回火对新型C级圆环链用钢组织与性能影响

介绍了矿用圆环链用钢25mnv的试制过程,包括成分设计、生产工艺控制及热处理工艺研究。指出在成分设计中,应严格控制碳含量;并且优化热处理工艺,保证热处理后满足各项性能指标。热处理后的正常组织为回火索氏体或回火屈氏体,不允许出现马氏体组织等异常组织。从发展趋势来看,25mnv以其低成本优势将取代部分mn-cr-ni-mo系钢,用于制作高强度矿用c级圆环链。

利用金相观察、力学性能测试等手段,在400~520℃温度范围内对冶金锯片用钢75cr1进行了连续回火处理。结果显示:随着回火温度的升高,试样的组织由淬火马氏体逐渐转化为回火马氏体、回火马氏体+回火索氏体;试样的强度和硬度连续下降,冲击值、断面收缩率和延伸率逐渐提高。

针对目前大规格矿用c级圆环链采用贵重合金元素含量高的23mncrnimo54进行生产的现状,开发了一种无需轧后退火的新型低成本mn-mo系低碳马氏体钢。该钢种采用mn、mo合金化为主,添加少量的cr,并进行nb微合金化,无贵重元素ni,对该钢种的cct曲线和淬透性进行了测定,分析了不同热处理状态微观组织及力学性能,在工业化生产条件下试制了2种规格(26mm×92mm、30mm×108mm)c级矿用圆环链。结果表明:采用新钢种试制的大规格圆环链产品性能完全满足国家标准的要求,与广泛采用的23mnnicrmo54钢相比,生产成本显著降低,是具有市场竞争力的大规格圆环链制造材料。

针对目前c级大规格圆环链需求的日益增加以及其生产用钢采用价格昂贵的23mnicrmo54钢的现状,试验了含cr的c级矿用圆环链用钢(220#),对其在不同状态下冲击韧性、力学性能等方面进行了测定。在此基础上,采用含cr的220#试验钢进行了34×126-c级矿用圆环链,并对其焊缝组织、焊缝处的冲击韧性及试制圆环链产品的性能进行了测定。结果表明,220#含cr试验钢经工业化生产,在热轧状态下硬度低于25hrc,符合圆环链剪切下料的要求。采用工业化生产的220#试验钢进行了34×126-c级矿用圆环链试制,其拉伸力学性能、冲击韧性、抗弯性能均优于国家标准要求,闪光对焊性性优异,拉伸断裂全部发生于非焊缝区域。焊缝处的冲击断口均为呈现韧窝的韧性断裂特征,220#试验钢是一种具有较强市场竞争力的大规格c级矿用圆环链用钢。

利用力学性能测试及热处理分析,在300~460℃之间对圆锯片用钢8crv进行了连续回火处理。结果显示:随着回火温度的升高,试样的强度连续下降,屈强比略有上升。在420℃左右,发现了回火脆性,冲击值、断面收缩率和延伸率发生明显变化,而硬度略有升高。实验结果为预防锯片工作过程中的失效提供了技术参考。

采用金相观察、力学性能测试等手段,对经300～460℃连续回火处理的冶金锯片用钢8crv的组织和性能进行分析。结果显示:随回火温度的升高,其组织由淬火马氏体逐渐转化为回火马氏体、回火马氏体+回火索氏体及回火索氏体;试样的强度连续下降,屈强比略有上升。在420℃左右出现了回火脆性,冲击值、断面收缩率和伸长率发生明显变化,而硬度略有升高。

利用金相观察、力学性能测试等手段,在(360～560)℃温度范围内对冶金锯片用钢65mn进行了连续回火处理。结果显示:随着回火温度的升高,合金由淬火马氏体逐渐转化为回火马氏体、回火马氏体+回火索氏体及回火索氏体;试样的强度及硬度连续下降。在(400～420)℃之间,发现了回火脆性,冲击值、断面收缩率和延伸率明显降低。

