时效工艺对非调质钢螺栓组织和性能的影响
时效处理对超高锰钢组织及力学性能的影响
基金项目:甘肃省自然科学基金(ZS0322B252024)。
收稿日期:2003211220收到初稿,2004203210收到修订稿。
作者简介:袁子洲(1964-),男,江苏泰兴人,副教授,博士生,主要从事消失模铸造、耐磨材料研究工作。
E 2mail :0931yuanzizhou @vip 1sina 1com时效处理对超高锰钢组织及力学性能的影响袁子洲,匡 毅,陈 彦,仇 珊(兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室,甘肃兰州730050)摘要:研究了时效处理工艺对超高锰钢的组织及小变形轴向压缩情况下的形变硬化能力的影响。
结果表明,适当的时效处理可以提高超高锰钢的形变硬化能力,硬化速率与起始硬度无关。
经时效处理的超高锰钢,真应力一真应变分段符合Hollomon 方程,具有双n 力学行为,小变形即可获得较高形变硬化。
关键词:超高锰钢;时效处理;形变硬化中图分类号:TG 14211;TG 161 文献标识码:A 文章编号:100124977(2004)0820602204E ffect of Aging Treatment on Microstructure and MechanicalProperties of Super 2high Manganese SteelY UAN Zi 2zhou ,K UANG Y i ,CHE N Y an ,QI U Shan(State Key Lab of Gansu New Non 2ferrous Metal Materials ,Lanzhou University of Science and Technolo gy ,Lanzhou 730050,Gansu ,China )Abstract :The effect of aging treatment on micro structure and strain hardening ability during the process of uniaxial small compressive deformation of super 2high manganese steel was investigated.The results showed that the strain hardening ability of super 2high manganese steel could beenhanced by appropriate aging treatment meanwhile the strain hardening ability was not relevant to initiative hardness.For the sup er 2high manganese steel treated by various aging techniques ,therelation between true stress and true strain accorded with hollomon e quation in sections ,behaving as double n ,getting excellent hardening under small compressive deformation.Keywords :super 2high manganese steel ;aging treatment ;deformation hardening 奥氏体高锰钢是一种广泛应用于冶金、矿山、建材等行业的优良抗磨材料。
焊后时效处理和固溶处理对接头组织和性能的影响
第２９卷第２期２００焊接学报Ｖ０１．２９Ｎｏ．２８年２月ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳＯＦＴＨＥＣＨＩＮＡＷＥＬＤＩＮＧＩＮＳ＇ＩＴｒＵｒⅡＯＮＦｅｂｒｕａｒｙ．２００８焊后时效处理和固溶处理对接头组织和性能的影响许良红，田志凌，彭云，张晓牧（北京钢铁研究总院先进钢铁流程及材料国家重点实验室，北京１０００８１）摘要：通过以２５１９高强铝合金为研究对象，研究了单独时效处理和固溶再时效处理对接头组织和性能的影响。
结果表明，时效处理对接头的强度提升有一定的帮助，当时效温度为１５０℃时接头的抗拉强度达到最大；固溶再时效处理能使接头的抗拉强度显著增加，且随着固溶温度的增加，接头的抗拉强度随之增加，但当固溶温度达到５４０℃时，接头中容易产生液化裂纹，接头强度反而降低。
采用强化固溶的方法，可以将固溶温度提升至５４０℃，显著提升接头的强度。
关键词：高强铝合金；热处理；组织；时效中图分类号：ＴＧ４５７．１４文献标识码：Ａ文章编号：０２５３—３６０ｘ（２００８）０２—００３１—０４，，１氏“Ｏ序言丘Ｔａｂｌｅ１表１母材及焊丝的化学成分（质量分数。
％ｌ”。
’”１一”“７”“、“５““…”Ｃｈｅｍｉｃａｌ哪ｉｔｉｏｎｓｏｆｂａｓｅｍｅｔａｌａｎｄｗｅｌｄｉｎｇｗｉｒｅ２５１９一，１８７高强铝合金是一种硬铝合金，可通过热处理进行强化。
由于其较高的强度、抗弹性能、抗应力腐蚀性能和良好的焊接性能，被广泛应用于航天以及坦克装甲等国防材料上［１＿３Ｉ。
然而高强铝合金的熔化焊接头强度比较低，焊后接头的抗拉强度达不到母材的６０％，严重影响其在工业上的应用【４Ｊ。
为了提高接头强度，国内外学者进行了大量的研究，采用了脉冲电弧，孕育处理以及电磁搅拌等一系列方法，取得了一定的效果，但强度的提升幅度仍然不是很明显【５，６Ｊ。
热处理工艺在提升板材性能方面上有较大的优势，目前已经广泛的应用到母材上，但是关于焊接接头热处理强化的研究还是比较试板焊接参照国家标准ＧＢ８１１０—１９９５气体保护电弧焊用铝合金焊丝标准进行。
《时效处理对47Zr-45Ti-5Al-3V合金组织与性能的影响》范文
《时效处理对47Zr-45Ti-5Al-3V合金组织与性能的影响》篇一一、引言随着现代工业技术的飞速发展，合金材料因其独特的力学性能和优越的物理性能在各个领域中发挥着重要的作用。
在众多合金中，47Zr-45Ti-5Al-3V合金以其良好的力学强度、耐磨性以及优异的耐热性受到广泛的关注。
