低温回火对低碳马氏体超高强钢组织及力学性能的影响

研究了低温回火对经过正火+淬火处理的Q1100超高强钢显微组织与力学性能的影响。结果表明,经正火(890℃×40 min)+淬火(890℃×30 min)+回火(185~320℃×90 min)处理的实验钢主要获得回火马氏体组织。不同温度回火后,实验钢抗拉强度均大于1360 MPa、屈服强度均大于1200 MPa、硬度均大于400HV3、延伸率均大于13%、-40℃冲击功均大于35.0 J。随着回火温度升高,实验钢抗拉强度逐渐下降,屈服强度先上升后下降,硬度逐渐降低,断后延伸率先略微下降后逐渐上升,-40℃冲击功先下降后上升。回火温度230℃时,实验钢抗拉强度(1445 MPa)、屈服强度(1238 MPa)、硬度(429HV3)、塑性(13.8%)和-40℃冲击韧性(47.5 J)均表现优异,大幅超过Q1100级工程机械用超高强钢的服役标准。

热输入对Q1100钢焊接接头低温韧性及耐蚀性能的影响

采用10 kJ/cm和15 k J/cm两种焊接热输入对Q1100超高强钢进行熔化极气体保护焊,研究焊接接头的组织性能及局部腐蚀行为。结果表明:两种热输入焊接接头的焊缝组织主要为针状铁素体和少量的粒状贝氏体,粗晶区组织均为板条贝氏体,细晶区组织均为板条贝氏体和粒状贝氏体,临界相变区组织为多边形铁素体、马奥岛和碳化物的混合组织。两种热输入焊接接头中电荷转移电阻均为母材>热影响区>焊缝区,母材耐蚀性最好,热影响区次之,焊缝区耐蚀性最差。在腐蚀过程中,焊缝区作为阳极最先被腐蚀,当腐蚀一定时间后,腐蚀位置发生改变,阳极腐蚀区域转移到母材区,而焊缝区作为阴极得到保护。热输入为10 k J/cm时,焊接接头具有更好的低温韧性和耐蚀性,其焊缝和热影响区-40℃冲击功分别为46.5 J和30.2 J。

工程机械用高强钢Q1100热处理参数及热物理性能预测

利用JMatPro 7.0软件模拟预测Q1100高强钢的平衡相组成、钢的连续加热奥氏体化(TTA)曲线和钢的过冷奥氏体连续冷却转变(CCT)曲线、淬透性以及热物理性能参数。计算结果表明:Q1100高强钢奥氏体化温度Ac1=713.3℃,Ac3=831.9℃。钢在连续加热过程中,加热速率在1000℃/s时,奥氏体均匀化时间最短。钢在连续冷却过程中,其屈服强度、抗拉强度和硬度均随冷却速度的增大而增大,当冷却速度为100℃/s时,硬度、屈服强度和抗拉强度分别达到其最大值41.7 HRC、1180 MPa和1267 MPa。热物理性能参数密度和杨氏模量均随温度的降低而增大,热导率则先减小后增大;比热容、泊松比和线膨胀系数均随温度的降低而减小。