热处理对铸造高速钢组织与性能的影响_刘刚
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热处理工艺对锻造件和铸造件的力学性能的提升热处理工艺是指通过加热、保温和冷却等工序,对金属材料进行组织和性能的改变,从而提高其力学性能的一种工艺。
在现代工业生产中,热处理工艺被广泛应用于锻造件和铸造件的生产过程中,能够显著提升其力学性能。
锻造件是通过锤击或压力将金属材料塑形成型的工艺。
它具有优良的力学性能和组织结构均匀性,但在锻造过程中会引入一定数量的缺陷,如晶界错位、畸变和杂质等。
这些缺陷会导致锻造件的强度、韧性和耐磨性等力学性能下降。
热处理工艺可以通过改变锻造件的组织结构和缺陷的分布,进而提高其力学性能。
热处理工艺中的退火和正火是常用于提升锻造件力学性能的方法。
退火是将锻造件加热到一定温度,然后在低温下缓慢冷却,以改变其组织结构和消除缺陷。
通过退火,可以提高锻造件的延展性和韧性,改善其抗拉强度和硬度。
正火是将锻造件加热到一定温度,然后迅速冷却,用于增加锻造件的硬度和耐磨性。
铸造件是通过将熔融金属注入模具,冷却固化后得到的一种工艺。
由于冷却速度较快,铸造件的组织结构通常较为致密,但存在晶粒的不均匀分布和孔隙等缺陷。
同时,由于铸造过程中金属的凝固过程较长,易产生过渡组织,导致铸造件力学性能下降。
热处理工艺可以改善铸造件的组织结构和缺陷,提高其力学性能。
热处理工艺中的淬火和回火是常用于提升铸造件力学性能的方法。
淬火是将铸造件加热到一定温度,快速冷却至室温。
通过淬火,可以使铸造件的硬度和耐磨性大幅提高,但其韧性和延展性会下降。
回火是将淬火后的铸造件重新加热到一定温度,在一定时间内保温后冷却。
通过回火,可以改善铸造件的韧性和延展性,同时适度降低硬度,使其具有更好的综合力学性能。
总之,热处理工艺能够通过改变锻造件和铸造件的组织结构和缺陷,提高其力学性能。
退火、正火、淬火和回火等热处理方法都具有各自的优势和应用范围,可以根据锻造件和铸造件的具体要求选择合适的热处理工艺。
通过合理应用热处理工艺,可以使锻造件和铸造件的力学性能得到有效提升,确保产品的质量和可靠性。
不同温度正火对中碳低合金钢显微组织和力学性能的影响摘要:不同温度下正火可以改变材料的显微组织和力学性能。
利用维氏硬度计,扫描电子显微镜(SEM),万能试验机等设备来分析不同正火温度对中碳低合金钢的组织及力学性能的影响是非常必要的。
通过试验分许可知,随着正火温度的升高,显微组织晶粒略有长大,但珠光体组织显著的由条状转变为团块状。
正火材料的显微组织均由珠光体和铁素体构成;随着正火温度的升高,材料抗拉强度呈单调增加趋势,尤其是正火温度由810℃上升到840℃,抗拉强度发生急剧变化。
这归因于材料中的珠光体团有足够的时间由条状转换为团块状。
随着正火温度的升高,尽管冲击韧性具有一定的波动,但总体呈增加趋势;当正火温度为840℃,奥氏体化时间为30min,可获得性能良好的K55钢,组织由珠光体和铁素体构成,0℃时冲击吸收功大于104J,抗拉强度为718Mpa, 满足API SPEC 5CT标准对K55钢级别性能的要求。
关键词:显微组织;正火处理;断口;拉伸性能;冲击韧性The effect of different normalizing temperature on microstructure and mechanics properties of medium carbon low-alloyAbstract: Different normalizing temperature leads to many changes on the microstructure and mechanical properties of metallic material. It is necessary to analyze what are the effects of different normalizing temperature on microstructure and mechanics properties of medium carbon low-alloy by Vickers hardness tester, Scanning electron microscope(SEM) and universal testing machine .It is Clearly known that as normalizing temperature increases, the size of the microstructure crystallite slightly grow up, at the same time,the shape of pearlite changes