30CrMnSiNi2A钢等温淬火组织分析

前言 30CrMnSiNi2A钢是航空工业广泛使用的一种低合金超高强度钢。为了获得较高的韧性,减少淬火变形,防止工件开裂,通常多进行等温淬火处理。本文研究了该钢在贝氏体区和马氏体区的等温转变,转变产物的组织形态,以及各种组织组成物含量与等温温度、等温时间的关系。一、试验内容 1.试验用钢     

40CrMnSiMoVA钢等温淬火复合组织与韧性

 <正> 合理利用复合组织是实现超高强度钢强韧化的主要途径之一。文献[2]报道了复合组织的冲击韧性α_k随下贝氏体量的增多而升高,但其断裂韧性K_(IC)却比任何一种单一组织都低。超高强度钢的α_k值和K_(IC)值随下贝氏体量增多呈现不同变化的原因,尚未见报道。本文拟通过对40CrMnSiMoVA钢的等温淬火处理,来研究其复合组织与强韧性间的关系。     

循环冷处理对30CrMnSiNi2A钢力学性能的影响

30CrMnSiNi2A钢用作飞机的主要承力件。该钢通常经等温淬火和低温回火后使用。在这种热处理状态下,钢的组织中总有一定量的残余奥氏体。夏日飞机停在地面,温度可达50℃以上;飞上同温层后,温度可降至-60℃,甚至更低一些。故一次地-空-地循环即相当于材料经受一次50℃--60℃-50℃的冷处理。因此,本文用循环冷处理来模拟飞机的地-空-地循环,以研究高强度钢中介稳奥氏体在飞行过程中及其对力学性能的影响。     

低碳硅锰系TRIP钢热处理工艺的研究

仅含碳、硅、锰合金元素的结构钢,采用临界区等温淬火热处理工艺,得到铁素体、贝氏体和残余奥氏体三相组织。该钢在 Ｍｓ（马氏体转变开始温度）～Ｍｄ（马氏体转变终止温度）ｄ温度之间形变,应变诱导相变,相变诱发塑性──ＴＲＩＰ,其力学性能指标大大提高。本文通过显微组织观察,力学性能结果分析,对这种低碳硅锰系ＴＲＩＰ钢三种不同的热处理工艺制度进行了研究。     

低碳硅锰系TPIP钢热处理工艺的研究

仅含碳、硅、锰合金元素的结构钢,采用临界区等温淬火热处理工艺,得到了铁素体、贝氏体和残余奥氏体三相组织。该钢在Ｍｓ（马氏体转变开始温度）～Ｍｄ（马氏体转变终止温度）ｄ温度之间形变,应变诱导相变,相变诱发塑性－－ＴＲＩＰ,其力学性能指标大大提高。本文通过显微组织观察,力学性能结果分析,对这种低碳硅锰系ＴＲＩＰ钢三种不同的热处理工艺制度进行了研究。     

30CrMnSiNiZA 钢的真空油淬

前言真空淬火工艺中,油淬是应用比较多的一种方法。但在高强度钢30CrMnSiNi2A制作的航空重要受力构件上,国内尚未见有应用先例。对30CrMnSiNi2A钢进行真空加热后油淬与目前通常应用的热处理油淬方法如:盐炉油淬、电炉油淬及涂料保护电炉油淬相比,组织和性能有什么不同?真空油淬在30CrMn-SiNi2A航空构件上应用存在什么问题?本文根据一系列试验结果,从组织、特别是某些性能的角度,对此问题进行了一些初步探讨。试验内容一、试验用钢采用102钢厂生产的φ18毫米30CrMnSiNi2A棒材,炉号为6414。成分:C 0.27％、Cr1.14％、Mn1.19％,Si1.07％、Ni1.68％、Cu<0.15％、S 0.004％、P 0.007％。     

2Cr16Ni2MoN不锈钢组织与性能研究

通过拉伸测试、冲击测试、硬度测试、透射电镜及扫描电镜观察分析等手段研究了不同热处理状态下2Cr16Ni2MoN不锈钢的组织与性能.研究结果表明,钢采用低于1000℃的固溶温度,组织中存在未溶的(Cr,Mo)23C6,当固溶温度高于1100℃时,马氏体板条明显粗化,均对钢的力学性能不利,钢比较适宜的固溶温度为1040℃.该钢时效硬化的主要原因是组织中析出与基体共格的(Cr,Fe,Mo)2C碳化物.钢经1040℃固溶,560℃时效可以获得较好的强度与韧性配合.     

