退火温度对退火马氏体基TRIP钢显微组织和力学性能的影响

将C-Si-Mn系TRIP钢通过完全淬火和两相区退火相结合的工艺,得到一种以退火马氏体为基体的TRIP钢(简称TAM钢),并对比分析了TAM钢在不同温度退火后的显微组织和力学性能.结果表明,TAM钢经退火后的显微组织特征为精细规整的板条退火马氏体基体、片状残余奥氏体和贝氏体/马氏体组成的混合组织.这种组织降低了基体的硬度以及基体和第二相之间的强度比,减少了基体的位错密度.随着退火温度的提高,退火马氏体基体的板条形态逐渐消失,新生马氏体/贝氏体的团状混合组织逐渐增多.当退火温度为780℃时,综合力学性能优异,抗拉强度为1130 MPa,延伸率可达20%,强塑积为22600 MPa·%.当退火温度较低时,残余奥氏体主要以片状存在于退火马氏体板条间,有利于TRIP效应的发生.     

高碳钢与球墨铸铁的两体磨粒磨损和基体显微组织的特性关系

基体组织对材料的性能有重要影响．本文以高锰钢、高碳低铬钢（ＧＣｒ１５）、球墨铸铁为试验材料，研究了不同热处理条件下获得的非平衡基体组织试样的碳化硅两体磨损特性．结果表明，在所试验的马氏体、马氏体十残余奥氏体、单相奥氏体以及贝氏体＋马氏体＋奥氏体复合基体中，以淬火马氏体最耐磨，贝氏体复合组织的耐磨性仅与高锰钢单相奥氏体相当．适当地增加残余奥氏体含量．即提高淬火温度可提高马氏体基体组织的耐磨性．     

马氏体不锈钢表面强化技术研究

马氏体表面硬度较低是制约其应用的重要因素。该研究将渗碳技术应用于马氏体不锈钢,并初步研究了该处理工艺下渗层和基体组织的性能。结果表明,经渗碳处理后马氏体不锈钢表面硬度获得大幅度提高,该处理工艺对基体组织的影响较小,基体硬度有所降低,但仍保持了马氏体不锈钢高硬度的特点。     

高碳铬轴承钢的变形组织

本文研究了高碳铬轴承钢在高温和亚温形变时的组织变化及其形态特征,讨论了碳化物在形变过程中的析出和形变组织的关系。试验结果说明,马氏体的形态和亚结构除与 Ms 点的高低及形成温度有关外,还取决于母相的应力状态和晶体缺陷的分布与形态。高碳铬钢反复循环奥氏体化——应变,可以获得一些特异形态的马氏体,它们类似于蝶状马氏体,薄片状马氏体等。其主要特征是高碳非孪晶型片状马氏体。     

显微组织参量对马氏体—贝氏体复相组织轴承钢屈服强度的影响研究

本文研究了GCr15轴承钢在M_s点上下保温不同时间等温淬火并低温回火后,显微组织参量和残留奥氏体量随贝氏体体积分数变化的规律,测定了不同贝氏体体积分数时复相轴承钢的屈服强度、冲击韧性等力学性能数据.复相组织中马氏体相屈服强度与有效晶粒尺寸的关系符合Hall-Petch 晶粒细化强化模型,而下贝氏体相的铁素体条片宽度((?)_B)和碳化物粒子间距((?)_c)分别按Langford-cohen 亚结构强化关系和Orowan 弥散强化关系为屈服强度增值作出贡献,残留奥氏体量则将导致屈服强度下降.综合复相组织中各相的显微组织参量对屈服强度的影响规律并进行数学处理,导出马氏体-下贝氏体复相轴承钢屈服强度的数学表达式,并用力学性能测试数据予以校核,吻合较好.     

GCr15钢M-B复相组织的强韧性研究

研究了连续淬火和等温淬火热处理工艺对GCr15轴承钢淬火组织、钢硬度、冲击韧性和抗拉强度的影响.结果表明,等温淬火工艺获得的M-B复相组织(马氏体-下贝氏体复相组织)比连续淬火获得的单一片状马氏体组织具有更好的强韧性能.在等温淬火工艺的加热和等温温度不变条件下,等温时间对M-B复相组织及强韧性能有较大影响.     