from strip-type to round state significantly . Normalizing material microstructure is constitute of pearlite and ferrite; The tensile strength of specimen is increasing from beginning to end, especially the tensile strength increases sharply while the normalizing temperature rise from 810℃ to 840 ℃. It is attributed to the pearlite having enough time to grow up and change from strip-type to round state. However,the overall trend of impact toughness is increasing with the normalizing temperature rising except a little fluctuations ; when normalizing temperature is 840 ℃, and the time of austenization as long as 30min, it can obtain the steel K55 with the good mechanics properties,it is constitute of ferrite and pearlite , the value of impact energy is greater than 104J at 0 ℃ impact testing , its tensile strength is 718 Mpa which meets the property requirements for API SPEC 5CT of K55 steel .Key word:microstructure;normalizing treatment;fracture surface;tensile property ;impact toughness目录1 绪论 (1)1.1 套管钻井的概述 (1)1.1.1 套管钻井技术的简介 (1)1.1.2 套管钻井的优点 (1)1.1.3 国外套管钻井技术的发展及应用 (2)1.1.4 国内套管钻井技术发展及应用 (3)1.2 热处理工艺 (5)1.2.1 热处理基本概念 (5)1.2.2 回火的种类及应用 (5)1.2.3 回火的目的 (6)1.2.4 退火的类型及作用 (6)1.2.5 正火 (7)1.2.6 退火和正火的区别及选择 (8)1.3 本论文研究的意义 (8)2 试验设备和方法 (10)2.1 试验材料 (10)2.2 试验设备 (10)2.2.1 箱式电阻炉 (10)2.2.2 维氏硬度计 (10)2.2.3 金相显微镜 (11)2.2.4 扫描电镜 (11)2.2.5 万能试验机 (12)2.2.6 冲击试验机 (13)2.3 试验方法 (13)2.3.1 热处理工艺 (13)2.3.2 维氏硬度试验 (14)2.3.3 金相试验 (16)2.3.4 材料成分分析 (17)2.3.5 拉伸试验 (18)2.3.6 冲击试验 (20)3 试验数据及结果分析 (22)3.1 显微组织分析 (22)3.2 拉伸性能分析 (24)3.3 冲击性能分析 (25)3.4 断口形貌分析 (27)3.4.1 拉伸断口形貌分析 (27)3.4.2 冲击断口形貌分析 (28)4 结论 (30)参考文献 (31)致谢.......................................................................................................... 错误!未定义书签。
热处理工艺对高速钢性能的影响(二)赵步青;胡会峰;张丹宁【期刊名称】《热处理技术与装备》【年(卷),期】2018(039)004【总页数】5页(P1-5)【作者】赵步青;胡会峰;张丹宁【作者单位】安徽嘉龙锋钢刀具有限公司,安徽马鞍山243131;安徽嘉龙锋钢刀具有限公司,安徽马鞍山243131;南京工业大学材料科学与工程学院,江苏南京211816【正文语种】中文【中图分类】TG1562.5 等温淬火工艺对高速钢性能的影响等温淬火工艺有两种形式:其一是奥氏体化后先经550 ℃左右中性盐浴分级,再入230~280 ℃的硝盐中等温;其二是奥氏体化后直接入240~280 ℃的硝盐中等温。
前一种俗称分级等温,后一种简称等温淬火。
