莱钢成功试制高品质齿轮钢SCM440H

日前莱钢特殊钢厂成功试制高品质齿轮钢SCM440H,产品经检验完全达到了用户要求,标志着莱钢齿轮钢研发又登上了新台阶。据了解,高品质SCM440H钢为升级换代钢种,与传统齿轮轴用钢40Cr、20CrMnTiH、20CrMo等相比,具有高强度、高淬透性、良     

组织状态对X120管线钢力学性能的影响

在实验室条件下对热轧X120管线钢进行两种不同工艺淬火,研究了回火温度对不同淬火态试验钢组织力学性能的影响。试验结果表明:直接快冷工艺下,显微组织以板条铁素体+马氏体为主;缓冷+直接快冷工艺下以粒状贝氏体+板条铁素体+马氏体为主。随回火温度升高,两种试验钢强度均出现起伏,在400~500℃范围内回火后,冲击功和伸长率均得到改善;采用直接快冷工艺在350℃和600℃回火后出现断口分离现象,从而导致力学性能波动,而缓冷+快冷工艺在回火过程中力学性能稳定性较好。因此,采用缓冷+快冷工艺+(450~500℃)回火,其力学性能达到X120级管线钢性能要求。     

汽车用钢DC53D+ZF的疲劳试验测试

为了研究汽车用钢DC53D+ZF的疲劳性能,在不同的最大应力条件下,利用高频疲劳试验机测试疲劳性能。在常温空气环境下,对试样进行了拉-拉疲劳试验(应力比R=0.15)。试验采用正弦波进行波动循环加载直到试样发生断裂,测得试样不同应力水平下的循环次数、应力幅等,DC53D+ZF的疲劳强度下极限为222.4MPa。对DC53D+ZF疲劳数据进行了相应的处理,得到了该汽车用钢的S-N曲线,补充了车身常用钢疲劳特性数据,能够为汽车厂疲劳仿真分析提供可靠的数据基础,预测汽车部件的设计寿命。     

H13改进型热作模具钢的组织与性能

 研究了高锰型马氏体热作模具钢SDH3-Mod的室温冲击韧性、回火稳定性和热疲劳性能,并结合透射电镜(TEM)分析了锰对其微观组织的影响。结果表明：SDH3-Mod钢回火组织中残余奥氏体以薄膜状存在于马氏体板条间,提高冲击韧性,延缓裂纹扩展;同时,锰在高温时阻碍碳化物粗化长大和延迟基体的回复再结晶,提高抗回火软化能力和热疲劳性能,使SDH3-Mod性能优于H13。     

热处理对60Si2CrVAT弹簧钢组织和力学性能的影响

试验了890～930℃淬火、400～440℃回火时淬-回火温度对160mm×160mm连铸坯轧成的Φ21mm 60Si2CrVAT弹簧钢组织和力学性能的影响。结果表明,910℃淬火.回火后的60Si2CrVAT钢抗拉强度高于890℃和930℃淬火-回火钢的抗拉强度,不同淬火温度下钢的抗拉强度随回火温度升高而降低。分析了拉伸断口的组织形貌。     

SCM435钢的拉伸实验研究

用拉伸法研究了SCM435钢的室温变形,拉伸结果显示SCM435钢的塑性较好,断口为典型的杯锥状断口.在拉伸法测得SCM435钢的拉伸曲线的基础上,根据数据分析,求解出SCM435钢真实应力-应变曲线,分别回归得到弹性阶段及塑性阶段的应力应变模型,得到SCM435钢的弹塑性参数及最大均匀塑性变形点,得出形成颈缩的条件,求解出SCM435钢的应变应力与断面收缩率之间的关系.     

热处理及NbV-N微合金化对船板钢组织性能的影响

为了获得一种良好强韧性匹配的390MPa级船板钢,通过NbV-N复合微合金化及不同热处理工艺(正火+回火、淬火+回火),对实验室钢板的室温拉伸、-40℃冲击性能及钢的微观组织、析出相等进行了分析研究。结果表明,钒、铌的添加能细化晶粒,且氮质量分数的增加使得这种细晶效果更为显著,从而使得钢的强韧性,特别是冲击韧性明显提升。相比轧态,正火+回火、淬火+回火热处理后钢的力学性能均有明显提高,特别是低温韧性有明显改善,这得益于回火过程中大量微合金碳氮化物的弥散析出及钢的有效晶粒尺寸的显著细化。     

