热处理对高强度微合金钢组织与性能的影响
20号钢热处理实用工艺对组织性能地影响
20号钢热处理工艺对组织性能的影响1.前言1.1名称及性质20号钢，含碳量为0.2%，该钢属于优质低碳碳素钢，冷挤压、深碳淬硬钢。
该钢强度低，韧性、塑性和焊接性均好。
抗拉强度为253-500MPa，伸长率≥24%。
密度是7.85，无冲击韧度。
1.2应用冷变形塑性高，一般供弯曲、压延用，为了获得好的深冲压延性能，板材应正火或高温回火；用于不经受很大应力而要求很大韧性的机械零件，如轴套、螺钉、杠杆轴、变速箱变速叉、齿轮、重型机械拉杆、钩环等，还可用于表面硬度高而心部强度要求不大的渗碳于氰化零件。
1.3实验目的测定含碳量，加热温度，加热时间，冷却速度等因素对20号钢的影响，本实验还研究一般材料成分、组织及性能的关系，探寻成分、组织与性能之间存在着的对应关系和规律，加深理论知识的熟悉程度和应用能力的提高。
1.4任务完成测定试样硬度，制备金相样品，观察组织，照相，分析，出报告等任务。
2.材料及实验2.1材料的化学成分及力学性能[1]2.2实验设计内容根据对含碳量，加热温度，加热时间，冷却速度对碳钢材料硬度的影响资料的检索得到如下的相关数据：在本试验条件下，试样硬度随加热保温时间的变化而发生曲折的变化。
当试样还未发生奥氏体化时，硬度随着温度时间的增加而提高;当试样刚开始奥氏体化至刚完全奥氏体化为止，硬度随着奥氏体化转变量的增加而下降;当试样完全奥氏体化后，随着保温时间的延长，硬度缓慢升高。
200 119 100 0 1 2 3 4 10 191 150 硬度HV 图1 保温时间（分）碳量、加热温度、加热时间、冷却速度对试样硬度性能的影响。
淬火：是将钢或合金加热到临界温度Ac1(过共析钢)或Ac3（亚共析钢）以上30～50℃，保温一定时间，使钢的组织全部或大部分奥氏体化，然后在水或油等介质中快速冷却，以得到高硬度的淬火马氏体组织的一种工艺方法。
①提高硬度和耐磨性；②提高弹性；③提高强韧性；④提高耐蚀性和耐热性。
热处理工艺对金属材料组织与性能影响的研究
热处理工艺对金属材料组织与性能影响的研究热处理工艺是金属材料加工中的重要环节之一，可以有效改善金属材料的组织与性能。
通过合理的热处理工艺，可以改变金属内部原子的排列方式，从而改变材料的晶体结构，进而影响材料的力学性能、抗腐蚀性能等方面，提高金属材料的综合性能。
一、固溶处理固溶处理是常见的热处理工艺之一，它主要适用于固溶体溶解特定固溶体元素的合金。
在固溶处理中，通过加热合金到一定温度，使得原子能够跨越晶界，进入晶间空隙，达到溶解的目的。
然后，通过快速冷却，将溶解的固溶体元素均匀地分布在晶粒中，从而达到提高金属材料的强度、硬度和抗腐蚀性能的效果。
二、时效处理时效处理也是常用的热处理工艺之一。
它主要应用于高强度合金材料，如铝合金、镁合金等。
时效处理通过将合金材料在一定温度下保持一段时间，使得溶解的合金元素能够在晶粒之间进行再结晶，形成有序的固溶体相。
这种有序的固溶体相能够提高合金的强度和硬度，同时降低合金的延展性。
时效处理也能够提高合金的抗腐蚀性能，使得合金能够在恶劣的环境中更长时间地保持良好的性能。
三、淬火处理淬火处理是一种常用的热处理工艺，它主要应用于碳钢、合金钢等材料。
淬火处理通过将金属材料迅速冷却至室温以下，使得材料的晶体结构发生相变。
在淬火过程中，由于快速冷却，使得材料晶体结构中的碳原子不能够充分弥散，从而形成了马氏体结构。
马氏体的形成能够提高金属材料的硬度、强度和耐磨性。
然而，马氏体的形成也会使得材料的韧性降低，从而使得金属材料更容易发生断裂。
四、回火处理回火处理是淬火后的一种热处理工艺，主要应用于淬火硬化过程中的硬性材料。
在回火处理中，将材料加热到一定温度，然后在这个温度下保持一段时间，最后进行冷却。
回火处理的目的是在提高材料的强度和硬度的同时，保持材料的韧性。
回火处理能够使得淬火硬化后的金属材料发生细化，消除应力，增加韧性，减少脆性。
在热处理工艺中，除了上述提到的固溶处理、时效处理、淬火处理和回火处理外，还有其他一些特殊的热处理方法，例如等温热处理、再结晶退火等，它们在不同的材料和工件要求下具备不同的应用价值。
热处理对激光选区熔化制备CX_不锈钢微观组织与性能的影响