经等温淬火后,钢的组织中含有一定量的下贝氏体和较多的γR,经二次硬化峰温度回火后,既保持了高硬度,而且韧性有所改善,因而提高了工具的使用性能。
有报道称W18钢制螺钉模经等温淬火后,使用寿命提高8~20倍;W18钢制杆形铣刀,对于挠曲有明显改善,经回火后仍可达到64 HRC以上的高硬度;φ4~φ10 mm直柄麻花钻采用等温淬火,畸变大大改观,弯曲合格率由原常规淬火的50%~60%,提高到90%以上;经等温淬火的各种拉刀,其淬火畸变一般均能满足要求,即使有少数变形超差,在随后的校直过程中也是得心应手。
M2钢经过1230 ℃加热,600 ℃分级,然后等温淬火。
等温温度和时间对钢力学性能的影响见图11和图12,图13为230 ℃等温不同时间对力学性能的影响,图14为W18钢260 ℃等温不同时间对力学性能的影响[13]。
9341钢等温淬火工艺对力学性能的影响见图15~图18[14]。
和普通分级淬火相比,等温能提高钢的韧性、减少变形,提高了热处理成品率。
等温淬火不会提高硬度,和普通分级淬火相比,更不会提高红硬性,同行们分歧比较大,但应以数据说话。
图11 W6Mo5Cr4V钢在1230 ℃加热,在不同温度等温淬火2 h的力学性能(回火工艺:560 ℃×1 h,3次 )Fig.11 Mechanical properties of W6Mo5Cr4V steel after heating at 1230 ℃ with isothermal quenching at different temperature for holding 2 h, and temperin g process is 560 ℃ for 1 h per time, 3 times图12 W6Mo5Cr4V钢在1230 ℃加热,在不同温度等温不同时间淬火后的力学性能, 回火工艺是560 ℃×1 h,3次等温温度:1-200 ℃;2-230 ℃;3-260 ℃;4-290 ℃Fig.12 Mechanical properties of W6Mo5Cr4V steel after heating at 1230 ℃ and isothermal quenching at different te mperature and different holding time, and tempering process is 560 ℃ for 1 h per time, 3 times isothermal temperature: 1-200 ℃,2-230 ℃,3-260 ℃,4-290 ℃图13 W6Mo5Cr4V钢在1230 ℃加热,230 ℃淬火等温不同时间后的力学性能,回火工艺为560 ℃×1 h,3次 o-普通分级淬火;图中数据为三次试验结果的综合Fig.13 Mechanical pr operties of W6Mo5Cr4V steel after heating at 1230 ℃and isothermal quenching at 230 ℃ with different holding time. and tempering process is 560 ℃×1 h for 3 times. o-ordinary step quenching. The datum in the figure are the synthesis of three test results图14 W6Mo5Cr4V钢在1280 ℃加热,260 ℃淬火等温不同时间后的力学性能,回火工艺为560 ℃×1 h,3次;o-普通分级淬火;图中数据为二次试验结果的综合Fig.14 Mechanical properties of W6Mo5Cr4V steel after heating at 1280 ℃ and isothermal quenching at 260 ℃ with different holding time, and tempering process is 560 ℃×1 h, 3 times. o-ordinary step quenching, The datum in the figure are the synthesis of two test results图15 淬火等温温度对硬度和红硬性的影响,1230 ℃加热,等温淬火2 h;540 ℃回火,每次60 min,图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ 表示回火次数Fig.15 Effect of quenching isothermal temperature on hardness and red hardness,heating at 1230 ℃ and isothermal