夹杂物和暗光区尺寸对高强度钢千兆周疲劳性能的影响

日本大同特殊钢的技术人员对SCM440和SUJ2钢进行了高达10^9的千兆周疲劳试验。每种钢准备了采用不同冶炼工艺的5种类型。将千兆周疲劳性能分成两组：由SCM440和双熔SUJ2钢组成的一组显示出其疲劳强度高于由单熔SUJ2钢组成的另外一组。高疲劳强度组中的白点断裂的起源基本上是一种小的Al2O3。而在低疲劳强度组中则完全是一种大的（Cr、Fe）3C。当夹杂物尺寸小于约10μm时，     

超低氧弹簧钢60Si2MnA疲劳断口夹杂物来源研究

为了探究疲劳断口处夹杂物的来源，针对60Si2MnA弹簧钢生产工艺流程不同工位和疲劳断口处夹杂物，通过金相、SEM-EDX等手段，分别对夹杂物的数量、尺寸、形貌及组成进行了系统研究，并在夹杂物生成热力学计算形成条件的基础上，结合工艺实际状况得出，疲劳断口处大尺寸夹杂物来源主要是精炼过程脱氧反应产物没有排除掉所致。     

日标石油深井钻头用钢SCM440H的研发

通过向中碳钢中添加Cr、Mo微合金化元素,开发出满足出口需求的SCM440H石油深井钻头用热轧圆钢。抽检SCM440H结合钢产品实物质量,其屈服强度955～1 140 MPa,抗拉强度1 082～1 236 MPa,-20℃纵向冲击功84.1～109.5 J,非金属夹杂物A、B不大于1.5级、C、D不大于0.5级,晶粒度不小于7级,末端淬透性各项指标均满足用户使用技术要求。     

重载汽车齿轮轴用钢SCM440H生产实践

介绍了莱芜钢铁股份有限公司采用50tEAF-LF(VD)-260mm×300mm方坯连铸-轧制工艺生产(90～140)mm重载汽车齿轮轴用钢SCM440H的生产实践。该公司通过制定合理、可行的生产工艺及控制要点,使钢中各成分合理(C:0.39%～0.41%、Si:0.21%～0.26%、Mn:0.74%～0.76%、Cr:1.00%～1.04%、Mo:0.18%～0.20%、Al:0.020%～0.030%),氧、氮分别控制为(14～16)×10-6、(60～75)×10-6,低倍组织小于或等于1.0级,非金属夹杂物A、B不大于1.0级、C、D不大于0.5级,晶粒度不小于8级、末端淬透性及力学性能各项指标均满足用户使用技术要求。     

Q345R钢湿硫化氢预腐蚀低周疲劳行为

对Q345R钢在湿硫化氢环境中预腐蚀低周疲劳性能进行了研究,以硫化氢溶液的浓度和预腐蚀时间为环境因素.低周疲劳试验在MTS-809疲劳试验机上进行,对各试验组的结果数据进行回归分析,得到各试验组环境下Q345R钢的循环应力-应变曲线、应变-寿命曲线等低周疲劳特性.不同试验环境下的预腐蚀低周疲劳结果表明,材料循环应力应变响应特性不受环境因素影响,为循环硬化特性;预腐蚀时间因素对材料低周疲劳寿命的影响比硫化氢溶液的浓度因素显著.试样断口为典型的低周疲劳断裂形貌,裂纹扩展阶段为脆性准解理断裂特征.     

CrMo合金冷镦钢开裂机理研究

本文研究了SCM440与SCM435冷镦开裂样品的典型特征。研究结果表明,SCM440大盘卷冷镦袁层存在大量裂纹,根据全脱碳层的厚度判断是由于控冷阶段出现问题产生的。SCM435中的大量微细裂纹是在球化退火过程中气氛存在氧化性造成的,而SCM435产生的大约7％的贯通型裂纹,是在铸坯中形成的,通过对铸坯采取扒皮处理,该类裂纹也基本消除。CrMo钢冷镦开裂存在一个共性特征：全脱碳层的形成导致其中的铁素体晶界抗氧化性降低,在CrMo冷镦钢表面形成大量沿铁索体晶界扩展的裂纹,从而导致CrMo系列冷镦钢开裂。全脱碳层的形成可能在铸坯环节,可能在热轧环节,也可能在球化退火工序。     

线材粗轧减速机齿轮轴断裂失效分析

粗轧减速机高速轴齿轮在使用中断裂,通过对制作工艺、轧制能力、显微组织、化学成分、齿轮设计参数等方面的分析,结论是疲劳断裂,齿轮热处理质量差及设计参数不合理是产生疲劳断裂的原因.     

