亚共析钢中α铁的魏氏组织

试验证明亚共析钢中魏氏组织的α铁系以贝茵体型相变的机构形成,相当于无碳贝茵体。奥氏体晶粒尺度、碳含量、温度以及冷却速度对魏氏组织的影响都很容易根据贝茵体形成机构的理论加以解释。     

亚共析钢搅拌摩擦加工组织与力学性能

采用K40钨钴硬质合金搅拌头对3 mm厚热轧退火态亚共析钢板进行了搅拌摩擦加工,对加工区域的宏观形貌、微观组织及力学性能进行了分析．结果表明,搅拌区和热力影响区为先共析块状铁素体、“针状”铁素体及珠光体,组织转变受动态再结晶和相变共同作用,热影响区组织为等轴状铁素体和片层状珠光体．搅拌摩擦加工对各区域中珠光体及析出渗碳体的分布形态影响显著．搅拌摩擦加工后试样显微硬度明显增加,抗拉强度相比母材提高8.2%,断裂位置位于母材处,加工前后试样断裂形式均为微孔聚合韧性断裂．固溶强化与相变强化对硬度和抗拉强度的提高起主要作用．     

亚共析钢淬前组织预测模型的建立及其应用

在研究钢板空冷过程导热规律的基础上,简化辐射及对流传热边界条件,采用隐式差分解法建立淬前空冷温降差分模型;同时在研究亚共析钢过冷奥氏体转变规律的基础上,结合Avrami方程,采用非线性拟合原理及三次样条插值法建立淬前组织预测模型.利用上述模型进行某厂淬火机机前空冷距离设计,为淬火机科学合理设计提供依据.同时经实测数据检验,淬前空冷组织预测结果与实际终淬组织具有一致性.     

亚共析钢的强韧性研究

本文研究不同奥氏体化温度对45,70、40Cr、65Mn钢的组织和性能的影响。研究结果表明,奥氏体化温度升高,板条状马氏体量增多,材料的断裂韧性(K_(IC))得到提高。在900～950℃温度奥氏体化后淬火并在200℃回火,材料的强度、塑性、韧性得到最佳配合。按此法处理的零件寿命较常规工艺处理的零件高.     

激光快速加热亚共析钢焊接热影响区的组织形态

激光束和电子束焊按时,由于能量密度高、加热速度和冷却速度快,会在焊按热影响区看到普通弧焊时看不到的特殊的组织形态。通过光镜和电镜分析表明,由于加热速度快,相变温度以上的保温时间短,所以快速焊接亚共析钢时,会在热影响区得到比平均含碳量高的高碳马氏体和含碳量几乎为零的铁素体。     

亚共析钢的亚温淬火及其强韧化

概括介绍了亚共析钢亚温淬火的强韧化效应、机理及其影响因素,对使用性能有特殊要求的钢种亚温淬火热处理工艺的制定具有一定指导作用。     

亚共析钢温变形过程中流变行为及组织演变规律研究

以45钢为研究对象,通过热模拟压缩试验对试样进行温压缩,变形温度550⁷00℃,应变速率0.001¹s^-1,变形量50%。结果表明:在变形温度550℃,应变速率1 s^-1时,造成应力快速下降的主要原因是变形功导致的温升所致,部分再结晶导致的软化也是造成应力下降的重要原因;温变形引起渗碳体破碎,且应变速率较低时,引起破碎渗碳体颗粒的分解并球化;构建了材料在应变为0.4的本构方程。     

基于离异共析转变的共析钢组织细化

通过在Gleeble 1500热模拟试验机上进行的单轴热压缩实验并结合SEM和EBSD分析技术,研究了共析钢在A₁---A_r1和A₁---A_c1温度范围内的两阶段变形对缓冷组织的影响. 结果表明: 共析钢在A₁---A_r1温度范围内进行过冷奥氏体形变后, 在A₁---A_c1温度范围内再变形时, 可以利用应变量控制再奥氏体化进程, 在一定应变量下获得奥氏体与未溶渗碳体粒子的混合组织, 在随后的缓冷过程中发生离异共析转变, 获得超细化 (α+θ)复相组织, 其中α--Fe平均晶粒尺寸小于3 μm, θ--Fe₃C粒子平均尺寸小于0.5 μm.     