然而，合金的性能并不仅仅取决于其化学成分，还与其制备工艺、热处理方式等因素密切相关。
其中，时效处理作为一种重要的热处理方式，对合金的组织和性能有着显著的影响。
本文旨在探讨时效处理对47Zr-45Ti-5Al-3V 合金组织与性能的影响，为该合金的优化设计和应用提供理论依据。
二、时效处理的基本原理及方法时效处理是一种通过控制合金的时效过程，使其性能得到优化的热处理工艺。
具体来说，就是在固溶处理后，对合金进行一定时间的低温保温处理，以使合金内部原子有序化，从而达到提高合金性能的目的。
在47Zr-45Ti-5Al-3V合金中，时效处理能够有效促进合金内部元素的扩散和析出，从而改善合金的力学性能和物理性能。
三、时效处理对47Zr-45Ti-5Al-3V合金组织的影响1. 晶粒结构：时效处理能够使47Zr-45Ti-5Al-3V合金的晶粒结构更加均匀、致密。
在时效过程中，合金内部的原子重新排列，晶界更加清晰，晶粒尺寸更加均匀，从而提高了合金的力学性能。
2. 析出相：时效处理过程中，合金内部会析出一些强化相，如金属间化合物等。
这些强化相能够有效地阻碍位错运动，提高合金的强度和硬度。
3. 微观缺陷：时效处理可以减少或消除合金内部的微观缺陷，如孔洞、夹杂物等，从而提高合金的致密性和性能稳定性。
四、时效处理对47Zr-45Ti-5Al-3V合金性能的影响1. 力学性能：经过时效处理的47Zr-45Ti-5Al-3V合金具有更高的强度和硬度。
同时，其塑性和韧性也得到了显著提高，使得该合金在承受载荷时具有更好的抗变形和抗断裂能力。
2. 耐磨性：时效处理能够提高47Zr-45Ti-5Al-3V合金的耐磨性。
钢材时效期对标准件的影响
钢材时效期对标准件的影响一、什么叫做时效期钢材冶炼轧制后会有很严重的内应力，主要是表面含碳量不均匀、碳偏析、珠光体以大颗粒存在且分布不均匀、晶粒粗大、铁素体以大网状存在。
这些情况钢材不能使用，要在自然环境存放一定时间消除内应力，珠光体析出碳使其组织均匀晶粒细化的过程叫时效期。
二、钢材时效的目地1、消除钢材冶炼轧制过程中的偏析和内应力。
2、消除钢材冶炼轧制过程中枝晶偏析应力、珠光体铁素体分布不均匀，使碳原子能更好的分解析出，达到组织平衡状态。
3、消除内应力强化基体组织，提高了钢材的强度、硬度等机械性能。
4、消除内应力稳定组织，保证产品尺寸公差。
三、时效期未到对产品的影响时效期未到会在冷镦塑变形加工中造成制件开裂，原因为组织不均匀晶粒粗大，粗大的珠光体硬度高、脆。
时效期未到钢材退火后，由于晶粒粗大退火后组织不均匀，粗大的珠光体在冷镦时会产生开裂，无法加工。
要想组织晶粒细化只有通过正火处理，但钢材正火后硬度很高（片状珠光体）冷镦仍然不无法加工。
时效期未到对热处理淬火的影响，由于组织为粗大组织加之珠光体晶粒大必然导致铁素体也很粗大，众所周知加热时奥氏体在珠光体晶界上产生粗大的珠光体很快转变成奥氏体，但粗大的铁素体很难转变成奥氏体，原因铁素体含碳量极少，在727摄氏度溶碳量最大，为0.0218%。
所以淬火后铁素体呈网状保留下来，淬火后为马氏体+网状铁素体，回火后铁素体不会转变，留下来造成硬度在同一个试样上差别很大。
例如：GB5787六角法兰面螺栓M6*40，机械性能要求为8.8级，按GB3098.1-2000，部分技术参数：硬度HRC22-32，最小保证载荷为16100N，金相显微镜下观察在同一个视场有两种组织，硬度计测两种硬度值热处理机械性能差别很大，硬度HRC27-29，局部HRC18-20，最小保证载荷大于12000N时就会被拉断。
个别产品一段硬度合格，一段硬度不合格，螺丝纹处合格，螺杆部不合格，严重硬度不均。
浅析马氏体时效不锈钢的发展及热处理方式对组织性能的影响
３ ２ 时效处理对 组织Ｉ 生｛ ｉ 旨 的影响
过高又会使合金发生熔化现象。
４ 结论
开发高强 、高韧马氏体时效不锈钢是新时期许多领域尤其是高端技 时效处理 术领域的重要趋势 ，本文以 ｏ ０ ｃ ｒ １ ３ Ｎ ｉ ７ ｃ ０ ５ Ｍｏ ４ ＿ ｒ ｉ 马氏体时效不锈钢为 时效处理是马氏体时效不锈钢进行强化的主要方法。时效处理是金 例， 研究固溶处理和时效处理工艺对其组织性能的影响， 得出以下结沦： 属工件经过固溶处理后形成了过饱和固溶体 ， 随着温度降低， 会析出大量 ａ 马氏体时效不锈钢的最佳热处理工艺为 １ ０ ５ ０ ￣ ２ 固溶处理 ｌ ｈ ， ４ ５ ０ ￣ Ｃ 非常细小的沉淀物颗粒即析出相， 通常 晴况下是金属化合物 ， 或者是过饱 ｈ 。 和固溶体当中的溶质原子在许多微小地区聚集。析出相的弥散均匀分布 时效 ９ ｈ 固溶处理时温度的变化对马氏体时效不锈钢的基体组箩 影响比较 改变了金属的微观组织， 改善其内在的质量 ， 使金属的力学性能、 物理及 且板条状马氏体组织的形状与间距不随固溶温度的升高而变化。 化学性能得到改善， 提高强度、 硬度、 韧性等， 从而获得很好的使用性能。 小， ｎ 马氏体不锈钢经过时效处理后， 其微观组织为纤细的板条马氏体和 ３热处理方式 对马 氏体时效不锈钢 的组 织 陛能的影 响 逆转变奥氏体以薄片状分布在马氏体束之间 ， 有效改 为了研究热处理方式对马氏体时效不锈钢的组织陛能的影响 ，现通 少量的残余奥氏体 ， 过实验手段， 以名义成分为 ０ ０ Ｃ ｒ ｌ ３ Ｎ ｉ ７ Ｃ ｏ ５ Ｍ ｏ ４ Ｔ ｉ 的马氏体时效不锈钢为 善了材料 的韧 陛。 参考文献 例， 分析固溶温度 、 时效温度对其组织结构及其性能的影响。 ［ １ 】 杨志勇， 刘振宝， 梁剑雄等． 马氏体时效不锈钢 的发展口 ｌ 材料热处理学报， ３ ． １固溶＿ 友 嗽 性能 的影 响
时效工艺对17-4PH不锈钢组织和硬度的影响
3 2021年第8期工程前沿时效工艺对17-4PH不锈钢组织和硬度的影响*李荣之，曹征宽，何银珍，张全新重庆钢铁研究所有限公司，重庆 400084摘 要：17-4PH不锈钢在经过固溶和时效处理时，通过马氏体相变和时效作用对材料进行强化。
基于此，文章研究了不同时效热处理温度对17-4PH不锈钢金相组织及硬度的影响规律。