第3期闫志航，等：电脉冲轧制6061Al电热耦合模型及电弧加热机理分析（0）为热源中心的最大通量（单位：W/m2）；C为浓度系数（单位：m-2）；r为距热源中心的径向距离（单位：m）。
q=k×S׶∆T¶d（16）式中 k是导热系数；S是接触面积；d是导热距离；∆T是温差。
高斯热源的一个变体使用以下方程拟合得到图6e的热源方程。
q(r)=qmax×e(-(a×x2+b×z2))（17）拟合结果a=31.20，b=10.90。
使用Gauss2D方程拟合图6h的热源方程：q=qmax ×e()-0.5×()x-xc w12-0.5×()y-yc w22+c（18）式中 x c=0，y c=0，w1=w2=0.05，c=35.04。
3 结论（1）当加载800 A的电流时，电脉冲辅助轧制工艺可以在两板的界面处产生温度为4 000 K或更高的电弧，但这不是稳定的焊接电弧，而是瞬时电弧，可用于铝合金板材的瞬时加热及氧化膜的去除。
当加载更高的电流时，会产生更高温度的电弧。
（2）电脉冲辅助轧制后板材表面可以形成焊点，结合本研究的模拟可得出，加载高频电流时两板间可以达到产生电弧的条件，且电弧首次产生的时间为1/4个脉冲周期，电弧呈现椭圆凹形，由上下凸起之间的间距和曲率确定。
加载更高频率的脉冲电流可以使一定时间内产生的电弧数量增加，即加热次数更多。
（3）采用切片法分别对两个方向的热源进行拟合，得到了有效的热源拟合方程。
电弧的产生也为电脉冲辅助轧制提供了新的研究方向。
参考文献：［1］ Roh J H， Seo J J， Hong S T，et al. The mechanical be‐havior of 5052-H32 aluminum alloys under a pulsedelectric current［J］. International Journal of Plasticity，2014，58：84-99.［2］ Wang X，Xu J，Shan D， et al. Modeling of thermal and mechanical behavior of a magnesium alloy AZ31 dur‐ing electrically-assisted micro-tension［J］.InternationalJournal of Plasticity，2016，85：230-257.［3］ Ren X W，Wang Z J，Fang X，et al. The plastic flowmodel in the healing process of internal microcracks inpre-deformed TC4 sheet by pulse current［J］. Materials& Design，2020，188：108428.［4］ Rahnama A，Qin R. Room temperature texturing of aus‐tenite/ferrite steel by electropulsing［J］. Scientific Re‐ports，2017，7：42732.［5］ Zhang X， Li H， Zhan M， et al. Extraordinary effect of the δ phase on the electrically-assisted deformation re‐sponses of a Ni-based superalloy［J］. Materials Charac‐terization，2018，144：597-604.［6］ Li D，Yu E，Liu Z. Microscopic mechanism and nu‐merical calculation of electroplastic effect on metal'sflow stress［J］. Materials Science and Engineering： A，2013，580：410-413.