不同组织共析钢室温拉伸变形的塑性失稳

通过不同热处理或热机械处理工艺获得了共析钢的4种不同组织,即2种片层间距的珠光体,球化珠光体以及超细晶(α+θ)复相组织。利用室温单轴拉伸实验、SEM及TEM分析了组织状态对共析钢力学性能和塑性失稳行为的影响,结果表明:细化片层间距可以改善片层珠光体组织的协调变形能力并提高强度,均匀伸长率有所降低的同时总伸长率提高。细片层珠光体的拉伸变形失稳符合塑性失稳判据,但不同片层间距的片层珠光体拉伸断裂均属于准解理断裂。与片层珠光体组织相比,球化珠光体和超细晶(α+θ)复相组织的协调变形能力强,虽然在均匀塑性变形阶段均存在少量渗碳体粒子开裂的情况,但拉伸变形失稳均符合塑性失稳判据,拉伸断裂为韧性断裂。与片层珠光体和球化珠光体相比,超细晶(α+θ)复相组织具有较好的强度-塑性配合。     

微观组织对共析钢室温加工硬化行为的影响

通过不同热机械处理工艺,分别获得片层珠光体、球化珠光体、超细化(α+θ)复相组织以及细晶(α+θ)复相组织等4种不同组织的共析钢.利用室温单轴拉伸实验、SEM和TEM等手段研究了上述组织对共析钢室温加工硬化行为的影响.结果表明:片层珠光体组织具有抗拉强度高、屈强比小且均匀延伸率低的特点,这与其初始加工硬化率高、加工硬化率随应变量增加而下降的程度有直接关系.其它3种铁素体/渗碳体粒子复相组织的初始加工硬化率较低,但下降趋势较缓,表现出较好的塑性变形能力.与球化珠光体相比,组织细化使超细化(α+θ)复相组织和细晶(α+θ)复相组织具有更好的强度与塑性配合.     

WC颗粒对过共析钢组织及性能的影响

研究了WC颗粒在过共析钢基体材料内的分布及对过共析钢基体材料组织及力学性能的影响。结果表明:WC颗粒对于过共析钢基体力学性能显著提高,颗粒主要在基体晶界上分布,WC颗粒加入基体后约5min基体材料综合性能最好,同时随着时间的延长,WC颗粒逐渐分解并形成新的碳化物。     

奥氏体化条件对过共析钢显微组织的影响

研究了奥氏体化条件对过共析钢显微组织的影响。结果表明,随着奥氏体化温度的提高、时间的延长以及冷却速率的提高,珠光体片间距和先共析渗碳体厚度均减小。同时,提高奥氏体化温度或者提高冷却速率,马氏体含量均会增大。     

强磁场对Fe-0.4%C亚共析钢等温珠光体转变的影响

研究了8 T强磁场对Fe-0.4%C亚共析钢在共析温度以下等温转变组织的影响。结果表明:8 T强磁场促进了Fe-0.4%C亚共析钢中珠光体相变,但降低了完全转变后珠光体面积分数。这是由于强磁场提高了Fe-C钢A3温度,从而提高了亚共析钢中先共析铁素体的百分比,降低残留奥氏体面积分数,导致完全转变后珠光体百分比更小。强磁场能升高共析转变温度,降低转变温度和共析转变温度之比,从而使珠光体片层间距减小。     

亚共析钢 C72D2奥氏体晶粒度腐蚀剂的选用

采用直接淬硬法测定亚共析钢 C72D2的奥氏体晶粒度。选用苦味酸溶液和不同配比的三氯化铁溶液作为腐蚀剂对亚共析钢 C72D2进行腐蚀,观察并对比不同腐蚀剂的腐蚀效果。结果表明：用三氯化铁溶液（三氯化铁 5g＋浓盐酸 5滴＋水 100mL）腐蚀后的奥氏体晶界比较完整,且颜色较深,便于观察和测定,可替代苦味酸溶液进行亚共析钢 C72D2奥氏体晶界腐蚀。     