quenching for 2 h,and tempering at540 ℃ for 60 min each time. I, II, III, IV, V are tempering times in the diagram图16 淬火等温时间对硬度和红硬性的影响, 1230 ℃加热,270 ℃淬火等温;540 ℃回火每次60 min,图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ 表示回火次数)Fig.16 Effectof isothermal time on har dness and red hardness, heating at 1230 ℃,isothermal quenching at 270 ℃ and tempering at 540 ℃ for 60 min each time. I, II, III, IV, V are tempering times in the diagram图17 淬火等温温度对冲击韧性、抗弯强度和破断功的影响,1230 ℃加热,淬火等温2 h;540 ℃×1 h,4次Fig.17 Effect of quenching isothermal temperature on impact toughness, bending strength and breaking energy, heating at 1230 ℃,isothermal quenching for 2 h,tempering at 540 ℃ for1 h with 4 times2.6 回火工艺对性能的影响高速钢刀具淬火后回火的目的是消除脆性、提高韧性、提高硬度,满足刀具在切削条件下的各种性能。
热处理工艺对钢性能的影响摘要:模具钢是用来制作机械零件、塑料制品等模具的钢铁材料。
近年成型模具钢主要向耐蚀型、镜面加工型、易切削型及非调质预硬型等方向发展,热处理工艺则是决定成型模具钢加工性能和使用性能的关键工艺所在。
随着计算机技术发展,国内外越来越多的技术工作者对热处理过程进行仿真数值模拟,为制定和优化热处理工艺提供理论支撑。
本文基于热处理工艺对钢性能的影响展开论述。
关键词:热处理工艺;钢性能;影响引言针对金属的热处理就是根据金属或合金在固态状态下的组织进行转变调整,将金属材料加热到一定温度,并在保温一段时间后以相对合适的方式冷却金属材料。
在热处理过程中,金属材料内部组织发生变化,材料性能得以优化。
就钢组织材料而言,它的内部组织结构会发生以下几种变化:第一,钢的机械性能显著提高,延长了它的使用时间;第二,消除了钢在热加工过程中所可能存在的各种缺陷问题,同时可满足晶粒细化、组织均匀性提升要求;第三,可辅助机械零件加工工作优化展开;第四,确保工件表面的抗磨损与耐腐蚀性能提升,具有特殊物理化学性能。
1模具材料的使用性能选用标准模具材料使用性能是模具完成指定功能的必要条件,包括力学性能、物理性能和化学性能。
力学性能是根据模具是否能满足工作条件和避免失效的标准来判断的,主要体现在对模具材料强度、硬度、韧度、耐磨以及抗疲劳性能的要求。
物理性能是金属材料在重力、电磁场和热力(温度)等物理因素作用下,材料所表现的性能或固有属性,主要体现在对模具材料导热性和热膨胀性的要求。
化学性能是金属材料在抵抗其周围介质侵蚀的能力,主要体现在对模具材料化学腐蚀和热稳定性的要求。
2最终热处理在模具制造中的应用最终热处理是保证模具工作零件性能的中心环节,一般应安排在精加工阶段前后。
(1)淬火,淬火是将模具钢材加热到一定温度保温一定时间后,根据模具钢种和模具零件的热处理技术要求进行冷却,以获得马氏体或贝氏体组织的热处理工艺。
模具钢淬火的三要素是:加热温度、保温时间和冷却介质。
热处理工艺对于金属材料组织与性能的影响随着工业发展的步伐,金属材料作为工业生产的基础材料,在各个领域中发挥着不可替代的作用。
而热处理工艺作为提高材料性能的一种重要方法,也越来越受到人们的关注。
本文将对于热处理工艺对于金属材料组织与性能的影响进行探讨。
一、热处理工艺对于金属材料组织的影响热处理工艺可以通过控制温度和时间的方式,使金属材料在高温状态下经历一系列相变和组织变化,从而改变其原有的组织结构。
具体而言,热处理工艺对于金属材料组织的影响主要表现在以下几个方面。
1. 晶粒尺寸的变化晶粒尺寸是金属材料组织结构中的重要参数,它可以直接影响到材料的物理和力学性质。
热处理工艺可以通过晶界的特性改变晶体尺寸,从而控制晶粒的尺寸。
例如,高温下快速冷却可以促进晶粒的细化,而长时间保温则有利于晶粒的长大。
2. 组织结构的变化金属材料的组织结构除了晶粒尺寸外,还包括晶界分布、相的含量和分布等多个方面。
热处理工艺可以通过控制温度和时间的方式,使材料经历相应的相变和组织变化,从而得到不同的组织结构。