［7］ Zhang X，Li H，Zhan M， et al. Electron force-induced dislocations annihilation and regeneration of a superal‐loy through electrical in-situ transmission electron mi‐croscopy observations［J］. Journal of Materials Science& Technology，2020，36：79-83.［8］ Molotskii M， Fleurov V V. Magnetic effects in electro‐plasticity of metals［J］. Phys Rev B Condens Matter，1995，52（22）：15829-15834.［9］ Kim M J， Yoon S， Park S， et al. Elucidating the origin of electroplasticity in metallic materials［J］. AppliedMaterials Today，2020，21：100874.［10］ Yang X D， Li X H， Li Q. Discharge crater formation simulation coupled by thermo-fluid analysis of arcplasma in EDM［J］. Procedia CIRP，2020，95：232-237.［11］ Guan C， Ding J， Yao X， et al. Study on Short-circuit current interruption characteristics of Double-breakfast vacuum circuit breaker within the minimum arcingtime［J］. International Journal of Electrical Power &Energy Systems， 2023，147：108865.［12］ Wu H， Chang Y， Guan Z， et al. Arc shape and micro‐structural analysis of TIG welding with an alternatingcusp-shaped magnetic field［J］. Journal of MaterialsProcessing Technology， 2021，289：116912.［13］ Wang B， Zhu D， Ding R， et al. Simulation of arc cra‐ter formation and evolution on plasma facing materials［J］. Nuclear Materials and Energy，2021，27：100964.［14］ Zhao S， Zhang C， Zhang Y， et al. Influence of Partial Arc on Electric Field Distribution of Insulator Stringsfor Electrified Railway Catenary［J］. Energies，2019，12（17）， 3295.编辑部网址：http：//29Electric Welding MachineVol.54 No.3Mar. 2024第 54 卷 第 3 期2024 年3 月热处理对激光选区熔化制备CX 不锈钢微观组织与性能的影响陈锦伊1， 陈信豪1， 马晶晶1， 张可召1*， 冯时2， 严春妍1， 包晔峰11.河海大学 机电工程学院，江苏 常州 2130222.江苏柏灵激光智能设备有限公司，江苏 常州 213022摘 要：采用激光选区熔化技术（SLM ）制备了CX 不锈钢（Corrax Stainless Steel ），并对沉积态、固溶态、固溶时效态三种条件下的CX 不锈钢进行显微组织分析和室温拉伸性能测试。
弹簧钢55sicrv的微合金化及热处理工艺研究
弹簧钢55sicrv的微合金化及热处理工艺研究弹簧钢55SiCrV是一种高强度、高韧性和高耐磨性的弹簧钢，广泛应用于机械制造、汽车制造、航空航天等领域。
为了进一步提高该钢材的性能和使用寿命，研究人员开始探索微合金化和热处理工艺的应用。