研究结果表明，在经过固溶和时效热处理后，17-4PH 不锈钢金相组织为马氏体和沉淀硬化相，并含有少量残余奥氏体和铁素体，富铜的沉淀硬化相是17-4PH不锈钢强化的主要因素；相同固溶处理温度下，随着时效温度的升高，沉淀相数量增多、颗粒增大，材料硬度逐渐降低。
关键词：17-4PH不锈钢；时效工艺；热处理；金相组织；硬度中图分类号：TG156.92；TG142.71 文献标志码：A 文章编号：2096-2789（2021）08-0003-03热处理强化是金属材料强化的重要手段之一，热处理可以改变材料的显微组织以获得所需的各种性能。
时效处理是不锈钢热处理工艺的一种，不锈钢材料在固溶后可通过时效处理来进一步强化基体[1]。
17-4PH不锈钢是一种马氏体沉淀硬化不锈钢，可通过时效处理进行强化以获得优良的综合力学性能，该材料已经被广泛应用于航空、航天等领域所需的机械轴类、汽轮机等关键部件的制造[2]。
文章重点研究了不同时效热处理工艺对17-4PH不锈钢组织及硬度的影响规律。
1 实验材料用于实验研究的17-4PH不锈钢材料化学成分及含量如表1所示。
表1 17-4PH不锈钢化学成分（质量分数）及含量 单位：%元素含量C0.06Si0.80Mn 1.00P0.03S0.03Ni 4.30Cr17.50Cu 4.10Nb0.452 实验方案先将材料样坯在1060℃下进行高温固溶处理，固溶保温时间为30min，使材料中的合金元素在高温时充分溶入奥氏体中。
保温结束后进行水冷，增大过冷度以减少残余奥氏体的形成。
时效处理对AISI304钢接头组织和性能的影响
不 仅增 多 ， 而且 体 积 明显 变 大 ， 相 不 仅 在 晶 界 析 出 ， 该
而且在 晶 内也有 析 出 ， 形状 主要 为 块状 ， 图 １ 所 示 。 如 Ｏ
Ｅ １ ５焊丝对 Ａ Ｓ３４不锈 钢进 行焊接 ， ３ ０—１ ＩＩ０ 并对两种奥 氏体不锈 钢焊接 接头进行 ７０℃时效热 处理 ， ５ 分析 了不 同 时效时 间对上述两种接头组织 和性 能的影 响规律 。结果表 明 ： 经过一定时 间时效处 理后两种接 头焊缝 的晶界处 中 均有硬而脆 的金属 问化合 物 相析出 ， 并且 相的数量及体积随时效时间的延长而增加 ； 在相同时效条件下 ， 相
试 验 采 用 ＭＩ 焊 ， 别 制 备 填 充 Ｅ ０ Ｇ 分 ３ ９—１ 和 ６
Ｅ１ ３ ０—１ 丝 的 两种 Ａ Ｓ３ ４接 头 ， 体 工 艺 参 数 如 ５焊 ＩＩ０ 具 下： 焊接 电流 为 ３ ０ Ａ， ０ 电弧 电 压 为 ３ 焊 接 速 度 为 ２ Ｖ，
３ ｍ／ｍｉ ０ｅ ｎ。
俘 掳 生产应用
时 效 处 理 对 Ａ Ｓ３ ４钢 接 头 组 织 和 性 能 的 影 响 Ｉ Ｉ０
大连 交通 大学 材料科 学与 工程 学院 （ ０ ８ １６２ ） １ 大连理 工 大学 材 料科 学 与工程 学 院（ １０ ４ １６ ２ ）
摘要
赵 丽敏 马海 涛
研究 了时效热处理对奥 氏体不锈 钢 ＡＳ３ ４焊接接头组织 和性 能的影 响。首 先 ， ＩＩ０ 分别采用 Ｅ ０ ３ ９—１ ６和
６铁 素体 （ ６一Ｆ ）６铁 素 体 有 助 于 防 止接 头 中 热裂 纹 ｅ， 的生 成 Ｊ 。但 接 头在 ６０～ ０ Ｃ长期 运行 ， 素体 ０ ９０ｏ ６铁 将逐 步 转 化 为 硬 而脆 的 相 （ ｒ—Ｆ Ｃ ｅ的 金 属 间化 合
热处理基础知识总结
热处理基础知识总结热处理是指材料在固态下，通过加热、保温和冷却的手段，以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺。
一、热处理1、正火：将钢材或钢件加热到临界点AC3或ACM以上的适当温度保持一定时间后在空气中冷却，得到珠光体类组织的热处理工艺。
2、退火：将亚共析钢工件加热至AC3以上20—40度，保温一段时间后，随炉缓慢冷却(或埋在砂中或石灰中冷却)至500度以下在空气中冷却的热处理工艺。
3、固溶热处理：将合金加热至高温单相区恒温保持，使过剩相充分溶解到固溶体中，然后快速冷却，以得到过饱和固溶体的热处理工艺。
4、时效：合金经固溶热处理或冷塑性形变后，在室温放置或稍高于室温保持时，其性能随时间而变化的现象。
5、固溶处理：使合金中各种相充分溶解，强化固溶体并提高韧性及抗蚀性能，消除应力与软化，以便继续加工成型。
6、时效处理：在强化相析出的温度加热并保温，使强化相沉淀析出，得以硬化，提高强度。
7、淬火：将钢奥氏体化后以适当的冷却速度冷却，使工件在横截面内全部或一定的范围内发生马氏体等不稳定组织结构转变的热处理工艺。
8、回火：将经过淬火的工件加热到临界点AC1以下的适当温度保持一定时间，随后用符合要求的方法冷却，以获得所需要的组织和性能的热处理工艺。
9、钢的碳氮共渗：碳氮共渗是向钢的表层同时渗入碳和氮的过程。
习惯上碳氮共渗又称为氰化，以中温气体碳氮共渗和低温气体碳氮共渗(即气体软氮化)应用较为广泛。
中温气体碳氮共渗的主要目的是提高钢的硬度，耐磨性和疲劳强度。
低温气体碳氮共渗以渗氮为主，其主要目的是提高钢的耐磨性和抗咬合性。
10、调质处理(quenching and tempering)：一般习惯将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理。
调质处理广泛应用于各种重要的结构零件，特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。
调质处理后得到回火索氏体组织，它的机械性能均比相同硬度的正火索氏体组织更优。
它的硬度取决于高温回火温度并与钢的回火稳定性和工件截面尺寸有关，一般在HB200—350之间。
《时效处理对47Zr-45Ti-5Al-3V合金组织与性能的影响》范文
《时效处理对47Zr-45Ti-5Al-3V合金组织与性能的影响》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，合金材料因其优异的力学性能和良好的加工性能被广泛应用于各种工程领域。
其中，47Zr-45Ti-5Al-3V合金作为一种新型的高强度轻质合金，具有优异的力学性能和耐腐蚀性能，被广泛关注。
然而，合金的性能不仅取决于其化学成分，还与热处理工艺密切相关。
其中，时效处理是一种重要的热处理工艺，能够显著影响合金的微观组织和性能。