例如,热处理可以促进晶界的清晰化,在不同的温度下调节相的比例,从而得到具有不同性质的材料。
3. 残余应力的消除在金属加工过程中,会产生大量的残余应力,这些应力会对材料的物理和力学性质产生影响。
热处理工艺可以通过改变材料的组织结构,促进残余应力的释放和消除,从而提高材料的性能和寿命。
二、热处理工艺对于金属材料性能的影响热处理工艺可以通过改变材料的组织结构,从而影响材料的物理和力学性质。
具体而言,热处理工艺对于金属材料性能的影响主要表现在以下几个方面。
1. 强度和硬度热处理可以使金属材料得到更为细致和均匀的组织结构,从而提高其硬度和强度。
例如,通过快速冷却可以促进晶粒细化,增强材料的塑性和韧性,同时也可以提高材料的屈服强度和硬度。
2. 韧性和延展性金属材料的韧性和延展性与其晶界分布和相的含量有很大关系,热处理可以通过调节晶界的特性和改变相的比例,从而提高材料的韧性和延展性。
热处理温度对超高强度钢组织性能的影响马红梅;王守忠【摘要】In order to improve ultrahigh strength steel plastic toughness ,the experiment analyzed the austenitizing temperature 840 ℃ ,880℃ and 880 ℃ respectively and isothermal temperature 275 ℃ ,325 ℃ and 325 ℃ respectively affect the performance of carbon in the ultra -high strength steel group .The results showed that with the increase of austenitizing temperature ,the bainite/martensite phase organization tends tobulky ,rise ,strength of steel and plastic toughness drops ;With the increase of isothermal temperature ,the tensile strength of steel is gently downward trend ,while steel plastic toughness in 275 -325 ℃ isothermal temperature range is on the rise ,in 325 -375 ℃ isothermal temperature range is on the decline .In test of isothermal treatment temperature range ,the austenitizing temperature is 880 ℃ for 30 min insu-lation + 325 ℃ isothermal temperature x 2 min insulation oil cold strong toughness canbe obtained with good bainite/martensite phase organi-zation ,the residual austenite steel the carbon content of 7 6.% or more ,the tensile strength of steel Rm 2065 mpa ,or reduction of area bits of 25 5.% or higher.%为了改善超高强度钢的塑韧性,实验分析了奥氏体化温度分别为840℃、880℃、920℃与等温温度分别为275℃、325℃、375℃对中碳超高强度钢组织性能的影响.结果表明,随着奥氏体化加热温度的升高,贝氏体/马氏体复相组织趋向粗大,钢的强度上升,而塑韧性下降;随着等温温度的升高,钢的抗拉强度呈平缓下降趋势,而钢的塑韧性在275~325℃等温温度范围内呈上升趋势,在325~375℃等温温度范围内呈下降趋势.在试验等温处理温度范围内,奥氏体化温度880℃×30min保温+等温温度325℃×2min保温油冷,可获得强韧性配合良好的贝氏体/马氏体复相组织,钢的残余奥氏体的含碳量≥76.%,钢的抗拉强度Rm≥2065M Pa ,断面收缩率ψ≥255.%.【期刊名称】《商丘职业技术学院学报》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】3页(P52-54)【关键词】中碳超高强度钢;温度;组织;性能【作者】马红梅;王守忠【作者单位】商丘职业技术学院机电工程系,河南商丘476000;商丘职业技术学院生物工程系,河南商丘476000【正文语种】中文【中图分类】TG1132超高强度钢是在碳素钢的基础上,通过适当加入一种或几种合金元素而得到的一种合金钢. 