热处理工艺对Q345D低合金高强度钢低温冲击韧性的影响
热处理对金属材料的韧性的提升效果
热处理对金属材料的韧性的提升效果热处理是一种通过加热和冷却的方法来改善金属材料性能的工艺。
在金属加工和制造领域中，热处理被广泛应用于提高金属材料的韧性。
在本文中，我们将探讨热处理对金属材料韧性提升的效果。
1. 了解热处理的基本原理热处理是通过控制金属材料的温度和冷却速度，改变材料的微观结构和力学性能。
常见的热处理方法包括退火、淬火和回火等。
这些方法可以减少材料的内部应力并促进晶格排列的重新调整。
2. 退火对金属材料韧性的提升退火是一种通过加热和缓慢冷却的方法来改变金属材料的结构。
在退火过程中，晶粒得以长大并形成较大的晶界，这有利于抵抗裂纹扩展和形变。
退火后的金属材料通常具有较高的韧性和延展性。
3. 淬火对金属材料韧性的提升淬火是一种通过快速冷却的方法来使金属材料迅速固化。
淬火能够产生一种称为马氏体的具有高硬度和抗冲击性能的组织结构。
虽然淬火可以提高金属材料的强度，但也会造成脆性。
为了提高金属材料的韧性，通常需要进行回火处理。
4. 回火对金属材料韧性的提升回火是一种将淬火后的金属材料加热至较低温度并保持一段时间后的处理方法。
回火能够减轻因淬火而引起的脆性，并通过改变材料的微观结构来提高韧性。
回火后的金属材料通常具有较好的强度和韧性平衡性。
5. 热处理参数的影响除了热处理方法外，热处理参数也对金属材料的韧性提升效果有影响。
例如，退火的加热温度、保温时间和冷却速度，淬火的冷却介质以及回火的温度和时间等。
选择合适的热处理参数可以最大限度地提高金属材料的韧性。
6. 实际应用热处理在实际应用中广泛用于提高金属材料的韧性。
例如，在汽车工业中，发动机缸体、曲轴和齿轮等关键零件通常需要经过热处理来提高其抗疲劳性和耐磨性。
此外，在航空航天领域，航空发动机叶片和机身材料也常通过热处理来提高其耐用性和抗振性。
总结：热处理对金属材料的韧性提升效果十分显著。
通过合理选择热处理方法和参数，可以改善金属材料的内部结构，提高其韧性和延展性。
低合金高强度钢焊缝熔敷热处理冲击韧性下降原因分析
线 切 割 机 截 取 热 处 理 前 后 ＢＨＷ２ ５ 焊 缝 熔 敷 金 属 ２ ３钢
ｍ／ Ｔ ／的 薄 片 ， 磨 至 ０ ０ 研 ． ５ ｍｍ， ＜３ １ｍ 的 圆 片 ， 取 Ｅ － ｌ 在 Ｌ Ｓ Ｂ ２１型 氩 离 子 薄 化 仪 上 减 薄 成 Ｔ Ｍ 试 样 ， 日立 Ｅ 在
ＢＨＷ ２ ５ ３ Ｃ ｒ Ｎｂ Ｖ Ｃｕ Ｔｉ Ｆ ｅ
韧 性 均 明 显 优 于 传 统 宽 坡 口埋 弧 焊 接 头 ， 锅 炉 具 有 使 良好 的 整 体 强 度 和 抗 脆 断 能 力 。 了 消 除 焊 接 残 余 应 为
牌号
Ｈ１ Ｍｎ 一 ０ ２ Ｎｉ Ａ Ｍｏ
也 威 胁 着 锅 炉 的整 体 使 用 安 全 。 些 研 究 者 在 此 方 一 面 做 了一些 工 作 ， 要 集 中 在焊 接 工 艺 和性 能研 究 方 主 面 ”。 院 在 前进 压 力 容 器 厂 对 低合 金 高 强 度钢 焊 缝 ］我 熔 敷 热 处 理 脆 化 进 行 了 试 验 研 究 。 过 对 ＢＨＷ２ ５ 通 ３钢
