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钢铁材料是人类社会的基础材料,是社会文明的标志。随着世界经济的快速发展,普通钢铁材料已经不能满足社会的发展,那些高性能的钢铁材料在生活中扮演越来越重要的作用。为了获得所需要的性能,还需要对他们进行热处理,通过热处理可以改变钢铁材料的显微组织,从而改善钢的性能以满足实际需要。本文以SA516Gr60N-HIC抗酸容器钢、X80M管线钢、60Si2CrVAT弹簧钢等高性能钢为研究对象,对其热处理工艺进行研究,主要结论如下:(1)利用光学显微镜等研究了SA516Gr60N-HIC抗酸容器钢在不同加热温度下奥氏体晶粒尺寸的长大规律,以及微合金元素Nb、Ti、V的固溶规律。研究发现奥氏体晶粒尺寸随着奥氏体化温度的升高而增大。990~1070℃时,随着加热温度的升高,奥氏体晶粒尺寸增加缓慢,比较均匀细小;1070~1150℃时,奥氏体晶粒尺寸有明显加速增长趋势,出现异常长大现象;1170~1210℃时,奥氏体晶粒变的相对比较均匀,以尺寸较大的奥氏体晶粒为主。随着加热温度的升高,溶解在奥氏体中的Nb、V、Ti的含量逐渐增加。1070℃以下时,钢中存在较多未溶微合金碳氮化物粒子;1070~1150℃时,微合金碳氮化物粒子大量溶解;1150~1210℃时,当微合金碳氮化物尺寸趋于稳定,或者远远超过微合金碳氮化物的溶解温度时,奥氏体晶粒发生正常长大,尺寸逐渐均匀化。因此建议加热温度控制在1200℃左右。(2)利用光学显微镜等研究了X80M管线钢在不同奥氏体化温度下,奥氏体晶粒尺寸的长大规律,以及微合金元素Nb、Ti的固溶规律。研究发现奥氏体晶粒尺寸随着奥氏体化温度的升高而增大。1120~1150℃时,奥氏体晶粒细小均匀且增加缓慢;1165℃时,局部奥氏体晶粒发生粗化现象;1180℃时,奥氏体晶粒尺寸显著增大,且出现明显不均匀现象;1195℃时,奥氏体晶粒不均匀现象更为明显;1210℃时,奥氏体晶粒更加粗大。随着加热温度的升高,溶解在奥氏体中的Nb、Ti的含量逐渐增加。1165℃以下时,钢中存在较多未溶微合金碳氮化物粒子;1165℃以上时,微合金碳氮化物粒子的溶解,对奥氏体的钉扎作用减小,致使奥氏体晶粒开始长大。因此建议加热温度控制在1700~1200℃。(3)利用扫描电镜、金相显微镜等,通过三种不同的感应加热热处理工艺,研究了60Si2CrVAT弹簧钢的回火组织和性能变化情况。研究发现随着回火温度的升高,60Si2CrVAT弹簧钢的硬度和抗拉强度逐渐降低;试样表面硬度变化很大,1/2半径到中心附近的硬度相对比较均匀;三种热处理工艺下,试样表面均有脱碳现象。对于脱碳现象,要么前期盘条就有脱碳层,或者热处理温度不合理,或涂料涂抹不均,仍有待进一步研究。