本文将介绍弹簧钢55SiCrV的微合金化原理、热处理工艺及其对钢材性能的影响。
一、弹簧钢55SiCrV的微合金化原理弹簧钢55SiCrV主要由Si、Cr、V等元素组成，其中Si的含量较高，达到了1.5%以上，Cr和V的含量分别为0.6%和0.1%左右。
这些元素的加入可以提高钢材的强度和硬度，但同时也会降低其韧性和塑性。
为了克服这些问题，研究人员开始采用微合金化技术，通过添加微量的Ti、Nb、B等元素，来改善钢材的组织和性能。
微合金化的原理在于，添加微量的合金元素可以形成固溶体、碳化物、氮化物等细小的弥散相，从而阻碍晶界和位错的运动，提高钢材的强度和韧性。
同时，这些弥散相还可以吸收氢、氧等杂质，减少钢材的内在缺陷和脆性。
二、弹簧钢55SiCrV的热处理工艺弹簧钢55SiCrV的热处理工艺包括退火、正火、淬火、回火等多个步骤。
不同的热处理工艺可以使钢材具有不同的组织和性能，因此需要根据具体的应用要求来选择合适的工艺。
1.退火退火是将钢材加热到一定温度后，缓慢冷却至室温的过程。
退火可以消除钢材的残余应力和组织缺陷，提高其韧性和塑性。
退火温度一般在800℃-900℃之间，保温时间为1-2小时。
2.正火正火是将钢材加热至一定温度，然后保温一段时间后，缓慢冷却至室温的过程。
正火可以使钢材的组织均匀化，提高其硬度和强度。
正火温度一般在830℃-880℃之间，保温时间为1-2小时。
3.淬火淬火是将钢材加热至一定温度，然后迅速冷却至室温的过程。
淬火可以使钢材的组织变为马氏体，从而极大地提高其硬度和强度。
淬火温度一般在800℃-850℃之间，淬火介质可以选择水、油、盐等。
4.回火回火是将淬火后的钢材加热到一定温度，然后保温一段时间后，缓慢冷却至室温的过程。
40crnimo热处理工艺硬度
研究40CrNiMo合金钢热处理工艺对其硬度的影响1.概述40CrNiMo合金钢是一种重要的结构钢材料，广泛应用于机械制造、汽车制造等领域。
其力学性能对于材料的使用性能和寿命具有重要影响。
而合金钢的热处理工艺是影响其硬度和力学性能的关键因素之一。
2.40CrNiMo合金钢的组成和性能40CrNiMo合金钢是一种低合金高强度钢，其主要成分包括碳、硅、锰、磷、硫、铬、镍和钼。
该合金钢具有较高的强度、韧性和耐磨性，因此在机械制造行业得到广泛应用。
3.热处理工艺的影响热处理工艺包括退火、正火、淬火和回火等工艺。
不同的热处理工艺对40CrNiMo合金钢的组织结构和硬度有着不同的影响。
3.1 退火工艺退火是将合金钢加热至一定温度，保温一段时间后再冷却到室温的工艺。
通过退火工艺可以降低合金钢的硬度，提高其韧性和塑性。
但过高或过低的退火温度和时间都会影响其性能。
3.2 正火工艺正火是在适当温度下将合金钢加热保温后冷却的工艺。
正火可以提高合金钢的硬度和抗拉强度，但可能降低其韧性。
因此正火工艺需要根据具体要求来选择适当的工艺参数。
3.3 淬火工艺淬火是将加热至临界温度的合金钢迅速冷却的工艺。
淬火可以显著提高合金钢的硬度，但也可能使其产生变形和裂纹。
因此淬火工艺需要严格控制冷却速度，以保证合金钢的力学性能。
3.4 回火工艺回火是在淬火后加热合金钢到一定温度并保温一段时间后进行冷却的工艺。
回火可以降低合金钢的硬度，提高其韧性和塑性，同时消除淬火时产生的内部应力。
4.40CrNiMo合金钢的硬度测试硬度是材料抵抗外界力量或形变的能力。
通常使用洛氏硬度计或布氏硬度计等设备对40CrNiMo合金钢的硬度进行测试，以获取其力学性能。
5.实验设计为研究不同热处理工艺对40CrNiMo合金钢硬度的影响，设计了不同热处理工艺下40CrNiMo合金钢硬度的实验。
5.1 实验材料选取40CrNiMo合金钢为实验材料，确保材料成分和组织均匀一致。
亚温处理对35CrMoA钢组织性能的影响
CFHI TECHNOLOGY1.天津重型装备工程研究有限公司工程师，天津300457；2.天津重型装备工程研究有限公司高级工程师，天津300457；3.天津重型装备工程研究有限公司研究员级高级工程师，天津300457亚温处理对35CrMoA 钢组织性能的影响冯唯伟1，张彩红1，于海涛2，杨志洪3摘要：通过试验研究亚温处理时加热温度对35CrMoA 钢组织和性能的影响。