通过对低碳贝氏体钢不同回火工艺下金相组织与性能的研究,了解该类型钢的回火特性。在620℃回火时出现硬度峰值,在710℃回火出现硬度谷值,峰值与谷值相差不到20hv10,说明其具有良好的回火稳定性;并得出二次析出和回火组织的转变是造成回火硬度变化的主要原因。

对热轧后的q960工程机械用钢进行了910℃保温20min的淬火和不同温度相同时间（40min）的回火。研究了回火温度对组织和力学性能的影响。结果表明：钢淬火后的组织转变为板条马氏体,当回火温度为600℃时,钢的组织形成了回火索氏体;当回火温度为500℃时,试验钢具有优良的性能,即,rp0.2=990mpa,rm=1086mpa,a=17.8%,-40℃冲击功kv2=68j,满足gb/t16270-2009的要求。

利用力学性能测试及热处理分析,在360℃-540℃之间对冶金锯片用钢65mn进行了连续回火处理。结果显示:随着回火温度的升高,试样的强度及硬度连续下降。在400-420℃之间,发现了回火脆性,冲击值、断面收缩率和延伸率发生明显变化。实验结果为预防锯片工作过程中的失效提供了技术参考。

采用om、sem、tem和硬度测试等手段,研究了不同回火温度对3cr2mnnimov预硬型塑料模具钢组织和力学性能的影响.结果表明:在380～640℃回火,随回火温度升高,试验钢的回火硬度、抗拉强度和屈服强度,总体呈相同的下降趋势,而冲击功和断面收缩率显著增加;经560℃回火后,试验钢具有最佳的综合力学性能:硬度44hrc,冲击功65j,抗拉强度1450mpa,屈服强度1300mpa,断面收缩率61％;在380℃回火时,钢的基体组织析出了不规则短杆状渗碳体导致室温冲击韧性较低.随温度升高,渗碳体形貌由短杆状变为细小颗粒状且分布均匀使室温冲击韧性不断提高.

为改善高强度钢的塑性和韧性,对同一种低合金高强度钢进行两种不同回火方式的调质处理,淬火+缓慢加热回火的传统调质与淬火+感应加热回火的新调质工艺,分析该工艺对钢的组织与性能的影响.利用扫描电镜和透射电镜观察组织及析出物的变化,采用x射线衍射仪分析了钢中残余奥氏体体积分数.结果表明:两种工艺下,钢的组织均为板条宽300～500nm左右的马氏体组织,感应加热回火调质工艺处理后,板条组织明显,析出物大多约为20nm,比传统调质处理后的细小;两种不同热处理工艺均能提高钢的屈服强度.感应加热至500℃回火后试验钢具有16%以上的延伸率,-40℃冲击功达到32j,优于传统调质工艺处理钢板的综合性能.感应加热回火能获得更多小尺寸析出物和更多的残余奥氏体,有利于改善钢的塑性和韧性.

第46卷第6期 2011年6月 钢铁 ironandsteel vol.46,no.6 june2011 自回火温度对20mnsi钢筋组织及力学性能影响 张朝晖,鲁思渊,巨建涛 (西安建筑科技大学冶金工程学院,陕西西安710055) 摘要: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

用等应变应力对比法分析了回火温度对金属橡胶材料(构件)力学性能的影响,用sem观察微观组织形貌。结果表明:冷拔态不锈钢丝在450℃以下回火消除残余变形应力,并伴有ε碳化物析出,构件强度波动;500℃以上回火发生恢复再结晶,内部微观组织由形变α'马氏体转变为α铁素体,伴有孔洞缩小和溢出,构件强度降低,而450～500℃回火,ε碳化物析出达到平衡,微小裂纹焊合,且未发生恢复再结晶,构件有较高的强度。综合分析,450～500℃是cr-ni-mn不锈钢丝制备金属橡胶材料(构件)较为理想的回火温度。