本文以47Zr-45Ti-5Al-3V合金为研究对象，探讨时效处理对其组织与性能的影响。
二、材料与方法2.1 材料准备实验所使用的材料为47Zr-45Ti-5Al-3V合金，其化学成分经过严格控制。
首先将合金铸造成标准试样，然后进行均匀化处理和机械加工，制备出用于时效处理的试样。
2.2 时效处理时效处理是在一定温度下对合金进行保温处理，使合金中的元素重新分布和析出强化相的过程。
本实验中，时效处理温度分别为400℃、450℃、500℃，保温时间均为24小时。
2.3 性能测试与组织观察通过硬度测试、拉伸试验等手段对合金的力学性能进行测试。
同时，采用金相显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等设备对合金的组织进行观察和分析。
三、时效处理对组织的影响3.1 晶粒组织变化时效处理后，47Zr-45Ti-5Al-3V合金的晶粒组织发生了显著变化。
随着时效温度的升高，晶粒逐渐长大，晶界变得清晰可见。
此外，在较高的时效温度下，晶内析出了大量的强化相，进一步提高了合金的性能。
3.2 第二相析出时效处理过程中，合金中析出了大量的第二相粒子。
这些粒子主要分布在晶界和晶内，对合金的性能产生重要影响。
随着时效温度的升高，第二相粒子的数量和尺寸均有所增加。
这些第二相粒子主要为硬质相，能够有效地提高合金的硬度和强度。
四、时效处理对性能的影响4.1 硬度变化时效处理后，47Zr-45Ti-5Al-3V合金的硬度得到了显著提高。
时效温度对非调质钢MFT8拉伸性能的影响
Ｃ
Ｏ． 】 ２
素 结构 钢或 合金 结 构 钢 经 调 质 热 处 理 后 所 能 达 到 的力学 性能 ＿ Ｊ 由于 省 去 了退 火 、 质 工 序 ， ２ 。 调 此 类 钢不 仅具 有节 能 、 环保 的优 势 ， 制 造 细 长杆 螺 在 栓、 螺柱 、 形 螺 丝 和 螺 杆 时 ， 减 少 了 因 热 处 理 Ｕ 还 而 造成 的变 形与 开裂 ， 势更 加 明显 。 优
时 效 温 度 分 别 为 １０ 、 ０ ＊ 、 ５ Ｃ 、 ０ ℃ 、 ０ ℃ ２ ０（ ２ ０ ３ ０ ３ ３ ０ 、０ ℃及 ５ ０ ３ 时 效 时 间 为 ２ 。原 材 料 及 ５ Ｃ ４０ ０￣ ， ｈ 时 效处 理后 的 每种 状 态 下 均 制备 ２个 试 样 用 于 拉 伸试 样 ， 伸性 能取 ２次 试验 的平 均值 。 拉
・
应 用研 究 ・
皮锦红
蔡
璐
赵 秀明 等
时效温 度对 非调 质 钢 ＭＦ Ｔ８拉伸 性能 的影 响
６ ５
时 效 温 度 对 非 调 质 钢 ＭＦ Ｔ８拉 伸 性 能 的 影 响
皮锦 红 ， 蔡 璐 ， 秀明， 赵 王章 忠 ， 辉福 ， 唐 崔 斌
（ 南京 工程 学 院 材料 工程 学 院 ， 江苏 南京 ２１６） １ １ ７
摘 要 ： 绍 了试 验材 料及 方 法 ， 介 对冷 拔 非调 质 钢 ＭＦ Ｔ８在 不 同温 度 下进 行 了时 效 处理 ， 试 验 结 对
果进 行 了分析研 究。分析 结果表 明 ， Ｔ８非调 质钢 具 有较 强 的加 工硬 化 能 力 ， ＭＦ 冷拔 ＭＦ ８非调 Ｔ
浅析时效处理对17-4PH不锈钢组织性能的影响
３ 试验记录及数据分析 对经不 同热处理工艺 加工后 的试样 进行力学 性能试 验 、 金相试验及 ｘ—ｒｄ试验 ，通过分 析试 验结果判定最佳 热处理试 验参数 ３．１ １７—４ＰＨ不锈 钢的力学性能试验 分别对 四组试样进行硬度 测试 、耐磨 性测试 、冲击韧性测
试 ，对 比不 同热处 理工艺参数 对试样力学 性能 的影 响 ，试 验结
韧性试验 ，金相试 验 ．ｘ—ｒｄ试验 表 ２ 热处理试样编号
工艺 编 号
工艺制度
Ａ
１０５０￣ｌｈ固溶 ，水 冷；４８０￣Ｃ２、４、６ｈ时效空冷
Ｂ
１０５０％１ｈ固溶 ，水冷 ；５２０％２、４、６ｈ时效空冷
Ｃ
１０５０￣ｌｈ固溶 ，水冷 ；６００％２、４、６ｈ时效空冷
Ｄ
Hale Waihona Puke １０５０＇：Ｃｌｈ固溶 ，水冷
效试样作 为金相 实验 、ｘ射线分析试样 。 ３．２ 显微组织以及 Ｘ射线分析 ３．２．１ 金相显微组织分析
观察图 ２可 以看 出试样 韧性与 时效 温度及时效 时间的变 化 关系 ，其 冲击韧性 随时效 时间与 时效温度 的升高也 不断提
Ｉ
▲．Ｎｉ．Ｃｒ－Ｆｅ ■ －￡．Ｃｕ · ．Ｍ ２３Ｃ６
高 。综合 以上力学性 能试 验结果分 析可 以看 出试样 经 ５２０％６
小 时时效后 ．试 样力学性能 出现峰值 ，所 以选 择 ５２０￣Ｃ６小时时
７０
工 程 与 材 料 科 学
２０１３ ＮＯ．１２ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈｅｎａｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
温度 的升高 ，磨损 量以 ５２０￣Ｃ时最小 ；而在相 同时效 温度 ，不 同 时效时 间作用下 ，试样耐磨性在一定 程度 上随时效时 间的延 长 而增大 。
变质及不同时效工艺对A356合金组织和力学性能的影响
摘 要 ：采用金相显微镜、电子万能拉伸机对Ｎａ、ｓｒ、ｓｂ变质后以及不同热处理工艺条件下Ａ３５６合金的组织和力学 性 能进行研究 。结果 表明 ：在相 同的生产条件 下 ，Ｎａ、Ｓｒ、Ｓｂ均对Ａ３５６合 金共 晶硅 具有较好 的变质效 果 ，随后熔 体 保 温过程 中Ｎａ变质 ４０ ｒ ａｉｎ后部分 失效 ，ｓｒ和ｓｂ在变质 后熔体 保温２ ｈ组 织没有 明显 的变化 。在ｓｂ变质条 件下 ，（５３５￣ ５）℃固溶 ，保温８ ｈ，时效 温度 为（１５５￣５）℃ ，不 同的时效保 温时 间下Ａ３５６合金宏 观组 织和 晶粒度 没有 明显 的变化 ， 随着时效保温时间的增加 ，合金 的抗拉强度 、屈服强度、伸长率由２６６ＭＰａ、２０５ＭＰａ、８％分别变化为２９５ＭＰａ、２２７ＭＰａ、 ６．５％。可根据工 件性能要求选择 合适 的热处理工 艺 。 关 键词 ：Ａ３５６合金 ；变质 ；热处 理 ；组 织 ；力 学 性能 中图分 类 号 ：ＴＧ１４６．２ 文 献标 识码 ：Ａ 文章 编 号 ：１００１—４９７７ （２０１８）０５—０４３７—０４