超高强度钢30CrMnSiNi2A的氢脆敏感性试验

采用延迟破坏、测氢含量、扫描电镜分析及冲击拉伸试验等方法,研究了超高强度钢30CrMnSiNi2A的氢脆敏感性。试验结果表明,30CrMnSiNi2A钢在甲醇或丙酮裂解气氛中保护加热油淬有明显氢脆现象,但只要及时回火,氢脆基本消除,性能达到合格。试验结果为生产提供了实验依据。     

28钢和406钢的化学成分对其组织和性能影响的研究

采用相同条件下感应电炉熔炼、电渣重熔,经锻造和退火,930℃加热、油中淬火,不同温度回火2小时后空气冷却,测定拉伸性能、梅氏冲击韧性、三点弯曲 K_(1c) 值和WOL 试样在3.5%Nacl 水溶液的 K_(1scc)值,比较了含碳量为0.27、0.31%的 Cr3SiNiMoWV系钢(28钢系列)和0.32%C 的 SiMnCrMoV 系钢(降碳406钢)的性能。试验结果表明,碳对超高强度钢在回火马氏体状态下的强韧性和抗延迟断裂性能具有决定性的作用。相同碳含量条件下 Cr3SiNiMoWV 系钢具有比 SiMnCrMoV 系钢更高的冲击韧性;当碳含量稍高时,在550℃回火后具有较高的强韧结合和耐延迟断裂的性能。降碳406钢在低温回火后的各项性能并不逊色。     

等温热处理40CrNi2Si2MoVA钢中残余奥氏体

研究了经２７０℃等温＋不同温度回火后的４０ＣｒＮｉ２Ｓｉ２ＭｏＶＡ钢中残余奥氏体（ＡＲ）及其在拉伸条件下的连续变化。研究表明：热处理不同，ＡＲ形态及分布均有所不同，各自的稳定性也不同。经油淬和等温热处理加３００℃回火的４０ＣｒＮｉ２Ｓｉ２ＭｏＶＡ钢中的ＡＲ稳定性好，对性能有益；机械不稳定ＡＲ的存在使钢性能变坏。在拉伸变形后，板条间的ＡＲ转变为未回火板条马氏体，而板条内ＡＲ可转变为孪晶马氏体。     

0Cr15Ni5Cu2Ti钢的高温氧化行为

 采用增重法研究了0Cr15Ni5Cu2Ti钢在500,600,700和800 ℃下的高温氧化行为。利用扫描电镜（SEM）、能谱分析（EDS）、X射线衍射分析（XRD）以及金相显微分析等技术,对氧化膜的形貌、化学形态和组成以及基体组织的特点进行了研究。试验结果表明,在700 ℃以下,0Cr15Ni5Cu2Ti钢的氧化动力学符合抛物线规律,表面生成的氧化膜具有良好的保护性。800 ℃氧化时,随氧化膜厚度的增加内应力迅速增大,氧化膜容易破裂,甚至剥落;不锈钢基体中发生马氏体向奥氏体的逆转变,使贫铬层厚度增加,促进了失稳氧化发生,导致试样表面局部区域容易生成氧化物“瘤”,而加剧氧化。     