超高强度钢一般采用淬火加中温回火工艺,得到回火马氏体组织, 使其具有超高的强度[1]26-79. 然而在对其进行强化处理的过程中, 当使钢的强度提高时, 其塑韧性却明显下降, 难以满足现代工业发展的要求,制约了该类钢的进一步发展[2]99-102. 近年来,通过等温热处理工艺获得的贝氏体/马氏体复相组织,具有优良的强韧性配合,受到了人们的高度关注,并呈现出良好的应用发展前景[3]121-123. 但当等温热处理工艺参数选择不当时,对钢的组织性能影响较大[4]10-13. 为充分发挥或挖潜现有材料的内在潜力,在实验材料和热处理时间相同的实验条件下, 以中碳超高强度钢为研究对象,针对不同奥氏体化加热温度与不同等温热处理温度对其组织性能的影响进行了实验研究,以期为进一步改善该类钢的塑韧性提供参考依据.1 实验材料与方法1.1 实验材料试验用材料在ZG-3 型真空感应炉中冶炼, 锻造成Φ25mm的棒材, 经850℃×60min保温炉冷退火后备用,其化学成分如表1所示:表1 实验钢的化学成分(质量分数%)CSiMnCrVPS0.452.000.751.000.120.0080.0061.2 实验与方法将经850℃×60min保温炉冷退火后的Φ25mm棒材机械加工成三个Φ10mm×50mm的标准拉伸试样,再将试样加热至840 ℃、880 ℃、920 ℃保温30min奥氏体化,分别在275 ℃、325 ℃、375 ℃盐浴槽中等温2 min 油冷后,在WE-600型液压式万能材料试验机上进行拉伸性能试验;将拉伸试验拉断后的试样研磨抛光后制成金相试样,用2%硝酸酒精溶液侵蚀后, 用ZMM-500Z 型光学显微镜观察其金相显微组织;采用APD210型X射线衍射仪测定试样中残余奥氏体含量;实验结果均取3次测试结果的平均值.2 实验结果及分析2.1 奥氏体化温度对实验钢金相组织的影响如图1 所示,试验钢经840 ℃、880 ℃、920 ℃奥氏体化保温30 min后,再在325 ℃熔盐中等温2 min油冷后,得到的金相组织均为贝氏体+马氏体+少量残余奥氏体复相组织.图1 奥氏体化温度对实验钢金相组织的影响由图1可知,随着奥氏体化温度的升高,贝氏体+马氏体+少量残余奥氏体复相组织趋向粗大. 这是由于材料成分中加入了多种提高钢的淬透性和淬硬性的C、Si、Mn、Cr等合金元素,奥氏体化热处理温度改变了合金元素在钢中的存在状态与溶解度,进而合金元素在钢中的存在状态与溶解度又反过来影响到钢的组织转变. 如图1(a)所示,840 ℃奥氏体化温度下,碳及合金元素分布不均匀,只有少量碳化物溶解于奥氏体中. 贝氏体通常优先在过冷奥氏体晶界形核生长[5]16-21,先析出的下贝氏体比较短粗. 另外,组织中还将保留有一定量的未溶碳化物和一部分铁素体存在,未溶碳化物将对基体产生分割作用,铁素体在随后的冷却过程中会延迟马氏体的转变,只有少量的奥氏体诱发生成马氏体,而过多的奥氏体便会残留下来形成残余奥氏体,故钢的塑韧性较好,强度较低.如图1(b)所示,当奥氏体化温度升高至880℃时,短粗状的下贝氏体已转变为细长的针状,分割过冷奥氏体晶粒的作用增强,使随后形成的马氏体板条细化,尺寸减小,分布在铁素体内的残余奥氏体也将贝氏体条进一步分割细化[6]31-36,奥氏体化连续油冷后得到的贝氏体/马氏体复相组织较为细小均匀,则界面增多,裂纹扩展路径减小, 当裂纹扩展遇到贝氏体/马氏体复相组织时,裂纹在边界形核并穿过晶体扩展,裂纹转折多,扩展的阻力增大,消耗能量增多,使得钢的强韧匹配性大为改善.如图1(c)所示,当奥氏体化温度进一步升高至920℃时,碳化物溶解度将迅速增大,基本上丧失了对奥氏体晶粒长大的阻碍作用. 奥氏体晶粒变得粗大,基体中针叶状组织明显增多,残余奥氏体含量逐渐减少,致使奥氏体化连续油冷后转变的贝氏体/马氏体也逐渐变得更为粗大,使得钢的强度上升,而塑韧性下降.图2 等温温度对钢的力学性能影响2.2 等温温度对钢的力学性能影响如图2所示是试验钢经880 ℃奥氏体化保温30 min后, 分别在275℃、325 ℃和375 ℃等温2 min 油冷后的力学性能随等温温度升高的变化情况. 由此可知,随着等温温度的升高, 钢的抗拉强度总体呈平缓下降趋势, 而断面收缩率在275~325 ℃等温温度范围内呈上升趋势, 在325~375 ℃等温温度范围内却明显下降.因为当等温温度较低时,钢的冷却速度大,贝氏体转变速度加快,导致富碳的残余奥氏体含量增加,残余奥氏体在应力作用下宜诱发转变为马氏体,有助于基体强化,而塑韧性较差;随着等温淬火温度的升高,残余奥氏体含量逐渐增加,导致断面收缩率呈上升. 