Ｅｆｅｃｔ ｏｆ Ｍ ｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｄｉｆｅｒｅｎｔ Ａｇｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ
ｏｎ Ｍ ｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ Ｍ ｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ａ３５６ Ａｌｌｏｙ
ＨＵ Ｚｈｏｎｇ—ｃｈａｏ ，ＹＵ Ｈｕｉ。，ＣＵＩ Ｙｕａｎ－ｓｈｅｎｇ３，Ｍ ＥＮＧ Ｌｉｎｇ－ｚｈｕ （１．Ｔｉａｎｊｉｎ Ｎａｎｕｏ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｔｉａｎｊｉｎ ３００４５７，Ｃｈｉｎａ；２．Ｌｉａｏｎｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｆｕｘｉｎ １２３０００，
《时效处理对47Zr-45Ti-5Al-3V合金组织与性能的影响》范文
《时效处理对47Zr-45Ti-5Al-3V合金组织与性能的影响》篇一一、引言在金属材料领域，合金的时效处理是一种常见的工艺，通过此方法可以有效改善合金的微观结构与性能。
本文以47Zr-45Ti-5Al-3V合金为研究对象，探讨时效处理对合金组织与性能的影响。
该合金因其独特的成分组合和良好的性能在工程领域具有广泛的应用前景。
二、材料与方法1. 材料准备本实验所使用的材料为47Zr-45Ti-5Al-3V合金，其成分比例经过精心设计，以满足实验需求。
2. 时效处理方法时效处理主要包括加热、保温和冷却三个阶段。
本实验中，我们将合金加热至一定温度，保温一段时间后，再以适当的速度冷却。
具体参数将根据实验目的和要求进行调整。
3. 实验方法与步骤（1）制备合金试样；（2）对试样进行时效处理；（3）观察并记录时效处理前后合金的微观组织变化；（4）测试并记录时效处理前后合金的力学性能；（5）分析数据，得出结论。
三、时效处理对47Zr-45Ti-5Al-3V合金组织的影响1. 微观组织观察通过金相显微镜和扫描电子显微镜观察时效处理前后合金的微观组织。
结果显示，时效处理后，合金的晶粒尺寸更加均匀，晶界更加清晰。
此外，还可以观察到析出相的数量和分布也发生了明显变化。
2. 析出相分析通过透射电子显微镜观察析出相的形态和分布。
结果表明，时效处理后，合金中出现了更多的析出相，且分布更加均匀。
这些析出相对合金的性能有着重要的影响。
四、时效处理对47Zr-45Ti-5Al-3V合金性能的影响1. 力学性能测试对时效处理前后的合金进行拉伸、压缩和硬度等力学性能测试。
结果显示，经过时效处理的合金具有更高的强度和更好的韧性。
此外，合金的疲劳性能和耐磨性能也得到了显著提高。
2. 物理性能分析除了力学性能外，还对合金的导电性、热导率等物理性能进行了测试。
结果表明，时效处理对合金的物理性能也有一定的改善作用。
五、结论本文通过实验研究了时效处理对47Zr-45Ti-5Al-3V合金组织与性能的影响。
《时效处理对47Zr-45Ti-5Al-3V合金组织与性能的影响》范文
《时效处理对47Zr-45Ti-5Al-3V合金组织与性能的影响》篇一一、引言在金属材料领域，合金的时效处理是一个重要的工艺过程，它可以显著改善合金的组织和性能。
本篇论文将针对47Zr-45Ti-5Al-3V合金，研究其经过时效处理后的组织变化及性能影响。
我们旨在探讨不同时效工艺参数对合金显微结构、硬度、抗拉强度及延伸率等关键性能的影响规律，以期为优化合金性能和拓宽其应用领域提供理论依据。
二、材料与方法1. 材料准备本实验所使用的材料为47Zr-45Ti-5Al-3V合金。
首先制备该合金的铸件，然后对铸件进行均质化处理，以消除内部应力，提高材料的可加工性。
2. 时效处理将均质化处理后的合金进行不同温度和时间的时效处理。
时效处理的温度和时间范围根据实验需求设定。
3. 测试方法通过金相显微镜、扫描电镜等手段观察合金的显微组织；采用硬度计、拉伸试验机等设备测试合金的硬度、抗拉强度及延伸率等性能指标。
三、时效处理对组织的影响1. 时效处理后的显微组织观察经过时效处理后，47Zr-45Ti-5Al-3V合金的显微组织发生了显著变化。
随着时效温度的升高和时间的延长，合金中的析出相逐渐增多，且尺寸增大。
析出相的分布和形态对合金的性能具有重要影响。
2. 时效处理对晶粒尺寸的影响时效处理能够显著影响合金的晶粒尺寸。
在适当的时效温度和时间下，晶粒尺寸趋于均匀，有利于提高合金的性能。
然而，过高的时效温度或过长的时效时间可能导致晶粒异常长大，反而降低合金的性能。
四、时效处理对性能的影响1. 硬度变化随着时效处理温度的升高和时间的延长，47Zr-45Ti-5Al-3V 合金的硬度先升高后降低。
在合适的时效参数下，合金的硬度达到最大值。
这主要是由于析出相的增多和尺寸增大提高了合金的硬度。
2. 抗拉强度与延伸率的变化时效处理对47Zr-45Ti-5Al-3V合金的抗拉强度和延伸率具有显著影响。
在适当的时效参数下，合金的抗拉强度和延伸率均得到提高。
《时效处理对47Zr-45Ti-5Al-3V合金组织与性能的影响》
《时效处理对47Zr-45Ti-5Al-3V合金组织与性能的影响》篇一一、引言随着材料科学的飞速发展，新型合金的开发和应用越来越广泛。
47Zr-45Ti-5Al-3V合金作为一种具有优异性能的新型合金，广泛应用于航空、航天、汽车等领域。
然而，合金的性能往往受到多种因素的影响，其中时效处理是一种重要的工艺手段。
本文旨在探讨时效处理对47Zr-45Ti-5Al-3V合金组织与性能的影响，以期为该合金的优化应用提供理论依据。
二、时效处理原理及方法时效处理是一种通过调整合金的相变过程来改善其组织和性能的热处理方法。
在47Zr-45Ti-5Al-3V合金中，时效处理主要是通过控制合金的析出相和晶界相的演变，从而达到优化合金性能的目的。
常见的时效处理方法包括自然时效和人工时效。