航空轴承钢的发展及热处理技术

随着航空航天技术的发展,轴承钢的种类和承温能力逐渐提高。而轴承钢的热处理技术对轴承钢的服役寿命及轴承性能的发挥起着关键性的作用,我国航空航天轴承的热处理技术一直处于发展阶段,与国外轴承钢的热处理技术相比仍有一定的上升空间。搜集国内外轴承钢相关的热处理文献,总结了国内外航空航天轴承钢及热处理技术的发展。主要论述了GCr15、8Cr4Mo4V、G13Cr4Mo4Ni4V等轴承钢的热处理技术,介绍了GCr15轴承钢的马氏体等温淬火、贝氏体等温淬火、马氏体+贝氏体混合等温淬火组织,详细介绍了国外M50轴承钢的热处理工艺方法、工艺参数及获得的热处理组织。     

GD钢贝氏体相变动力学研究

利用Ｆｏｒｍａｓｔｏｒ－Ｆ全自动相变仪对ＧＤ钢贝氏体相变动力学进行了系统的研究。结果表明,ＧＤ钢贝氏体等温转变相变动力学曲线可以用Ｊｏｈｎｓｏｎ－Ｍｅｈｌ型方程精确地加以描述。根据贝氏体相变的总激活能判断,试验钢上、下贝氏体相变的过渡温度约为２８５℃。     

40CrMnSiMoVA钢的连续冷却组织和碳化物析出的先期效应

 低合金超高强度钢的淬火组织一般为马氏体和贝氏体组成的复合组织。钢中加硅元素加剧了贝氏体转变的不完全性,使组织更复杂。40CrMnSiMoVA钢是新型航空用超高强度钢,可采用多种热处理工艺达到不同的强度级别。为配合钢的连续冷却曲线的测定,我们用透射电镜研究了不同淬火速度下转变产物的特征及变化规律,可为改进钢的性能,合理制定热处理工艺提供理论依据。     

15CrMoVA钢粒状贝氏体回火脆性的研究

 研究表明,15CrMoVA钢粒状贝氏体组织存在明显的不可逆回火脆性,且脆性温度范围很宽。脆性是由于M/A岛状组织在回火时的分解所引起。     

热处理对9 Cr13 Mo3 Co3 Nb2 V组织与硬度的影响

采用金相分析、硬度测试等技术手段,研究热处理对马氏体不锈钢9Cr13Mo3Co3Nb2V组织和硬度的影响。结果表明：9Cr13Mo3Co3Nb2V经淬火、冰冷处理及多次回火后,残余奥氏体充分转变为回火马氏体,并产生较强的二次硬化效果,进而获得稳定的组织和高的硬度;在350℃以上回火时,由于组织中二次碳化物的析出,开始出现二次硬化倾向,至480~520℃时,回火硬度达到了最大值。     

新型二次硬化高Co──Ni超高强度钢强韧化机制的研究

研究了二次硬化型超高强度钢23NiCo的显微组织及其强韧化机制。结果表明,430℃回火,马氏体分解形成大量的渗碳体,粗大渗碳体粒子分布在板条边界,合金的韧性最差。440～455℃回火,位错上有细小碳化物的析出共格区,合金的强度最高。482℃回火,片状渗碳体含量减少以及在板条边界形成薄膜状的逆转奥氏体,合金的韧性迅速增加。高温回火,M2C粗化失去与基体的共格关系,钢的强度下降。     

渗碳钢在接触疲劳过程中表面层的残余应力

对18Cr2Ni4WA钢表面渗碳层内的残余应力在接触疲劳过程的变化进行了跟踪。钢经930℃ 4h渗碳,850℃二次淬火,170℃ 2h回火,磨削加工后,表面硬度HRC 55～57,直径60mm的滚子试样转速1470r/min,滑差-5％,30号机油润滑,油温35～45℃,最大接触应力2668MPa,不同循环周次后用x射线应力分析仪测定残余应力沿表面层的分布,用x射线衍射仪测定残余奥氏体。结果表明,渗碳硬化处理后,在表面层所形成的残余压力在整个接触疲劳过程中变化不大,残余奥氏体转变、马氏体分解也很少。高的组织稳定性是残余应力稳定的主要原因。