析出相预处理对高强度螺栓显微组织和力学性能的影响

王旭; 王莹; 王杨; 周蕾

doi:10.20057/j.1003-8620.2025-00007

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析出相预处理对高强度螺栓显微组织和力学性能的影响

形变与相变 | 更新时间：2025-11-06

- 析出相预处理对高强度螺栓显微组织和力学性能的影响
- Effect of Precipitate Phase Pretreatment on Microstructure and Mechanical Properties of High-strength Bolts
- 特殊钢 2025年46卷第6期页码：134-141
- 作者机构：
  
  南京钢铁股份有限公司特钢事业部，南京 210035
- 作者简介：
  
  王旭（1981—），女，本科，工程师；E-mail: wangxu@njsteel.com.cn
- 基金信息：
- DOI：10.20057/j.1003-8620.2025-00007
  中图分类号： TG142
- 收稿：2025-01-12，
  
  修回：2025-05-23，
  
  录用：2025-05-26，
  
  纸质出版：2025-11-30
- 稿件说明：
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王旭,王莹,王杨等.析出相预处理对高强度螺栓显微组织和力学性能的影响[J].特殊钢,2025,46(06):134-141.

Wang Xu,Wang Ying,Wang Yang,et al.Effect of Precipitate Phase Pretreatment on Microstructure and Mechanical Properties of High-strength Bolts[J].Special Steel,2025,46(06):134-141.
王旭,王莹,王杨等.析出相预处理对高强度螺栓显微组织和力学性能的影响[J].特殊钢,2025,46(06):134-141. DOI： 10.20057/j.1003-8620.2025-00007.

Wang Xu,Wang Ying,Wang Yang,et al.Effect of Precipitate Phase Pretreatment on Microstructure and Mechanical Properties of High-strength Bolts[J].Special Steel,2025,46(06):134-141. DOI： 10.20057/j.1003-8620.2025-00007.

摘要

研究了不同热处理工艺对

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8 mm的42CrMoVNb高强度螺栓钢的显微组织、力学性能以及延迟断裂性能的影响，比较了不同的淬火、回火及析出相控制处理工艺对该钢材的组织和性能的影响。实验结果表明，经过1 100、1 200 ℃温度析出相控制处理的钢材，晶粒得到了有效细化，回火马氏体中碳化物析出量增多，有效提高了材料的强度与韧性。特别是在回火过程中，析出相控制处理对提高材料的抗拉强度和韧塑性有显著作用。延迟断裂试验结果表明，延迟断裂强度比（DFSR）随强度的增大而逐渐降低，42CrMoVNb钢均大于国标12.9级42CrMo钢的延迟断裂性能；经过析出相控制处理后的42CrMoVNb钢的延迟断裂强度比分别为0.77、0.76，延迟断裂性能明显优于相同强度等级下的常规淬回火处理后的42CrMoVNb钢，在14.9级强度等级下最佳工艺为1 100 ℃析出相控制处理+ 940 ℃淬火+595 ℃回火。

Abstract

The effects of different heat treatment processes on the microstructure， mechanical properties and delayed fracture properties of

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8 mm 42CrMoVNb high strength bolt steel were studied， and the effects of different quenching， tempering and precipitation phase control processes on the microstructure and properties of the steel were compared. The experimental results showed that the grain size of steel after 1 100 ℃ and 1 200 ℃ temperature precipitation phase control treatment was effectively refined， and the amount of carbide precipitation in tempered martensite increased， which effectively improved the strength and toughness of the material.Particularly， during the tempering process， precipitate phase control treatment had a remarkable impact on enhancing the tensile strength and ductility of the material. The results of delayed fracture test showed that the delayed fracture strength ratio （DFSR） decreased gradually with the increasd of strength， and the delayed fracture performance of 42CrMoVNb steel was higher than its 42CrMo steel of national standard 12.9 grade；.The delayed fracture strength ratios of 42CrMoVNb steel after precipitation phase control treatment were 0.77 and 0.76 respectively， the delayed fracture performance was significantly better than that of 42CrMoVNb steel after conventional quenching and tempering treatment at the same strength grade. The optimal process at the 14.9 strength grade was1 100 ℃ precipitated phase control treatment + 940 ℃ quenching +595 ℃ tempering.

关键词

Keywords

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