自然时效是将合金置于自然环境中，通过时间的推移使合金逐渐达到稳定状态。
而人工时效则是通过加热和冷却过程，在较短的时间内使合金达到稳定状态。
本文采用人工时效处理方法，对47Zr-45Ti-5Al-3V合金进行不同温度和时间下的时效处理。
三、时效处理对组织的影响1. 晶粒结构：经过时效处理后，47Zr-45Ti-5Al-3V合金的晶粒结构发生明显变化。
晶粒尺寸随时效温度和时间的变化而有所不同，适中的晶粒尺寸有助于提高合金的力学性能。
2. 析出相：时效处理过程中，合金中会析出新的相。
这些析出相的形态、数量和分布对合金的性能具有重要影响。
适量的析出相可以增强合金的硬度和强度。
3. 晶界相：时效处理过程中，晶界相的演变对合金的韧性、塑性和耐腐蚀性等具有重要影响。
适度的晶界相变化有助于提高合金的综合性能。
四、时效处理对性能的影响1. 力学性能：经过适当的时效处理后，47Zr-45Ti-5Al-3V合金的硬度、强度和韧性均有所提高。
其中，硬度随时效温度和时间的变化呈现出先升高后降低的趋势。
在一定的时效条件下，合金的强度达到峰值。
2. 耐腐蚀性：时效处理对合金的耐腐蚀性具有积极影响。
钢材的时效名词解释
钢材的时效名词解释钢材时效是指钢材在一定温度条件下的热处理过程，通过控制温度和时间，使钢材的组织发生相应的变化，从而达到改善钢材的力学性能和物理性能的目的。
以下是对时效热处理过程中常用的几个名词的解释。
1. 固溶化：固溶化是指将钢材加热到一定温度，使其内部的合金元素溶解到固体溶液中。
通过固溶化处理，可以消除钢材中的过饱和固溶体，提高钢材的均匀性和韧性。
2. 淬火：淬火是指将钢材从高温迅速冷却至室温或低温的过程。
淬火可以使钢材快速固化，并形成硬度较高的马氏体结构。
通过淬火处理，钢材可以获得较高的硬度和强度。
3. 回火：回火是指将已经淬火冷却过的钢材重新加热至较低温度，然后在一定时间内保温，最后以适当速度冷却到室温的过程。
回火可以改变钢材的组织结构，减少内部残余应力，提高韧性和韧化处理后的材料性能。
回火过程中，温度和时间的选择对于钢材的性能调控至关重要。
4. 强化时效：强化时效是一种通过在固溶化处理后进行时效处理来改善钢材的硬度和强度的方法。
强化时效分为单一时效和复合时效。
在单一时效中，钢材经过固溶化处理后，立即进行时效处理；而在复合时效中，钢材经过固溶化处理后，先进行一次时效处理，之后再进行连续的次时效处理。
强化时效可以使钢材的强度增加，同时降低钢材的韧性。
5. 冷却速度控制时效：冷却速度控制时效是一种通过控制冷却速度来改变材料性能的方法。
在冷却速度控制时效过程中，通常将热处理后的钢材放置在某种媒质中，通过调节媒质的性质和温度，控制钢材的冷却速度。
这种方法可以使钢材获得更高的强度和硬度，但可能会降低韧性。
总之，钢材时效是通过精确控制温度和时间，使钢材经历特定的热处理过程，从而改善钢材的力学性能和物理性能。
通过掌握和应用时效热处理的知识，可以根据具体需求改善钢材的性能，并确保其在不同使用环境下具有良好的工作特性。
MFT8形变强化非调质钢汽车螺栓可靠性分析
MFT8形变强化非调质钢汽车螺栓可靠性分析白允强;蔡璐;赵秀明;王章忠【摘要】对MFT8形变强化非调质钢高强度汽车螺栓的力学性能及可靠性进行了系统研究.试验结果表明:MFT8螺栓具有较好的抗应力松弛性能、较低的缺口敏感性.强化后的MFT8螺栓各项力学性能指标达到8.8级技术要求,0能够取代调质钢制造高强度螺栓.【期刊名称】《现代冶金》【年(卷),期】2011(039)001【总页数】3页(P5-7)【关键词】形变强化;非调质钢;螺栓【作者】白允强;蔡璐;赵秀明;王章忠【作者单位】南京工程学院材料工程学院,江苏,南京,211167;南京工程学院材料工程学院,江苏,南京,211167;南京工程学院材料工程学院,江苏,南京,211167;南京工程学院材料工程学院,江苏,南京,211167【正文语种】中文【中图分类】TG111.7;TG142引言M FT8形变强化非调质钢制造高强度汽车螺栓可省去调质处理工艺、减少热处理工序和设备、降低能源消耗、缩短生产周期,避免在热处理过程中由于变形或淬火裂纹所造成的废品,具有广阔的应用前景[1～4]。
作者前期对M FT8钢原材料经冷拔后的形变强化效应及时效工艺对材料组织和性能的影响进行了系统的研究[5,6],确定了最佳时效处理工艺,认为M FT8形变强化非调质钢可取代调质钢制造高强度螺栓,时效后的形变强化的强度余量能确保螺栓使用的安全。
本文重点是对试制的螺栓进行可靠性试验研究。
1 试验材料与方法M FT8形变强化非调质钢制造高强度汽车螺栓的主要生产流程为:热轧线材→酸洗→冷拔(形变强化)→冷镦→切边→搓丝→时效处理(稳定组织、性能)→表面处理→成品。
原材料为Φ9 mm的热轧线材,化学成分如表1所示。
材料经酸洗、表面预处理后进行冷拔强化,减面率为30%。
时效工艺为250～300°C保温2.5 h,表面采用达克罗防腐处理。
试验方法如下:将实物螺栓加工成Φ4mm 的拉伸试样,在CSS-44300型电子万能试验机上按GB/T228-2002进行力学性能测试,按GB/T10120-1996进行室温应力松弛试验,选取Rp0.2的80%作为应力松弛试验的初试加载应力,对试样进行室温应力松弛试验;选取实物螺栓按GB/T 3098.1-2000选择6°和10°的偏斜角度进行缺口楔拉试验;选取实物螺栓按GB/T 3098.1-2000保载试验;另在依维柯A 42欧式客车消声器支架、排气尾管支架螺栓中安装新试制螺栓共6个,进行道路考核试验。
时效处理
时效处理1、时效处理的概念为了消除精密量具或模具、零件在长期使用中尺寸、形状发生变化，常在低温回火后（低温回火温度150-250℃）精加工前，把工件重新加热到100-150℃，保持5-20小时，这种为稳定精密制件质量的处理，称为时效。
对在低温或动载荷条件下的钢材构件进行时效处理，以消除残余应力，稳定钢材组织和尺寸，尤为重要。
时效处理：指合金工件经固溶处理，冷塑性变形或铸造，锻造后，在较高的温度放置或室温保持，其性能，形状，尺寸随时间而变化的热处理工艺。
若采用将工件加热到较高温度，并进行时效处理的时效处理工艺，称为人工时效处理，若将工件放置在室温或自然条件下长时间存放而发生的时效现象，称为自然时效处理。