表 ｌ Ｂ Ｗ２ ５ 锅 炉 母 材 和 焊 接 用 焊 丝 的 化 学 成 分 （ 量 分 数 ， ） Ｈ ３钢 质 ％ 牌号 Ｃ Ｍｎ Ｎ ｉ Ｍｏ Ｓ Ｐ Ｓ ｉ
０ １ １ ４ Ｏ ８ ０． ７ ０． １ ６ ０ ０ １ ６ ０ ４ ．３ ．４ ．８ ３ ００ ． ０ ． ０
中图分类号 ：Ｇ１２ ４ ； Ｇ ０ Ｔ ４ ．１Ｔ ４ １
文献 标识码 ： Ａ
文章编号 ：０ ０— ９ ８ ２ ０ ）９—０７ ０ １ ０ ４ ９ （０ ８０ ０ ２— ２
目前 ， 力 容 器 日益 向 高 参 数 大 型 化 方 向发 展 ， 压 越 来 越 多地 采 用低 合 金 高 强度 钢作 为 压力 容 器 用钢 ， 焊 接 方 法 采 用 窄 间 隙 埋 弧 焊 。 ＨＷ２ ５钢 焊 缝 熔 敷 金 属 Ｂ ３ 属低 合 金 高强 度 钢 ， 间 隙埋 弧 焊接 头 的强度 和 冲击 窄
热处理对金属材料的低温韧性和抗寒性的改善
热处理对金属材料的低温韧性和抗寒性的改善热处理是一种广泛应用于金属材料的加工技术，通过加热和冷却的过程，可以改变金属的组织结构和性能。
在特定的条件下，热处理可以有效地改善金属材料的低温韧性和抗寒性，使其更适应恶劣的环境。
本文将从几个方面探讨热处理对金属材料低温性能的影响及改善效果。
一、冷处理对金属材料韧性的影响冷处理是一种常见的热处理方法，通过将金属材料加热至一定温度后快速冷却，以改善其机械性能。
对于某些金属材料来说，冷处理可以显著提高其韧性，在低温下仍能保持较高的强度和塑性。
冷处理的原理是通过快速冷却使材料中的晶粒尺寸变小，从而提高其韧性。
在低温下，晶粒尺寸的减小可以限制位错的活动和晶粒边界的滑移，从而增加材料的强韧性。
此外，冷处理还可以引入残余应力，进一步提高材料的韧性和抗寒性。
二、热处理对金属材料的影响1. 固溶处理固溶处理是热处理的一种常见方法，通过将金属材料加热至高温后快速冷却，使其内部的合金元素溶解到金属基体中。
固溶处理可以提高金属材料的强度和塑性，并改善其低温韧性。
固溶处理的原理是通过高温加热使合金元素均匀地分布在金属基体中，从而提高材料的强度和韧性。
在低温下，均匀分布的合金元素可以限制位错的移动和晶界的滑移，从而提高材料的抗寒性。
2. 淬火处理淬火是热处理的一种重要方法，通过将金属材料加热至高温后迅速冷却，使其产生高硬度和高强度的组织结构。
淬火处理可以显著提高金属材料的低温韧性和抗寒性。
淬火处理的原理是通过快速冷却来形成马氏体组织，该组织具有高硬度和高强度。
在低温下，马氏体组织可以阻碍晶体滑移和位错的移动，从而提高材料的低温韧性和抗寒性。
三、热处理对金属材料低温性能的改善效果热处理对金属材料的低温韧性和抗寒性的改善效果是显著的。
通过适当的热处理方法，可以使金属材料在低温下仍能保持较高的强度和塑性，从而更好地适应寒冷环境的使用。
热处理可以改变金属材料的组织结构，使其晶粒尺寸变小，晶界更加清晰，从而提高材料的韧性和抗寒性。
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Material & Heat Treatment 材料热处理技术
Байду номын сангаас