试验结果表明：相对于正常调质热处理，35CrMoA 钢经过亚温淬火后在强度无明显降低的同时，低温韧性提高20%以上；随着亚温淬火温度在760℃、780℃、800℃温度范围内升高，试件强度得到提高，同时韧性降低；亚温处理后晶粒度能够达到8.5级以上。
关键词：亚温处理；35CrMoA 钢；组织；性能中图分类号：TG156文献标识码：B 文章编号：1673-3355（2020）06-0014-04Effect of Intercritical Heat Treatment Temperature on Microstructure and Property of 35CrMoA SteelFeng Weiwei,Zhang Caihong,Yu Haitao,Yang ZhihongAbst ract:The tests to study the effect of intercritical heat treatment temperature on the microstructure and property of 35CrMoA steel gives such results that the strength of 35CrMoA steel subject to intercitical quenching treatment does not drop significantly while the toughness at low temperature rises by 20%compared to the steel subject to conventional quenching and tempering heat treatment;the permissive strength increases and the toughness decreases with the rise of intercitical quenchingtemperature from 760℃,780℃to 800℃;and the grain size reaches the grade 8.5and above.Key words:intercritical heat treatment;35CrMoA steel;microstructure;property10.3969/j.issn.1673-3355.2020.06.01435CrMoA 钢作为一种中碳合金钢，具有较高的淬透性，良好的工艺性能和综合力学性能，价格又比Cr-Ni 钢经济，广泛应用于生产在较高负荷下承受冲击、震动、弯曲、扭转载荷的工件，如：轧钢机人字齿轮，汽轮发电机轴，大型电机轴，石油工业的穿孔器，锅炉上高温紧固件，以及化工设备上温度低于500℃及在非腐蚀介质中工作的厚壁无缝高压导管等。
材料热处理对于微观组织的影响
材料热处理对于微观组织的影响在金属材料加工过程中，材料热处理是一项非常关键的技术，是通过控制材料在一定温度下加热、冷却等处理方式，改变金属材料的微观组织结构，从而改变其力学性能和加工性能。
热处理是金属材料学的基础，对于提升金属材料的质量和性能具有不可替代的作用。
1. 热处理的类型目前常见的热处理方法包括退火、淬火、回火、正火、持性处理等多种。
这些处理的方式不同，其主要目的是为了使材料达到不同的硬度、韧性和耐磨性。
其中，最为常见的热处理方法是退火、淬火和回火。
2. 热处理的原理金属材料的微观结构由晶粒和位错构成。
晶粒数量和大小影响着物理性能和力学性能。
而位错被认为是宏观塑性流的主要因素之一。
热处理的本质是通过改变晶粒和位错的数量、大小、形状和分布来改变材料原有的物理性能和力学性能。
例如，当材料受到一定力度的压力时，材料中的位错就会增加，使其发生塑性变形。
当位错密度增加时，材料就变得更加柔软与延展性更强。
而当材料热处理之后，晶粒和位错的数量和大小都会发生改变，从而通过有效控制晶粒和位错的数量、大小和位置，来达到改变材料性能的目的。
3. 热处理的影响材料热处理对于微观组织的影响主要包括以下几个方面：3.1 晶粒尺寸和分布在材料热处理过程中，晶粒发生了再结晶，从而使晶粒尺寸变大，分布变得均匀，可降低四合金钢板材材料的畸变和裂纹的风险，同时也提高了材料的强度和韧性，使其能够承受更大的压力和重载。
