈服强度σ0．2≥440MPa；经790～820℃水淬＋300℃自回火后，20MnKU型钢的屈服强度σ0．2≥520MPa。两种钢的屈服强度均比处理前提高50％以上，而屈强比≤0．75，伸长率δ5≥16％，达到国外同类U型钢的力学性能水平。此外，还对U型钢亚温淬火及自回火工艺的可行性及其强韧化机理进行了初步探讨。

高强度接头螺栓感应亚温淬火及自回火工艺的研究

对高强度接头螺栓进行了中频加热感应亚温淬火及自回火工艺研究。结果表明，送料节拍由原来的１２个／ｍｉｎ提高到２０个／ｍｉｎ；在回火马氏体基体上保留有少量小块状铁素体，保证了螺栓的高强度和高塑性的良好配合。螺栓感应加热后在水中停留时间控制在５．４０～７．５０ｓ范围内，利用淬火余热进行回火，取消原工艺中的低温回火过程，提高了生产率并减少了能源消耗。新工艺处理后的螺栓性能符合ＧＢ５０９８—８５规定的１０．９级标准。在生产实际中取得了良好的经济效益。

转向齿条齿面高频感应电阻加热淬火自回火工艺研究

1．问题的提出 我公司生产微汽转向器产品，其中的转向齿条(见图1)的热处理技术要求如下：

八角锤头锻后余热淬火及自回火在生产中的应用

我公司生产的八角锤头是按GGG—H—86C美国联邦标准生产的,规格从0.9～9kg,多年来我们一直应用锻后余热淬火及自回火的生产工艺。 1.八角锤头热处理的技术要求及检测方法 按照GGG—H—86C美国联邦标准,八角锤头两工作面热处理后硬度为44～55HRC。

回火温度对不同自回火程度的中碳马氏体钢组织和拉伸性能的影响

为探究不同自回火程度的中碳马氏体钢在回火过程中的组织演化及其对材料力学性能的影响,采用水淬与油淬2种方式淬火,研究了2种自回火程度存在明显差异的马氏体组织在不同回火温度区间内的组织演化,并对比分析了2种淬火态及回火后板料的拉伸性能。结果表明:在淬火及低温回火过程中,马氏体组织内析出的ε-碳化物会明显改善材料的塑韧性。水淬马氏体组织中的ε-碳化物是在温度为200℃的回火过程中析出。油淬马氏体组织中的ε-碳化物则是在淬火过程中析出,而在低温回火过程中,淬火态组织中的亚稳ε-碳化物会发生分解。当回火温度为300和400℃时,2种淬火态组织的演化依次为残余奥氏体的分解以及渗碳体的形成,马氏体组织中的位错密度均逐渐降低。

淬火后自回火对建筑抗震钢筋性能的影响

以22 mm的HRB335螺纹钢筋为研究对象,研究了自回火温度对热轧钢筋组织与性能的影响,优化了钢筋的余热处理工艺。研究结果表明,随着自回火温度的升高,钢筋的屈强比逐渐降低,这主要是由于余热处理钢筋由回火马氏体、回火索氏体+贝氏体+铁素体、铁素体+珠光体等多层组织组成。本文的HRB335螺纹钢筋的适宜的余热处理工艺为:淬火温度为1020℃左右,自回火温度为500~560℃之间。

自回火温度对20MnSi钢筋组织及力学性能影响

对不同合金成分20MnSi钢进行控轧控冷和不同温度自回火处理后,分别采用光学显微镜和多功能材料试验机研究了不同自回火温度下不同硅、锰含量20MnSi钢筋的显微组织及力学性能。试验结果表明:随着自回火温度的升高,钢筋的表层显微组织逐渐得到改善,并最终得到珠光体组织,使20MnSi钢筋的强度与韧性得到良好配合;20MnSi钢筋的淬透性随钢筋中Si、Mn元素含量的提高而提高,从而显著增强钢筋的力学性能。采用控轧控冷工艺,在标准范围内适当提高硅、锰含量,并在轧后进行高温自回火,可在不额外加入Nb、V等微合金元素的基础上进行HRB400钢筋的生产。

钢的感应加热回火

本文对比了改善感应淬硬零件性能的自回火法和感应回火法,同时也评述了感应回火的优点。

大棒材在线淬火及自回火过程的数值模拟

棒材在线淬火-自回火是大棒材生产中先进的生产工艺。考虑相变潜热和材料热物性随温度的变化,利用有限元软件MSC.Marc,对不同直径的45号钢及42CrMo钢大直径棒材(50mm以上)轧后在线淬火及空冷过程的温度场进行了模拟,对淬火临界冷却速度进行了计算,获取不同直径棒材的最大淬硬层深度及形成最大淬硬层深度所需的淬火时间;研究了不同淬火时间后棒材的温度场,分析了棒材自回火的可能性。