低合金亚共析钢的临界温度及最大铁素体转变量的计算

利用热力学软件和经验公式计算了CL50D钢和Fe-C二元系的Acm和A₃临界温度线,并进行了对比分析。在此基础上,利用杠杆定理计算了过冷奥氏体等温转变获得的铁素体最大转变量。奥氏体等温转变试验结果表明,基于经验公式法预测的Acm和A₃临界温度线能够更准确地计算得到CL50D钢中最大铁素体转变量。本文的工作为低合金亚共析钢奥氏体的等温转变动力学研究和铁素体析出量的精确计算提供了一种方法。     

奥氏体化与冷却速率对过共析钢组织的影响

通过使用热膨胀仪模拟奥氏体化与连续冷却过程,研究了一种过共析钢在连续冷却条件下奥氏体化与冷却速率对于先共析渗碳体及珠光体片间距的影响规律.结果表明:提高连续冷却速率、延长奥氏体化时间或者提高奥氏体化温度均可以降低相变温度,扩大相变温度区间,细化珠光体片间距,使先共析渗碳体厚度变薄或变得不连续.然而,过度地提高冷却速率或者奥氏体化温度会导致出现马氏体,破坏组织的均匀性;通过控制合适的奥氏体化温度和冷却速率,大幅度延长奥氏体化时间得到了细化的全珠光体组织,并从C原子扩散和形核生长的角度对实验现象进行了理论解释.     

共析钢的过冷奥氏体动态相变和组织超细化

通过在Gleeble-1500热模拟试验机上进行单轴热压缩实验,研究了共析钢中过冷奥氏体在A1-Ar1之间变形时的组织演变,探讨了共析钢中复相组织球化超细化的机理.结果表明:随着应变量的增加,片层珠光体在原始奥氏体晶界形成的铁素体生长前沿形核长大,并向原始奥氏体晶内推进,直至相变完成.片层珠光体生成后继续变形,发生渗碳体的溶断和球化,及铁素体的动态回复再结晶等轴化等过程.渗碳体的球化有两种机制,其一是由于Gibbs-Thomson效应,珠光体中片层状渗碳体发生溶断和球化,生成的大颗粒渗碳体主要分布在铁素体晶界;其二是纳米级渗碳体粒子伴随铁素体动态再结晶在晶内重新析出.实验证实,在合适的变形工艺条件下可以得到亚微米级铁素体与亚微米、纳米级颗粒状渗碳体的双相组织.     

形变-球化退火共析钢的组织和性能

以共析钢为研究对象,通过亚温球化退火制备了1种球化珠光体,利用珠光体温变形和离异共析原理制备了3种高球化率的细晶铁素体（α）+渗碳体粒子（θ）复相组织,即细晶（α+θ）复相组织,并结合SEM和室温单轴拉伸试验等手段研究了其显微组织和力学性能。结果表明：与亚温球化退火相比,利用珠光体温变形和离异共析原理可以快速制备高球化率的细晶（α+θ）复相组织。珠光体温变形以及合适的奥氏体等温时间和温度是获取适于发生离异共析转变的粥状组织的关键。随着A₁以下温度等温时间的延长,细晶（α+θ）复相组织中的铁素体晶粒和渗碳体粒子平均尺寸增大,强度和伸长率减小。     

专利信息（Ⅱ）：一种消除亚共析钢中粗大魏氏组织的强磁场真空退火方法

一种消除亚共析钢中粗大魏氏组织的强磁场真空退火方法。包括以下步骤：工件装炉;将真空热处理炉内真空度升高至6×10^-3～8×10^-3 Pa;将磁场强度升高至大于10T以上;将工件以真空热处理炉的最大升温速度加热,保温,进行奥氏体化;以小于30 K／min的冷却速度将奥氏体化后的工件冷却至873K,然后随炉冷却至室温,再撤去磁场及真空。