3.2 残余应力和变形热处理之后的金属材料，其内部残余应力和变形都会发生改变。
一般来说，当退火温度较高时，残余应力降低，热处理过程会导致材料发生一定程度的变形。
这些变形对于材料的力学性能和加工性能都具有重要的影响，而热处理可以通过有效控制变形的大小和方向，来使材料变得更加稳定和可靠。
3.3 材料的硬度和强度热处理可以通过控制材料的加热和冷却温度，来改变材料的硬度和强度。
例如，淬火可以使材料硬度提高，但韧性会降低。
回火则可以在保持硬度的同时，提高材料的韧性。
热镀锌连续退火工艺对高强IF钢组织和性能的影响
（ ） ｉ ｌ ｔ ｅ ｇ ｈ； ｂ） ｅ ｓｌ ｔ ｅ ｇｔ （ ） ｌ ｎ ａ ｉ ｎ； ｄ ｒ ｖ ｌ ｅ ａ ｙ ｅ ｄ ｓ ｒ ｎ ｔ （ ｔ ｎ ｉｅ ｓ ｒ ｎ ｈ； ｃ ｅ ｏ ｇ ｔｏ （ ） ａ ｕ
图 ２ 保 温 时间 对 力 学 性 能 的 影 响 （ ） 服 强 度 ；ｂ 抗 拉 强 度 ；ｃ延 伸 率 ａ屈 （） （）
摘 要 ： 究 了热 镀 锌 连 续 退 火 工 艺 对 高 强 Ｉ 性 能 、 织 及 第 二 相 粒 子 析 出 的影 响 。利 用 Ｅ Ｖ 型 热 浸 镀 工 艺 模 拟 研 Ｆ钢 组 ＵＡ 实 验 机 对 热 镀锌 高强 Ｉ 进 行 了不 同连 续 退 火 温 度 以 及 在 同 一 温 度 下 分 别 保 温 不 同 时 间 的 连 续 退 火 工 艺 模 拟 实 验 。 Ｆ钢 用 万 能 试 验 机 、 学 显 微 镜 、 射 电子 显 微 镜 对 样 品 的 性 能 、 织 和 第 二 相 粒 子 进 行 了检 测 分 析 结 果 表 明 ： 镀 锌 连 续 光 透 组 热 退 火 工 艺 直 接影 响产 品 的力 学 性 能 、 观组 织 和第 二 相粒 子 的 析 出 ， 得 出 了退 火 工 艺 对 产 品性 能 、 织 和 第 二 相 粒 子 微 并 组
８ ０ 以上 时 ， ４℃ 试样 的屈服强 度 又有所 升高 。退 火温度
粤 ～ 从 ７１１ 升 高 到 ， Ｉ ｓｐ０ ｌ Ｉ ３℃ Ｉ ６
８ ０Ｃ时 ， 样 的抗 拉强 度 迅 速 下 降 ， ２ ｏ 试
当温度 继 续 升 高 ， 拉 强 度 保 持 稳 定 。从 图 １ ｃ 和 抗 （）
２ ０世 纪 ９ Ｏ年 代 以来 ， 着冶 金 技 术 的进 步 和 汽 随 车工业 的发展 ， 国开始 对 超 低碳 钢 系 列 产 品进 行 研 我
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Ｅ ｅ ｔ ｆ ａ ｒ ａｍｅ ｔ ｎ Ｍｉｒｓｒ ｃｕ ｅａ ｄＰ ｏ ｅｔ ｓｏ ｆ ｃ ｔ ｅ ｔ ｎ ｃｏ ｔｕ ｔ ｒ ｎ ｒｐ ｒｉ ｆ ｏ Ｈｅ Ｔ ｏ ｅ Ｈｉｈ Ｓｒ ｎ ｔ ｃ ｏ ｌ ｙ ｄ Ｓｅ ｌ ｇ ｔｅ ｇｈ Ｍｉｒ ａｌ ｅ ｔｅ ｏ
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１０ ４
安 徽 工 业 大 学 学 报
２ ０ 年 ０６
将热处理后 的钢板加工成标准拉伸试样 以及标 准 Ｖ型缺 口冲击试 样（０ ｍ×１ ｍ× ５ ｍ）测定其 １ ｍ ０ｍ ５ ｍ ， 力学性能。利用光学显微镜对试样显微组织进行分析， 利用透射电镜观察试样 的精细组织与析出情况。
参 考文 献 ：
… １雍歧龙． 微合金钢 一 物理与力学冶金【】 Ｍ． 北京： 机械工业出版社， ８． １９ ９ ｆ 康永林， ２ ］ 王艳丽， 张艳， 变形条件对高洁净微合金钢组织性能的影响［． 等． Ｊ 机械工程材料，０３ ７ ） —０ 】 ２ ０， （： １． ２ ２７
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Ｖｏ ０ ｒ ０ ６ ｌ
安 徽 工 业 大 学 学 报
Ｊ ｏ ｈ ｉ ｉｅｓｔ ｆ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ．ｆ Ａｎ ｕ ｖ ｒｉ ｏ ｃ ｎ ｌｇ Ｕｎ ｙ Ｔ
第２卷 第２ ３ 期 ２０ ０６年 ４月