热轧+自回火工艺对P20塑料模具钢组织和性能的影响

目前针对P20塑料模具钢的热处理工艺是正火+回火,由于此工艺生产时间较长,因此如何缩短工艺流程、降低能源消耗成为研究方向。本文中采用热膨胀仪、洛氏硬度仪、光学显微镜(OM)以及场发射扫描电镜(SEM)等设备研究了热轧+自回火工艺对于P20塑料模具钢组织及性能的影响。热模拟结果表明:实验钢500℃以下开始发生贝氏体转变,相变鼻尖温度约为430℃。轧制实验表明:在300~500℃的自回火过程中,试样的硬度值随自回火温度的升高而降低,不同位置的硬度波动范围为2HRC。

自回火淬火

自回火淬火是将被处理工件全部加热，但在淬火时仅将需要淬硬的部分（常为工作部位）浸入淬火液冷却，待到未浸入部分火色消失的瞬间，立即取出在空气中冷却的淬火工艺。淬火后可利用工件未淬硬部分的余热将淬硬部分进行适当的回火。回火温度由淬硬部分的回火色确定。达到回火温度后，整个工件重新投入淬火液中冷却，以终止自回火的继续进行。

20MnSi控冷钢筋焊接软化区宽度

采用控冷工艺生产的20MnSi钢筋在焊接时热影响区性能有软化现象,软化区的存在使得钢筋的承载能力下降。通过控制焊接工艺参数和自回火温度可以控制软化区的宽度,从而改善钢筋的承载性能。基于C.M.Adams公式建立了自回火温度、焊接工艺参数和软化区宽度的模型,并在此基础上进行了分析。结果表明,自回火温度升高时,软化区宽度减小;预热温度升高或焊接热输入增大时,软化区宽度增大;小规格钢筋焊接HAZ软化区宽度较大规格钢筋大。

718钢大模块淬火过程的数值模拟

借助计算机数值模拟,为塑料模具钢718大模块制订了两种新型的淬火工艺,一是预冷-水淬-自回火-水淬工艺,另一是提高奥氏体化温度,直接空冷淬火的工艺.实际生产试验的结果表明,这两种淬火工艺能够满足大模块质量要求.另外,计算机模拟结果和实验结果吻合的较好,说明这种计算机数值模拟方法可以用来设计新型淬火工艺.

SUFC工艺在大规格棒材生产中的应用

首钢采用SUFC工艺试制了大规格(Φ40mm)棒材,本文通过实验确定了变形工艺参数,测定了试样的CCT曲线,并对棒材断面的径向温度场进行了模拟,分析了试样组织。工业生产表明,柔性控轧+SUFC+自回火工艺大幅提高了材料的强度,且生产成本较低。

汽车用高强钢的发展与展望

对一系列汽车用高强钢(高强度低合金(high strength low alloy,HSLA)钢、双相(dual-phase,DP)钢、复相(complex phase,CP)钢、相变诱发塑性(transformation induced plasticity,TRIP)钢、孪晶诱发塑性(twinning induced plasticity,TWIP)钢、淬火-碳分配(quenching&partitioning,Q&P)钢、中锰钢)在生产和应用中出现的问题作了回顾,所采用的处理方法也作了介绍。对应用广泛的DP钢和CP钢的特点及其在应用时可能的互为补充作了叙述。列举了提高超高强度TRIP钢塑性的方法;高锰TWIP钢因价高而受市场冷落,但可推荐为价格高且塑性很低的热冲压(hot stamping,HS)钢的替代品;相比之下,中锰钢既有优良的强塑性,又有较低的价格易被汽车商接受。Q&P钢作为低合金钢有很好的强塑性,但钢厂需配备复杂生产线。建议对低碳低合金钢如自回火钢作更多关注和探讨。

SUFC工艺在大规格棒材生产中的应用

介绍了SUFC工艺在大规格（φ32mm）棒材生产中的应用，对该工艺下棒材断面的径向温度场进行了模拟，分析了如何利用SUFC等效表面淬火和自回火工艺获得心部软相组织和边部强化相组织，以及如何控制这两相比例的平衡点，同时研究探讨了激冷工艺下的柔性控制轧制技术。生产实践表明，柔性控轧＋SUFC＋自回火工艺是一种大幅提高材料强度的廉价、高效的生产方式，可采用此工艺替代热处理进行部分钢种的生产。

感应淬火技术的近期发展

简述了当前国内外感应淬火的新工艺与新装备,包括曲轴颈圆角的感应淬火,无软带感应淬火技术,用于小内孔淬火的超高频电源,双头感应器,同步双频电源,以及单齿扫描淬火新技术等。