高硫钢中硫化物对组织转变的影响

通过金相显微镜、扫描电镜和能谱分析对高硫钢组织进行研究.结果表明,铸态组织中球状或纺锤状硫化物分布于珠光体与铁素体枝晶之间,且靠近硫化物处为铁素体;热处理之后基体组织发生了显著的变化,硫化物周围基体碳含量较少,淬火后形成板条状马氏体,且880℃淬火后形成的马氏体较850℃淬火后的粗大;低温回火后基体组织转变成回火马氏体,且随着回火温度的升高,钢的硬度下降.     

GCr15轴承钢在电脉冲作用下的淬火和低温回火新工艺

本文研究GCr15轴承钢在脉冲电场的作用下淬火回火的新工艺,试验结果表明,在保证得到良好回火马氏体组织的同时,又使组织得到了细化,并降低了温度,又缩短加热和保温时间,是一种高效、低能、绿色环保的热处理新工艺。     

奥氏体基体和马氏体基体高铬铸铁的冲蚀磨损特性

本文模拟抛丸机叶片使用工况,采用玻璃砂和少量石英砂混和磨料,考察了奥氏体基体和马氏体基体高铬铸铁在不同冲击角度下的冲蚀磨损特性。结果认为无论马氏体基体还是奥氏体基体,高角度冲击下的耐磨性都低于低角度冲击;无论冲击角度高低,马氏体基体耐磨性都高于奥氏体基体;奥氏体基体对碳化物的支撑不如马氏体基体,造成碳化物在深层范围内的碎裂。     

马氏体球墨铸铁磨球及其应用

研究了马氏体球墨铸铁磨球的成分、组织、机械性能及磨损特性，结果表明，马氏体基体或马氏体基体上分布１０％～１５％碳化物的球墨铸铁具有较佳的磨料磨损抗力及良好的冲击疲劳抗力。在水泥行业中的装机试验表明，马氏体球墨铸铁磨球。电水泥磨耗量虽稍高于高铬铸铁磨球，但低于低铬铸铁磨球，远低于碳素钢锻球；马氏体球墨铸铁磨球的吨水泥磨球费用均低于其它磨球。     

回火温度对高Cr马氏体耐热钢组织与性能的影响

利用光学显微镜(OM)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)及电子探针(EPMA)等手段,系统研究了不同回火温度下9%Cr马氏体耐热钢的组织及力学性能变化.结果表明:回火后位错网络化、析出相形态、板条马氏体破碎化等是影响力学性能变化的主要因素.正火并760℃回火后在室温和550℃条件下抗拉强度分别达到657和556MPa,0℃冲击功达到285J,此回火温度下实验钢具有最佳综合力学性能.700, 820,850℃回火,韧性大幅降低.高温服役条件下不发生粗化的MX相弥散分布在铁素体和马氏体中,与马氏体高温回复形成的亚稳态多边形结构有效提升耐热钢抗高温蠕变性能.     

预处理组织对低碳钢IQ&P工艺下组织及性能影响

采用γ单相区和γ+α双相区轧制并淬火工艺以及双相区再加热-淬火-碳配分( IQ&P)工艺,研究预处理组织对低碳钢室温状态多相组织特征及力学性能的影响规律. 实验用低碳钢经两种工艺轧制并淬火处理,获得马氏体和马氏体+铁素体的预处理组织,再经双相区IQ&P工艺处理后均获得多相组织. 马氏体预处理钢的室温组织由板条状亚温铁素体、块状回火马氏体以及一定比例的针状未回火马氏体和8. 2%的针状残余奥氏体组成;马氏体+铁素体预处理钢由板条状亚温铁素体、块状和针状未回火马氏体以及14. 3%的短针状或块状残余奥氏体组成. 在相同的双相区IQ&P工艺参数下,预处理组织为马氏体的钢抗拉强度为770 MPa,伸长率为28%,其强塑积为21560 MPa·%;而预处理组织为马氏体+铁素体的钢抗拉强度为834 MPa,伸长率增大到36. 2%,强塑积达到30190 MPa·%,获得强度与塑性的优良结合.     