钢得到的是铁素体加少量珠光体组织 ，因此在一定 的微合金化条件下 ，钢 的组 织控制是获得高强韧性 的关 键， 其主要强化方式为（ ） 超 细晶强化 、 沉淀强化等［ 发展新一代钢铁材料的研究重点仍是对钢的晶粒细化与 ２ １ 。 超细化 以及如何更好发挥微合金元素的作用的研究唧 通过 良好 的细晶强化与沉淀强化可 以得到高强度 ， ， 但
（ ）ｏ ａ５ ｏ℃等温
（ ）０ ｃ ｂ ５ ０。 等温
图 ２透 射 电镜 下 组 织 形 貌
（） ８ 等温 ￣５ ０
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第２ 期
周海祥等： 热处理对高强度微合金钢组织与性能的影响
１１ ４
图３ 所示的是透射电镜下析出粒子形貌 ， 可以看到等温阶段 在铁索体晶内析出的极细小的圆形碳氮化物粒子，尺寸在几个 到几十个 ｎ 。并且在 ５０ Ｃ ｍ ０ 等温过程 中， ｏ 析出粒子较少（ ３ 图 （）， ５０ Ｃ ａ）而在 ８ 等温时 Ｖ的析出粒子相对较多（ ３ｂ ） ｑ 图 （）。
（）０ ａ５ ０℃等 温 （ ）８ ｂ５ ０℃等 温 图 ３透 射 电镜 下 析 出粒 子形 貌 的强度比 ５０ｑ稍高 ，这是 由于在 ５ ０ｑ等温时析出较多 ， ０ Ｃ ４ Ｃ 而 ５０℃等温时获得较多的针状铁素体和少量的贝氏体提高了强度 。 ０
２３讨 论 ．
表 １ 不同热处理工艺下试验钢的力学性能
３结
论
（ ） ５０ｑ和 ５０ｑ 等温处理后 的组织主要是多边形铁素体和一定含量 的针状铁索体 ， １经 ０ Ｃ ４ Ｃ 随着等温温度 的降低 ， 针状铁索体含量有所增加。在 ５０ｏ等温后为铁索体加少量珠光体组织 ， ８ Ｃ 晶粒较前两者明显粗化。
（） ５０Ｃ ２在 ８￣等温时实验钢强度较低 ； ５０ ４ ℃等温处理后强度明显提高 ， 在 ０， ０ ５ 且具有较低的屈强比。
２ ． 学性能结 果分析 ２力
表１ 所示的是经过 ３ 种热处理后 的力学性能结果 。试验
钢经 ５０℃等温处理后 的强度很低 ， ８ 屈强 比也很低 ， 塑韧性 较好 ； ５０ ４ 在 ０ ， ０℃较低温度下等温 ， ５ 强度有了明显提高 ， 同
时又具有较低的屈强 比， 这与试验钢 的组织类型有着对应关 系， 细晶强化和相变强化作用更明显。另外 ， ５０ｃ等温时 在 ４ ＝ Ｉ
通过一种高强度微合金钢的成份设计 ， 应用不同的热处理工艺获得双相组织 ， 通过细晶强化 、 沉淀强化以
及相变强化等强化形式 ， 以实现高强度（ ｓ ０ Ｐ ） ￣＞ ０ ａ和较低 的屈强比。 ｒ５ Ｍ
１ 实验 材 料及 方 法
实验钢采用 中频电炉熔炼 ， 其成份范围（ ） ： ． ～ ． ，ｉ ． ￣ ． ， ｎ１ ０ ２ ０ Ｎ ． － ． ，ｉ 为 ｃ０ ６ ０ ８Ｓ ０ ０ ０ ５ Ｍ ． － ． ，ｂ０ ５０ ７Ｔ ０ ０ ２ ２ ７ ０ ０ ０ ０ １０ ２Ｖ０ ５ ０ ７ Ｍ ２ ． ，ｕ ． — ． ； ． ～ ． ， ． ． ， ｏ ． ０ Ｏ Ｃ ２ ０ ０要严格控制杂质元素 Ｓ ０ ０ ０ ０ ００ ３ ００ ３ ， Ｐ的含量 。 将圆柱钢锭在箱式炉中加热 ， 加热温度为 １５ ～１５ １０ ２０℃， ５０ｋ 在 ６ ｇ的空气锤 上进行锻压变形 ， 锻成宽
体钢 ， ～般用于高强度级别 的管线用钢 、 汽车大梁钢以及石油套管钢。 高温下 Ｎ 的析出阻止原始奥氏体晶粒 ｂ 长大， 抑制奥氏体再结 晶和阻碍再结 晶后 晶粒的长大 ， 在低温时 Ｖ的析 出能进一步细化铁素体 晶粒 ， 良 起到 好的沉淀强化效果 ， 提高钢的强度。加入钼可 以大大推迟珠光体转变 ， 贝氏体转变 。 促进 铜低温时在 — ｅ Ｆ 基体上析出 ｓ Ｃ ｔ， — ｕｏ不仅具有高 的弥散强化效果 ， ｌ 而且 ８ Ｃ 本身具有较高的塑性 ， 一ｕ 它不仅提高钢的强度 ， 同时还能提高钢的韧性 。
Ａｂ ｔａ ｔ ｆ ｃ ｆｈ ａ ｒａｍｅ ｔｔｃ ｎｑ ｅ ｏ ｃｏ ｔ ｃｕｅ ａ ｄ ｐ ｏ ｅｔ ｓｏ ｉｈ ｓ ｅ ｇｈ ｍｉｒａｌｙ ｄ ｓｅ ｌ ｓｒ ｃ ：Ｅ ｅ ｔｏ ｅ ｔｔｅ ｔ ｎ ｅ ｈ ｉｕ ｎ ｍｉｒｓｒ ｔｒ ｎ ｒｐ ｒ ｅ ｆｈｇ ｔ ｎ ｔ ｃｏ ｌ ｅ ｔｅ ｕ ｉ ｒ ｏ