对一种试验性的高强建筑用钢进行了控制轧制和控制冷却处理,研究了终冷温度对试验钢力学性能和显微组织的影响,并对拉伸断口形貌进行了观察。结果表明,试验钢在终冷温度为450℃时具有较高的强塑性和低屈强比,能够满足780mpa级高层低屈强比建筑用钢的要求；在终冷温度为650℃时,试验钢中的m-a岛状组织更加粗大、含量相对较高,形状主要以多边形和和条带状形态为主,而终冷温度为450℃时,试验钢中m-a岛状组织的数量相对较多,尺寸相对细小,且主要以颗粒状形态存在；贝氏体铁素体基体上弥散分布着颗粒状m-a岛的复相组织有利于提高试验钢的强塑性并降低屈强比；终冷温度为450℃时试验钢的抗拉强度、规定塑性延伸强度、断后伸长率和屈强比分别为1070mpa、825mpa、16.6%和0.771。

低碳马氏体钢是一种新型的低碳合金钢,具有高强度,良好的塑性和韧性,优异的冷加工性、焊接性,以及热处理形变小等优点。因此,低碳马氏体钢在机械行业得到了广泛应用,成为发挥钢材强韧性潜力,延长机器零件寿命的一个重要途径。低碳马氏体钢在高强度螺栓方面也得到突出的应用,如汽车发动机上使用的15mnvb钢高强度螺栓,铁道无缝线路上使用的20mnsi钢高强度鱼尾螺栓,20钢高强度缸盖螺栓等。实践证明,低碳马氏体钢螺栓不仅制造成本低,而且质量优异。

采用三种不同的工艺对钒微合金化新型耐候建筑钢进行了预先热处理,并进行了显微组织观察、拉伸性能、冲击性能和耐腐蚀性能的测试。结果表明,与常规热处理相比,等温预先热处理可使钒微合金化新型耐候建筑钢的晶粒更为细小、组织更为均匀,获得更佳的拉伸性能、冲击性能和耐腐蚀性能。优化的钒微合金化新型耐候建筑钢的预先热处理工艺为580℃×2h＋500℃×1h,此条件下合金的抗拉强度达892mpa,屈服强度达840mpa,断后伸长率达26.8%,96h乙酸盐雾腐蚀试验后的质量损失率低至3.39%。

95x6m3φ3ct钢(代号为80)系新型无钨高强度耐热钢,用于制造耐磨零件和各类工具。本文研究了热处理规范对80钢机械性能的影响,以及通过热处理改善其切削加工性能等,并与p6m5钢作了比较。钢的热处理工艺为1200～1240℃油淬或分级淬火,550℃回火3次。

研究了淬火态的工程机械用1000ma级高强钢在不同温度回火100min后的组织和性能。结果表明，淬火态1000／mpa级高强钢于500-750℃回火，随回火温度升高，合金组织中淬火马氏体逐渐转变为回火马氏体、回火托氏体及回火索氏体，强度和硬度逐渐下降，伸长率和低温冲击功逐渐增加。回火温度为550-650℃时，合金获得最佳的力学性能匹配。回火温度超过700℃，合金发生再结晶，生成多边形铁素体，晶界碳化物球化长大，合金强度和硬度显著降低。

采用不同温度对含泡沫镁的新型建筑钢结构材料进行了退火处理,并对处理后的材料显微组织、力学性能、耐腐蚀性能和阻尼性能进行了测试与分析。结果表明:随退火温度升高,该材料处理后的晶粒尺寸先细化后粗化,力学性能、耐腐蚀性能和阻尼性能均先提高后降低。该材料的退火温度优选为720℃。

针对用户对圆环链用20mn热轧圆钢负公差轧制的严格要求,采取了优化轧制工艺设计和设备技术改进等一系列措施,保证了研制开发的圆环链用热轧圆钢的各项性能和外形尺寸等技术指标全部达到标准和用户的要求

在对绳索取心钻杆接头断裂现象分析的基础上,开展了对钻杆接头热处理工艺的研究。经研究改进了热处理工艺,调整了表面处理方式,使钻杆接头断裂现象较调整工艺前有明显减少,延长了钻杆接头的使用寿命,提高了勘探施工效率,减少和预防了孔内事故的发生。