时效处理的目的，消除工件的内应力，稳定组织和尺寸，改善机械性能等。
时效处理可分为自然时效和人工时效两种。
自然时效是将铸件置于露天场地半年以上，便其缓缓地发生形，从而使残余应力消除或减少，人工时效是将铸件加热到550～650℃进行去应力退火，它比自然时效节省时间，残余应力去除较为彻底。
金属结构件在铸造、焊接、锻压和机械切削加工过程中，由于热胀冷缩和机械力造成的变形，在工件内部产生残余应力，致使工件处于不稳定状态，降低工件的尺寸稳定性和机械物理性能，使工件在成品后使用过程中因残余应力的释放而产生变形和失效。
为消除残余应力，传统的工艺方法是采用自然时效和热时效。
自然时效是将工件长时间露天放置（一般长达六个月至一年左右），利用环境温度的不断变化和时间效应使残余应力释放。
热时效（TSR）工艺是目前广泛采用的传统机械加工方法，其原理是用炉窑将金属结构件加热到一定温度，保温后控制降温，达到消除残余应力的目的，可以保证加工精度和防止裂纹产生。
振动时效（VSR）工艺是一种可完全取代TSR和NSR的工艺，其原理是用振动消除残余应力，可达到TSR工艺的同样效果，并在许多性能指标上超过TSR。
将合金加热至高温单相区恒温保持,使过剩相充分溶速冷却,以得到过饱和固溶体的热处理工艺时效处理可分为自然时效和人工时效两种自然时效是将铸件置于露天场地半年以上，便其缓缓地发生形，从而使残余应力消除或减少，人工时效是将铸件加热到550～650℃进行去应力退火，它比自然时效节省时间，残余应力去除较为彻底。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第45卷 第3期 2010年3月钢铁Iron and Steel Vol.45,No.3March 2010时效工艺对非调质钢螺栓组织和性能的影响蔡 璐, 赵秀明, 贺显聪(南京工程学院材料工程学院,江苏南京211167)摘 要:研究了不同时效工艺对螺栓组织和性能的影响。
采用热处理加热装置进行系列工艺试验研究时效规律,借助光学显微镜、扫描电镜、拉伸试验机等设备,分析时效工艺对材料组织及性能的影响。
研究结果表明:提高时效温度和延长时效时间皆使硬度升高;适合生产的最佳时效工艺为250～300℃,2.5h ,时效工艺和表面处理工艺可以同时进行;柯氏气团、铁素体中亚晶的形成和弥散碳、氮化合物析出是时效强化的主要原因。
关键词:时效工艺;形变强化;螺栓;组织;性能中图分类号:T G113.1 文献标志码:A 文章编号:04492749X (2010)0320075203E ffect of Aging Processes on Microstructures andProperties of Microalloyed Steel for BoltCA I L u , ZHAO Xiu 2ming , H E Xian 2cong(Department of Materials Science and Engineering ,Nanjing Institute ofTechnology ,Nanjing 211167,Jiangsu ,China )Abstract :Aging treatment was performed for microalloyed steel for cold hardening bolt.Effects of various aging processes on the microstructure and performance for bolts were mainly investigated.A series of process tests were implemented for studying aging rules by means of heating device of heat treatment ,and effects of aging processes on microstructures and properties for materials were analyzed by using optical microscope ,scanning electron microscope and tensile tester and so on.The results show that hardness is increased by both raising temperature and delaying aging time ,2502300℃and 2.5h are served as best aging processes to meet manufacture ,moreover ,aging processes and surface treatment technique may simultaneously be carried out.Additionally ,sub 2grain boundary ,Cottrell at 2mosphere and dispersion carbide 2nitride are precipitated in the ferrite grain ,which mainly results in aging strength.Important reasons on aged strengthening are attributed to the Cottrell atmosphere ,generation of subgrain 2size in fer 2rite and dispersed carbon compound and nitride precipitation.K ey w ords :aging process ;deformation strengthening ;bolt ;microstructure ;property基金项目:江苏省高校自然科学基础研究项目(08K J D430004)作者简介:蔡 璐(1960—),女,副教授; E 2m ail :cailu @ ; 收稿日期:2009206221 冷作强化非调质钢由于取消淬火、回火工序,降低了产品生产的能耗;减少了制造过程中的变形开裂倾向,因而受到世界各国的广泛重视,目前得到了迅速的发展和应用[125]。