Q345 系列钢低温冲击韧度影响因素的研究
王运玲 1, 冯桂萍 2
(1. 辽宁石油化工大学 机械工程学院, 辽宁 抚顺 113001; 2. 抚顺特殊钢股份有限公司 技术中心, 辽宁 抚顺 113001)
摘 要：通过合理 地 控 制 成 分 ，运 用 微 合 金 化 原 理 ，结 合 控 轧 控 冷 工 艺 措 施 ，使 低 合 金 高 强 度 Q345 系 列 钢 种 低 温
《热加工工艺》 2010 年第 39 卷第 10 期
87
材料热处理技术 Material & Heat Treatment
2010 年 5 月
程或防止再结晶晶粒长大， 从而在奥氏体向铁素体 转变时细化成核，得到细小的铁素体晶粒[2]。 钢中加 入一定量的 Nb 元素， 大大提高奥氏体晶粒粗化温 度 ， 有 利 于 实 现 控 轧 控 冷 。 Nb 控 制 在 0.035%～ 0.055%为宜。 1.1.5 P、S 的影响
冲击韧度有明显改善，采用合理热处理工艺可完全保证其低温冲击韧度的要求。
关键词：Q345 系列钢； 低温冲击韧度； 微合金化； 控轧控冷； 热处理
中 图 分 类 号 ：TG142.41
文 献 标 识 码 ：A
文 章 编 号 ：1001-3814(2010)10-0087-03
Study on Effect Factors of Impact Ductility of Q345 Series Steel
2 结论
(1) 通过优化成分、 采用控轧控冷工艺，Q345B、 Q345C 的冲击值基本满足技术条件要求。
热处理对金属性能的影响从强度到韧性的改善
热处理对金属性能的影响从强度到韧性的改善热处理对金属材料性能的影响：从强度到韧性的改善热处理技术在金属加工和制造过程中扮演着重要的角色。
通过热处理，能够改变金属材料的晶体结构和组织，从而影响其力学性能。
本文将探讨热处理对金属材料性能的影响，特别是从强度到韧性的改善。
1. 强度的提高热处理可以显著提高金属材料的强度，使其具备更高的抗拉强度和屈服强度。
这是通过改变材料的晶粒尺寸、晶粒形貌和晶体结构来实现的。
例如，经过固溶处理和时效处理的合金材料，可以形成细小均匀的溶体固溶体，从而增强其抗拉强度和硬度。
此外，通过调控加热温度和保温时间，可以精确控制晶粒尺寸和晶粒边界的分布，进一步提高材料的强度。
2. 韧性的改善热处理还可以改善金属材料的韧性，使其具备更好的抗冲击性能和塑性变形能力。
这是通过调控晶界和位错的密度和分布来实现的。
经过退火处理或再结晶处理的金属材料，能够形成较多的细小和均匀的亚晶粒，并且晶界有清晰的孪晶结构。
这些亚晶粒和孪晶结构可以有效地吸收和阻尼位错的移动，从而提高材料的韧性和抗冲击性能。
3. 硬度的调控热处理还可以调控金属材料的硬度，使其在满足强度和韧性要求的同时，具备适当的表面硬度。
通过淬火和回火处理，可以获得高硬度的金属材料。
淬火能够快速冷却材料，形成致密的马氏体组织，从而提高材料的硬度和强度。
而回火处理则能消除淬火过程中残余应力和脆性，调控硬度和保证合适的塑性变形能力。
4. 耐腐蚀性的增强热处理还可以增强金属材料的耐腐蚀性。