但当等温淬火温度超过325 ℃后,由于碳的扩散速度明显加快,残余奥氏体中的含碳量下降,贝氏体铁素体板条尺寸增大,残余奥氏体薄膜增厚,热稳定性与机械稳定性变差,在很小的应力作用下易诱发形成大量的马氏体[7]41-50,残余应力增大,钢的硬脆性大,钢的强度稍有下降,而断面收缩率却开始大幅度的下降,这表明钢的断面收缩率与残余奥氏体的含量密切相关.由图1、图2可见,中碳超高强度钢经奥氏体化温度880 ℃×30 min 保温+等温温度325℃×2 min保温油冷后, 可获得强韧性配合良好的贝氏体+马氏体+少量残余奥氏体复相组织, 经测试,钢中残余奥氏体的含碳量≥7.6%,钢的抗拉强度Rm≥2065 MPa, 断面收缩率Ψ ≥25.5%.3 结论(1)奥氏体化温度对超高强钢的组织性能影响显著. 30 min奥氏体化保温时间和325 ℃等温温度2 min保温油冷情况下,随着奥氏体化温度在880~920℃范围内的逐渐升高,奥氏体晶粒逐渐长大,试验钢的显微组织由粗短状逐渐向细长的针状、粗大的针叶状贝氏体/马氏体复相组织转变,钢的强度上升,塑韧性下降. (2)等温温度和残余奥氏体含量对钢的强度影响不大,而对钢的塑韧性影响较为显著. 880 ℃奥氏体化加热温度+保温30 min情况下,随着等温温度的升高,在275~325 ℃等温温度范围内, 残余奥氏体含量逐渐增加,钢的断面收缩率呈上升趋势,在325~375 ℃等温温度范围内,残余奥氏体含量明显下降,钢的断面收缩率开始大幅度的下降,而钢的强度总体呈平缓下降趋势,钢的断面收缩率与残余奥氏体的含量密切相关.(3)等温热处理工艺为:奥氏体化温度880 ℃×30 min 保温+等温温度325 ℃×2 min保温油冷时, 试验钢可获得强韧性配合良好的贝氏体+马氏体+少量残余奥氏体复相组织,其综合力学性能较佳.【相关文献】[1] 彭雯雯,曾卫东,康超,等.热处理工艺对300M超高强度钢组织和性能的影响[J].材料热处理学报, 2012, 33(3).[2] 冷光荣,武会宾,陈蔚琼,等.热处理工艺对含铜超高强度船板钢组织和性能的影响[J].金属热处理,2010,35(01).[3] 董辰,陈雨来,江海涛,等.超高强QP钢淬火温度组织和性能的影响[J].热加工工艺,2009,38(12).[4] 张宇光,陈银莉,武会宾,等. 等温淬火温度对C-Si-Mn系TRIP钢组织和力学性能的影响[J]. 钢铁, 2008, 20(5).[5] 古原忠. 钢中马氏体和贝氏体基体组织的特征[J].热处理,2009,24(02).[6] 方鸿生, 刘东雨, 常开地,等.1500 MPa 级经济型贝氏体/ 马氏体复相钢的组织与性能[J].钢铁研究学报 ,2001,13(03).[7] 居殿春,竺培显,颜慧成,等.残余奥氏体对TRIP钢机械性能的影响[J].冶金丛刊,2008 (02).。
J I A N G S U U N I V E R S I T Y金属材料综合实验题目:热处理工艺制度对T10钢组织与性能的影响学院名称:材料科学与工程学院专业班级:金属1202*名:**学号:**********小组成员:任宁庆、韦明敢、李鑫宇指导老师:邵红红、王兰、吴晶老师2016年1月热处理工艺制度对T10钢组织与性能的影响一、实验内容1、T10钢概述目前常用的碳素工具钢有T8、T10、T12,其中T10用量最多。
T10钢优点是可加工性好,来源容易;但淬透性低、耐磨性一般、淬火变形大。
因钢中含合金元素微量,耐回火性差,硬化层浅,因而承载能力有限。
虽有较高的硬度和耐磨性,但小截面工件韧性不足,大截面工件有残存网状碳化物倾向。
T10钢在淬火加热(通常达800℃)时不致于过热,淬火后钢中有过剩未溶碳化物,所以比T8钢具有更高的耐磨性,但淬火变形收缩明显。
由于淬透性差,硬化层往往只有1.5~5mm;一般采用220~250℃回火时综合性能较佳。
热处理时变形比较大,故只适宜制造小尺寸、形状简单、受轻载荷的模具。
2、T10钢化学成分碳 C :0.95~1.04(Tχ,χ:碳的千分数)硅 Si:≤0.35锰 Mn:≤0.40硫 S :≤0.020磷 P :≤0.030铬 Cr:允许残余含量≤0.25≤0.10(制造铅浴淬火钢丝时)镍 Ni:允许残余含量≤0.20≤0.12(制造铅浴淬火钢丝时)铜 Cu:允许残余含量≤0.30≤0.20(制造铅浴淬火钢丝时)注:允许残余含量Cr+Ni+Cu≤0.40(制造铅浴淬火钢丝时)3、T10钢适用范围这种钢应用较广,适于制造切削条件较差、耐磨性要求较高且不受突然和剧烈冲击振动而需要一定的韧性及具有锋利刃口的各种工具,如车刀、刨刀、钻头、丝锥、扩孔刀具、螺丝板牙、铣刀手锯锯条、还可以制作冷镦模、冲模、拉丝模、铝合金用冷挤压凹模、纸品下料模、塑料成型模具、小尺寸冷切边模及冲孔模,低精度而形状简单的量具(如卡板等),也可用作不受较大冲击的耐磨零件等。