在低碳钢中通过采用微合金化技术,添加微量合金元素Nb 、V 、Ti ,控轧控冷使铁素体和珠光体中碳氮化物弥散析出,产生沉淀强化和细晶强化,在此基础上再通过冷变形产生加工硬化,使钢的强度进一步提高,在不经过调质处理的情况下,即能达到高强度螺栓的性能要求[4]。
非调制钢螺栓制作工艺流程为:热轧盘棒料→酸洗→冷拔→冷镦→切边→搓丝→时效处理→表面处理→成品。
在冷拔、冷镦、搓丝等冷加工过程中,螺栓微观组织中存在着高密度的可动位错和其他缺陷,其组织和使用性能均不稳定,螺栓在服役中容易发生过量的塑性变形,故需要对成型后的螺栓进行时效处理。
时效不仅能够消除冷加工产生的残余应力,防止螺栓镦头部位断裂,而且还可以进一步提高螺栓的强度[6]。
1 试验材料及方案试验采用M F T8冷作强化非调制钢,其化学成分(质量分数,%)为:C 0.21、Si 0.13、Mn 1.37、P 0.015、S 0.005、Nb 0.04、Al 0.047,基体组织为铁素体+珠光体,用于制作8.8级螺栓标准件。
原材料<9mm ,冷拔后为<7.7mm ,时效处理工艺试验从螺栓成品上取样。
由于时效后螺栓还要进行表面防腐蚀达克罗处理(通常在300℃左右),其工艺温度和时间对前面时效处理后的螺栓性能有可能产生影钢 铁第45卷响,综合考虑上述因素选择时效温度和时间,正交试验具体方案见表1,其中300℃时效工艺是关注的重点。
表1 时效处理工艺试验方案T able1 Experimental schemes for aging processes时效温度/℃时效时间/h200 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0250 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0300 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0350 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 采用X J P26A金相显微镜、J SM26360LV扫描电镜、H2800型透射电镜等设备观察微观组织的变化和研究时效机制。
SRJ X2220电阻炉用于时效工艺试验;3J R25211洛氏硬度机、CSS244300拉伸试验机用于检测时效工艺对螺栓产品性能的影响。
2 试验结果2.1 不同时效温度及时间对材料硬度产生的影响如图1所示。
时效前材料硬度平均为HRA63.7,时效300℃保温2h后硬度为HRA65.8,达到8.8级螺栓性能要求。
图1 时效工艺对材料硬度产生的影响Fig.1 E ffect of aging processes onhardness for materials2.2 螺栓成品时效前后拉伸试验结果通常表面防腐蚀达克罗处理在300℃保温2h,如果以此作为时效工艺的临界参数,比较这组工艺下时效前后螺栓性能的变化对生产应用具有相当的现实意义。
将时效前、后的实物螺栓加工成<4mm的拉伸试样,其力学性能测试结果见表2所示,表中各项指标均达到8.8级螺栓性能要求。
表2 实物螺栓拉伸数据T able2 Data of tensile test for bolts试样抗拉强度R m/MPa屈服强度R p0.2/MPa断后伸长率A/%断面收缩率Z/%屈服比时效前915～923845～85313.3～14.061.8～61.50.92 300℃,2h时效925～930880～86314.5～14.863.5～64100.932.3 时效工艺对微观组织的影响时效前后螺栓组织经SEM观察均为铁素体+碎化珠光体,形貌见图2,晶粒度经超细化均达到12级,放大的铁素体晶粒中有明显的析出物,详见图3所示。
未经时效处理的螺栓中铁素体内部形成了大量的位错,并且位错纠缠形成了胞状亚结构,见图4。
经时效处理后,铁素体中形成了亚晶界,位错形态发生了变化,见图5。
3 分析与讨论由图1可见,当加热温度逐渐升高时,材料强化趋势随之增加,但300℃以后出现过时效,最佳时效工艺大体在250～300℃,时间约2.5h,其性能满足技术要求。
由于200℃时效温度较低,时效强化峰对应的加热时间较长,故试验没有得到完整的变化图2 铁素体+碎化珠光体Fig.2 F errite and fragmentation pearlite,SEM规律曲线。
以上结果表明,螺栓成品在时效后进行常规的表面处理对其使用性能不会产生负作用,从节约能源的角度考虑,可以将两种工艺合二为一。
材料组织是影响其性能的重要因素,图4、5反・67・第3期蔡 璐等:时效工艺对非调质钢螺栓组织和性能的影响映了螺栓时效前后铁素体晶粒内部位错密度的变化。
时效处理前由于冷拔过程的形变使铁素体内部形成了大量的位错,并且位错纠缠形成了胞状亚结构,在胞壁处位错密度很高,而胞内位错密度则很低。
时效处理后,铁素体中形成了亚晶界,从而使螺栓的各项力学性能指标提高。
实物螺栓拉伸试验结果(表2)显示,时效后材料不仅强度提高,而且塑性也增加。
这是因为时效加热降低了材料中氢的含量[6]。
此外,时效温度下刃位错可获得足够的能量产生攀移,使滑移面上不规则的位错重新分布,排列成墙,形成亚晶。
亚晶还可以通过位错的相互作用,发生反应而形成。
当形成亚晶后,材料塑性和韧性得到极大改善[7]。
再者,固溶于奥氏体中的Nb ,提高了过冷奥氏体的稳定性,降低珠光体转变温度,形成细小、碎化的珠光体,其中碎化的渗碳体有利于提高韧性[6]。
时效过程由于没有改变材料超细晶粒结构,故等轴铁素体+细小团、碎化的珠光体组织不仅具有较好的强度,同时塑性并不降低。
虽然时效前材料组织为铁素体+珠光体平衡相,但冷变形能可以促进平衡相的析出,在时效加热时将产生形变时效,引起性能变化。
另外,冷变形使铁素体中的位错密度增加,碳、氮原子可以以更短的距离扩散至位错处形成柯式气团,这也是硬度提高的原因之一[728]。
4 结论1)时效温度和时效时间对螺栓力学性能产生重要的影响,提高时效温度和延长时效时间皆使硬度升高,但300℃以后出现过时效。