通过固溶处理、时效处理和再结晶处理，可以优化材料的晶体结构和晶界分布，消除或减少金属中的含有害元素和间隙原子，从而提高金属材料的耐腐蚀性和抗氧化性能。
此外，热处理还能使金属表面形成一层致密的氧化膜，防止金属与外界环境的直接接触和腐蚀。
综上所述，热处理对金属材料的性能有着显著的影响。
通过调控材料的晶体结构、晶粒尺寸和晶界分布，可以在强度和韧性之间取得平衡，满足不同工程应用的要求。
热处理对金属材料的强度和韧性的影响
热处理对金属材料的强度和韧性的影响热处理是一种通过加热、保温和冷却过程来改变金属材料的组织结构和性能的方法。
针对不同的金属材料，热处理可以显著影响其强度和韧性。
本文将探讨热处理对金属材料的强度和韧性的具体影响。
一、影响强度的热处理方法经过适当的热处理，金属材料的强度可以得到提高。
以下几种常见的热处理方法对金属材料的强度有不同程度的影响。
1. 固溶处理固溶处理是将固体溶质完全溶解于固体溶体中的热处理方法。
通过固溶处理，晶体中的溶质原子会均匀分散在基体中，从而有效地阻碍了晶界滑移和位错的运动，使材料的强度得到提高。
2. 热处理强化热处理强化是通过恰当的加热和冷却过程，使金属材料的晶粒尺寸变小，从而提高其强度。
这是因为细小的晶粒中存在更多的晶界，晶界对位错的滑移起到了有效的阻碍作用。
3. 淬火处理淬火是将金属加热至临界温度以上，然后快速冷却至室温的过程。
淬火可以使材料的组织形成马氏体或贝氏体结构，从而显著提高其硬度和强度。
二、影响韧性的热处理方法与强度不同，韧性是指材料在受力过程中的变形能力和抗断裂能力。
热处理也可以对金属材料的韧性产生影响，以下几种方法是常见的影响韧性的热处理方法。
1. 回火处理回火是将金属材料加热至适当温度后，保温一段时间，然后冷却。
回火可以减轻因淬火而引起的脆性和应力，并使金属材料的韧性得到提高。
2. 马氏体回火处理马氏体回火是将淬火后的金属材料加热至适当温度进行回火处理。
这种热处理方法可以在保持一定硬度的同时提高金属材料的韧性。
3. 变质处理变质处理是将淬火后的金属材料在适当温度下保温一段时间，使其发生自发的退火和回火反应。
这种热处理方法能够使金属材料在保持一定硬度的同时增加其韧性。
三、热处理对金属材料性能的综合影响通过不同的热处理方法，金属材料的强度和韧性都可以得到提高，但二者之间往往存在一定的矛盾关系。
比如，增加材料的强度可能会降低其韧性，而增加韧性则可能导致强度的降低。
因此，在实际应用中需要根据具体需求进行合理的热处理选择。
热处理工艺对高强度钢材料的断裂韧性和冷弯性的提升
热处理工艺对高强度钢材料的断裂韧性和冷弯性的提升高强度钢材料在现代工业中得到广泛应用，但其断裂韧性和冷弯性常常是制约其应用范围的关键因素。
热处理工艺是一种常用的方法，旨在通过改变材料的组织结构和性质，提高高强度钢材料的断裂韧性和冷弯性。
热处理工艺主要包括回火、正火、淬火和淬火回火等几个步骤。
回火是将钢材加热到一定温度，然后冷却到室温的工艺，其目的是降低材料的硬度和脆性，提高其韧性。
回火温度和时间的选择对钢材的性能提升至关重要，过低的回火温度和时间将无法改善钢材的断裂韧性，而过高的回火温度和时间则容易导致钢材的硬度下降。
因此，在进行回火处理时，需要合理选择回火温度和时间，以实现最佳的性能提升。