低碳高强度双相钢丝的拉拔性能及影响因素

研究了２０钢经双相处理后，其拉拔性能及其影响因素。结果表明，淬火温度、回火温度、马氏体的形貌及体积分数都影响双相钢丝的拉拔性能     

18%Cr-12%Mn-0.55%N高氮奥氏体不锈钢低温性能与组织稳定性

研究了高氮奥氏体不锈钢18%Cr-12%Mn-0.55%N在室温和低温下的力学行为和组织稳定性,并对实验钢的断裂失效行为进行了讨论.低温冲击实验结果表明,实验钢在-70℃前后存在韧脆转变现象,这种脆性类解理断裂是在奥氏体的{111}面发生的;低温拉伸实验结果表明,该钢室温拉伸时即有相变发生,相变产物除α′马氏体外,还发现了一种不同于α′马氏体的相变产物,其结构和相关参数暂不能确定.基于冲击实验和拉伸实验结果可以认为,该钢在-60℃以上有很好的强度和塑性结合,因此其使用温度应该在-60℃以上.     

含Nb-Ti低碳微合金钢纳米碳化物析出行为

采用热膨胀仪、显微硬度计和透射电镜研究了等温温度对Nb-Ti微合金钢组织性能及析出行为的影响规律.结果表明,在不同温度下等温淬火均得到铁素体与马氏体的双相组织,且随着等温温度的降低,铁素体的体积分数逐渐增大.实验钢中存在两种主要的析出形态,分别为相间析出和弥散析出,且随着等温温度的降低,析出形态逐渐从相间析出向弥散析出转变.通过HRTEM确定相间析出碳化物具有Na Cl型晶体结构,晶格常数为0.432 nm,且与铁素体基体满足Baker-Nutting(B-N)关系.铁素体相的维氏硬度随着等温温度的降低而逐渐增大.     

Element distribution and diffusion behavior in Q&P steel during partitioning

Carbon, manganese, and silicon distribution in quenching and partitioning （Q＆P） steel during partitioning process was investigated to reveal the diffusion behavior. The microstructure and chemical composition were analyzed by means of scanning electron microscopy （SEM）, transmission electron microscopy （TEM）, and three-dimensional atom probe. It is shown that the studied Q＆P steel consisted of martensite laths and thin, film-like retained austenite showing extraordinary phase transformation stability. Carbon atoms mostly diffused to the retained austenite from martensite at a higher partitioning temperature. In the experimental steel partitioned at 400℃ for 10-60 s, carbides or cementite formed through carbon segregation along martensite boundaries or within the martensite matrix. As a result of carbon atom diffusion from martensite to austenite, the carbon content in martensite could be ignored. When the partitioning process completed, the constrained carbon equilibrium （CCE） could be simplified. Results calculated by the simplified CCE model were similar to those of CCE, and the difference between the two optimum quenching temperatures, where the maximum volume fraction of the retained austenite can be obtained by the Q＆P process, was little.     

奥贝球铁的无润滑滑动磨损机制

研究了一种铜钼奥贝球铁在按触应力下与GCr15钢对磨时的无润滑滑动磨损。结果表明当载荷小于98N时,奥贝球铁比GCr15耐磨。磨损过程中的形变诱发马氏体相变是这种材料具有良好耐磨性的重要原因。观察到了轻微磨损向剧烈磨损的转化。轻微磨损的机制是氧化磨损与分层机制;而脱层与分层机制则为造成剧烈磨损的原因。     

780 MPa级微合金钢的激光相变硬化工艺及组织性能

利用4 k W光纤激光器对一种780 MPa级Nb-Ti-Mo微合金化的低碳钢进行了激光相变强化处理,研究了激光功率和扫描速度对激光相变区宏观形貌和显微硬度的影响,讨论了激光相变区显微组织的演变规律.结果表明:随着激光功率的增加或扫描速度的降低,激光相变区宽度和深度逐渐增加.激光相变区包含三个区域:微熔区、硬化区和过渡区.微熔区显微组织为铁素体、粒状贝氏体和马氏体;硬化区显微组织为全马氏体;过渡区为相对细小的全马氏体或与铁素体的混合组织.在所研究的参数中,硬化区的硬度可超过母材30%左右,平均硬度达到320 HV.实验钢表面耐磨性能提高30%左右.