是往往屈强比都 比较高（ Ｏ Ｏ ， ＞ ． ）导致钢的成型性不好 ， ９ 而许多钢种如高强度汽车大梁钢 、 焊接用石油套管钢 等都要求有好的成型性能。因此在提高强度 的同时如何降低屈强 比成为 目 高强度微合金钢的一个研究方 前 向。文献【５ ４】 ，表明， 双相钢具有较低 的屈强 比， 如铁索体加马氏体两相钢 、 铁素体加贝氏体两相钢。
验钢经 ５０ ４ ℃等温处理的组织 ， 总体特征与 ５０ Ｃ ０ 差别不大， ｃ 只是针状组织的含量有所减少。由于针状铁索体静
态的转变温度区间是 ５ ０ ６０℃， ０～ ０ 如果等温温度越低， 冷速越快 ， 针状铁素体的转变量也会增多昀 。所以由金相组 织可以看出， 随着等温温度的降低 ， 多边形铁素体含量减少， 针状铁素体的含量增加， 并且晶粒有所细化。试验钢 经 ５０ ８ ℃等温处理的组织就是多边形铁索体加少量珠光体组织并且晶粒明显粗化（ ｌｅｆ） 图 （， 。 ）
（ ＞ ０ ａ） ａ ｓ ｄ ｄ Ｔ ｅｒｓｌｓｏ ｓｔａｄｕｌ—ｈｓｓ ｃｏｔ ｃｕｅｗｔ ｏ ｇｎｌｅ ｉ ｎ ｃ ｕａ ５０ＭＰ ｗｓ ｔ ｉ ． ｈ ｕｔｈｗ ｔ ｏｂｅｐ ａｅ ｒｓｕｔｒ ｉ ｐｌ ｏａ ｆｒｅａｄａｉ ｌｒ ｕ ｅ ｅ ｈ ｍｉ ｒ ｈ ｙ ｒｔ ｃ
２ 实验 结 果 与 分 析
２１显微 组 织观察 与分 析 ．
图ｌ 所示的是试验钢试样经过热处理后的横截面金相组织照片。 不同热处理工艺制度下的试验钢的组织 均比较均匀 ， 且晶粒 比较细小 。
（ ）０ ａ ５ ０℃等温
（ ）０ ｂ５ ０℃等温
（ ）４ ｃ５ ０℃等 温
（）４ ℃等温 ｄ５０
图２ 为透射电镜下的组织形貌。在 ５０。等温后除多边形铁素体与针状铁索体外 ， ０ ｃ 还具有少量的低碳贝 氏体组织（ ２ａｂ ）针状铁索体的特征为非平行的彼此咬合互相交错分布的针状片层 结构 ， 图 （，）， 由相互平行且 具有很高位错密度的铁索体板条构成 ， 在片条内部具有非常细微的亚结构和高密度位错 。 这些结构特征与文 献【 ８ ｅ ７ １ 报道的没有明显区别 。图 ２ ｃ所示的是在 ５０。等温后形成的多边形铁素体 与少量珠光体的组织 ，￣ （） ８ ｃ 形貌 ， 可以看出珠光体是铁素体和渗碳体交替排列的片状组织 。
ＺＨＯＵ ｉ ｘａ ｇ Ｓ ｏ ｇ ｈ ａ Ｈａ－ ｉｎ ， ＩＳ ｎ － ｕ
（ｃｏｌ ｆ ａｅ ａｓ ｃｅｃ ｎ ｎｉｅｒ ｇＡ ｈ ｉ ｎｖｒｉ ｆ ｅｈｏｏｙＭａａｓａ ４０２ Ｃ ｉａ） Ｓｈｏ ｏ Ｍ ｔ ｌＳｉｎｅａｄＥ ｇｎｅｉ ， ｎ ｕ Ｕ ｉ ｓｙｏ ｃｎｌｇ， ｎｈｎ２３０ ， ｈｎ ｒ ｉ ｎ ｅ ｔ Ｔ
１０ ｍ× ｌ ｍ的试验钢钢板。将锻压后 的钢板试样加热至 １３ ５ ｍ 厚 ６ ｍ ２０℃保温 ３ ｉ，盐水淬火进行 回溶处 Ｏ ｎ ｍ
收 稿 日期 ：０ ５ ０ — ７ ２ ０ — ６ １
作 者 简介 ： 周海 洋（ ９２ ） ， 徽 枞 阳人 ， １８ 一 ， 安 男 安徽 工业 大学 材料 科 学与 工 程 学 院硕 士研 究 生 。
（）８ ℃等温 ￣５ ｏ
图 １ 试 验 钢 经 等 温 处 理 后 的 金 相 组 织
（）８ ｒ ｏ℃等温 ５
试验钢在 ９０ ４ ℃奥氏体化后经 ５ ０ ０ ℃等温处理后 主要是多边形铁素体和暗灰色的针状铁素体组织 （ ｌ ， 图 （ ａ ｂ） 针状铁索体在光学显微镜下呈现不规则的非多边形状 ， ）。 有的具有针状特征 ， 晶界模糊 。图 ｌｃｄ所示的是试 （，）
文章 编号 ：６ １７ ７ （ ０ ６０ — １ ９ ０ １７— ８２ ２ ０ ）２ ０ ３ — ３
热处理对高强度微合金钢组织号 ｝能的影响 生
周海祥 。 斯松 华
（ 安徽 工 业大 学 材 料科 学与 工程 学院 ， 徽 马鞍 山 ２ ３ ０ ） 安 ４ ０ ２
摘要： 研究了不同热处理工艺对所设计的高强度微合金钢（ 屈服强度大于 ５Ｏ Ｐ ） Ｏ ａ的组织与性能的影响。结果表明， Ｍ 通过适当 的热处理工艺可以 获得由多边形铁素体加一定含量针状铁索体的双相组织， 既能显著提高钢的强度 ， 还能保持较低的屈强比。 关键词： 微合金钢； 热处理； 针状铁索体 ； 屈强比