正火是将加热到高温然后迅速冷却的工艺，其目的是通过形成马氏体来增加材料的硬度。
正火后的材料通常具有较高的强度，但也相应地降低了材料的韧性。
因此，在正火的基础上进行适当的回火处理，可以在一定程度上提高钢材的韧性，使其更具断裂韧性和冷弯性。
淬火是将加热到高温的钢材迅速冷却到室温的工艺，通过形成马氏体来提高钢材的硬度和强度。
淬火后的钢材具有良好的断裂韧性和冷弯性，但同时也容易出现脆性断裂的问题。
为了解决脆性断裂的问题，可以在淬火的基础上进行回火处理，以获得更好的综合性能。
淬火回火是先进行淬火工艺，然后经过回火处理。
该工艺能够使钢材既具备较高的硬度和强度，又具备较好的断裂韧性和冷弯性。
通过选择适当的淬火温度和回火温度，能够实现最佳的性能提升，使高强度钢材达到最佳的断裂韧性和冷弯性。
总之，热处理工艺对提升高强度钢材料的断裂韧性和冷弯性起着重要的作用。
通过合理选择热处理工艺的参数，如回火温度和时间，淬火温度和回火温度等，能够充分发挥材料的潜力，提高其综合性能。
随着技术的不断发展，热处理工艺在高强度钢材料的应用中将发挥越来越重要的作用，为现代工业的发展提供更好的材料基础。
除了选择合适的热处理工艺参数外，还有其他一些技术和方法可以进一步提升高强度钢材料的断裂韧性和冷弯性。
舵杆用Q345D钢热处理工艺对组织和性能的影响
Ａｂｔａｔ Ｔ ｅｓ ｕｔｒ ｎ ｒ ｅｔ ｓｏ ８ ｍ ｆｒｉ ｓｏ ｔ ｌＱ ４ Ｄ （ ：０ １ Ｃ，０ ４ ｉ １３ Ｍｎ ｓ ｃ ｒ ｈ ｔ ｃｕｅ ａｄ ｐｏ ｒｅ ｆ０２０ ｍ ｏｇ ｇ ｆｓ ｅ ３ ５ ｒ ｐ ｉ ｎ ｅ ％ ．８ ．１ ， ．４ ， ｓ
第３ ２卷 第 １ 期
２ １ 年 ２月 ０１
特 殊钢
Ｓ ＰＥＣＩ ＡＬ ＴＥＥＬ Ｓ
Ｖｏ ． ２． ． １ ３ Ｎｏ １
Ｆ ｂｕ ｒ ２ １ ・６１ ・ ｅ ｒ ａｙ ０ １
舵 杆 用 Ｑ３ ５ 钢 热 处 理 工 艺 对 组 织 和 性 能 的 影 响 ４Ｄ
范秋 梅 付朝司 ， 源 ４ ９ ０ ） 济 ５０ ８
摘 要 试 验 研 究 了 Ｑ ４ Ｄ级 钢 （ ：．８ ０４ Ｓ、．４ 、．５ ｂ ００ Ｖ、．２ Ａ ） ８ 锻 材 淬 一 火 ３５ ％ ０ １Ｃ、． １ｉ１３ Ｍｎ ０ ０ Ｎ 、． ８ ０ ０ ４ １０２０ｍｍ 回
处理 和正火 处理后的组织和性 能 。结 果表 明， ８０℃ 空冷 ２０ Ｓ 水冷 ＋５ ０℃ 回火后 的钢抗 拉强 度 Ｒ 经 ９ ０ ， ７ ≥６ ０ ３ ＭＰ ， ａ 屈服强度 Ｒ ≥４ ５Ｍ ａ 一 Ｏ 冲击功 Ａ ｖ ８～ ０Ｊ９ ０ 空 冷正火后 Ｒ ≥５ ５ＭＰ ， ９ ａ 一 ０ ｃ ５ Ｐ ， ２ Ｋ ２ ４ ；１ ７ ａ Ｒ ≥３ ０ＭＰ ， ２ ｃ Ａ ４ ５ ， ２— ９Ｊ均满足舵杆 产品对力学性能 的要求 ； 回火工件距 表面 ３ ｔ 的组织 为 回火 索氏体 ＋粒状 贝氏体 ， 淬一 ０Ｉｏ ｎ
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曲率 半径 为 ０ ２ ． ５ｍｍ． 将试 样 用 无水 乙醇 冷却 至 一 ２ Ｃ 行 冲击 ， Ｏ。 进 冲击试 验结 束后 对 试样 进行 粗磨 － － － ＿