20MnCr5齿轮钢氧含量控制及其对钢的疲劳性能影响

提出了100 t EAF-LF-VD-CC-CR全流程控制齿轮钢氧含量的工艺措施;研究了0.00053%～0.00145%氧含量20MnCr5齿轮钢的旋转弯曲疲劳性能、断口和夹杂物尺寸。结果表明,钢中总氧含量越高,最大夹杂物尺寸也越大,疲劳强度越低,当[O]≤0.0010%时,随[O]降低,疲劳强度升高幅度较小;试验钢在表层不产生疲劳裂纹的临界夹杂物尺寸为21μm,距表面深度30～430μm的浅层区域为相对安全区域,其中的夹杂物很难引起疲劳开裂。     

汽车用低碳齿轮钢的LF-VD 脱氧工艺

分析和研究了105炉SCM318H、SCM322H、SCM420KC、SCM822H、SCr420K等汽车用低碳齿轮钢的20tLFVD精炼终渣碱度、终Al含量和真空时间对钢中氧含量的影响。实践操作结果表明,采用白渣操作,控制终渣碱度不低于3,终Al含量≥0.22%、真空处理时间不低于25min,可使低碳齿轮钢的氧含量稳定地≤15×10^-6,平均氧含量为11.58×10^-6。     

新型扭杆弹簧用高强度马氏体钢疲劳性能研究

摘要：利用旋转弯曲疲劳试验研究新型扭杆弹簧用N1钢和45CrNiMoVA钢的疲劳性能,并通过对2种试验钢组织、硬度、强度、夹杂物类型及大小、疲劳裂纹扩展速率以及氢含量的对比,探讨影响扭杆弹簧用钢旋转弯曲疲劳性能的因素及其疲劳失效机制。结果表明,推荐热处理制度的45CrNiMoVA钢和N1钢旋转弯曲疲劳极限强度分别为892和926MPa,超高强度钢的屈服强度也是衡量疲劳极限强度的因素,N1钢屈服强度高出45CrNiMoVA钢约100MPa,是其疲劳性能优于45CrNiMoVA钢的重要原因。在高应力状态下,N1钢的疲劳寿命明显优于45CrNiMoVA钢的重要原因是N1钢的疲劳裂纹扩展速率低于45CrNiMoVA钢;而在低应力状态下,较高的屈服强度、较低的裂纹扩展速率和氢含量是N1钢疲劳极限高于45CrNiMoVA钢的重要原因。     

精炼和热处理工艺对50CrVA扭转疲劳性能的影响

研究了精炼和热处理工艺对５０ＣｒＶＡ钢扭转疲劳性能的影响和单向扭转疲劳的断裂和断口特征。试验结果表明，精炼和调质或正火预处理可提高钢的疲劳性能。     

15Cr14Co12Mo5Ni2齿轮钢的扭转疲劳特性及裂纹扩展行为

 通过扭转疲劳试验,研究了15Cr14Co12Mo5Ni2钢的扭转疲劳断裂的裂纹扩展行为和夹杂物尺寸与扭转疲劳寿命之间的关系。得到了钢的扭转疲劳极限强度和[τ-N]曲线,15Cr14Co12Mo5Ni2钢的扭转疲劳极限强度为350 MPa,扭转疲劳寿命分散度较大。通过断口观察,发现15Cr14Co12Mo5Ni2钢的疲劳破坏模式以表面破坏和近表面破坏为主,主要由氧化物夹杂引起。通过计算应力强度因子[ΔK]和裂纹扩展门槛值[ΔKth]分析15Cr14Co12Mo5Ni2钢的疲劳裂纹扩展的断裂力学条件,试验钢在断裂过程中受载荷情况为,II型载荷—I型载荷—II型载荷—I＋II型载荷,分别对应起裂源区、纤维区、疲劳裂纹扩展区和瞬断区;当有大裂纹产生时,则不会产生纤维区,受载荷情况则为：II型载荷—I＋II型载荷。通过公式推导和数据拟合得到夹杂物尺寸和15Cr14Co12Mo5Ni2钢扭转疲劳寿命的关系,发现随着夹杂物尺寸减小,钢的[τ-N]曲线向高寿命区移动。当引起裂纹萌生的夹杂物尺寸小于5 μm时,在350 MPa应力下,15Cr14Co12Mo5Ni2钢的扭转疲劳寿命超过107循环周次。