预磨 一抛 光一腐 蚀 （ 采用４ 硝 酸酒精 浸蚀 ） 观 察试 ，
Ｑ３ ５ ４ Ｄ钢 的力 学 性能 要 求 见 表 ２ 实 测 力 学 ｃ ，
性 能见 表 ３ 。
表 ２ Ｑ ４ Ｄ 钢 的 力 学 性 能 要 求 ３５
２ 试 验 方 法
由于Ｑ３ ５ ４ Ｄ对低 温 （ ０。 冲击 功要 求较 高 ， 一２ Ｃ） 本文 重点对 Ｑ３ ５ ４ Ｄ的低 温 冲击功 进行 测试 。 冲击 试 样长 度为 ５ ５ｍｍ， 截面 为 １ 横 ０ｍｍ×１ ０ｍｍ 的方形 截 面 ， 用 夏 比（ 型缺 口） 击 试验 测 试试 样 的低 采 Ｖ 冲 温 冲击功 ， 型 缺 口角 度 为 ４ 。深 度 为 ２ｍｍ， 部 Ｖ ５， 底
第３ ９卷第 ４期 ２ １ 年 ８月 ０ｊ
现 代 冶 金
Ｍ ｏ ｅ ｎ Ｍ ｅ ａｌ ｒ ｙ ｄｒ ｔ ｌｕ ｇ
Ｖ ｏ１ ＮＯ． ．３９ Ａ ｕｇ． １ｉ ２０ ｌ
热 处理 工 艺对 Ｑ 低 合 金 高 强度 钢 ３５ Ｄ ４ 低 温 冲 击 韧 性 的 影 响
响 。结 果表 明 ， ８ ０ ９０。 温 度 正 火加 高温 回 火 工 艺 可 以有 效 地 提 高 Ｑ３ ５ 的低 温 冲 击功 。 在 ８ ，０ Ｃ ４Ｄ
关 键 词 ： 合 金 高强 度 钢 ； 处理 工 艺 ； 温 冲 击韧 性 低 热 低 中 图 分 类号 ： Ｇ１ ｌ Ｔ ６
引 言
低合 金高 强度 钢在钢 铁材 料 中是使 用量最 大 的
工程 结构 钢 ， 泛用 于 国民经 济建设 的各 部门 ， 广 特别 是 基础 设施 建设 和 基 础 的加 工 制造 业 ， 如石 油 管 例 线、 石油 平 台、 梁 、 桥 大型建 筑 物等 的建设 和船舶 、 车 辆、 容器 及机械 、 化工 、 轻工 设备 的制 造叫。
样 的金相 组织并 检验 化学成 分 。
收 稿 日期 ： ０ １ １ ） 女 ， 士 研 究 生 。Ｅ ｍａ ： ｆｎ ｊ ８ ＠ １ ３ＣＮ １ ８一 ， 硕 — ｉ ｍａｅ ｇｉ ３ ．Ｏ ｌ ｅ ６
１ Ｑ３ ５ 低 合 金 高 强 度 钢 生 产 工 艺 ４Ｄ
流 程
江 苏沙 钢集 团淮钢 特钢有 限公 司 （ 以下简 称“ 淮 钢 ”Ｑ３ ５ ） ４ Ｄ钢 的生产 工 艺流 程 为 ： 炉一 精 炼一真 转 空精炼一 大 方坯连 铸一 连轧 。
３ ２ 力 学 性 能 工 艺 性 能 ．
３ 试 验 结 果 与 分 析
３ １ 化 学成分 ．
Ｑ３ ５ ４ Ｄ钢 的实 测化学成 分见 表 １ 。
表 ｌ Ｑ３ ５ 钢 的 实测 化 学 成 分 ／ ４Ｄ 炉号 ｗ Ｃ ｗ Ｓ ｗ Ｍ ） （ ）ｗ Ｓ ｗ Ｍ ） Ｖ ｗ Ｔ） （ Ｉ （ ） （ｉ （ ｎ ｗ Ｐ （） （ ｏ ｗ（ ） （ｉ Ａｓ ） ｗ ）
马 凤 杰 ， 石 磊 ， 忠英 ，石 可伟 包 王
（ 苏 沙 钢 集 团淮 钢特 钢有 限公 司 ， 苏 淮 安 ２ ３０ ） 江 江 ２ ０ ２
摘 要 ：分 析 了 Ｑ３ ５ 低 合 金 高 强 度 钢 低 温 冲 击 功 低 的原 因 ， 研 究 了不 同热 处理 工 艺 对 Ｑ３ ５ ４Ｄ 并 ４ Ｄ低 温 冲 击 功 的 影