奥氏体锰钢气体保护电弧焊HAZ组织和性能

本文以CO_2气体保护焊为例,采用大电流,高焊速即小线能量进行长段焊接,对比不同线能量下高锰钢HAZ的脆化倾向。试验结果表明,用气体保护焊焊接高锰钢时,利用大电流、高焊速的焊接规范,在无强迫冷却长段连续焊的条件下,可以获得较好的HAZ组织和性能。一、试验材料及方法 1.试验材料 (1)母材:ZGM13取自道岔,其化学成分如表1,试验前经1050℃水韧处     

变质对中锰钢组织与性能的影响

系统地研究了变质对中锰钢组织与性能的影响。结果表明，变质能细化晶粒，改变碳化物的形态和分布；碳含量小于１．２％时，能提高中锰钢的冲击韧度、加工硬化能力和耐磨性。     

淬火工艺对含Ni中锰钢组织和性能的影响

通过扫描电镜观察、拉伸及低温冲击试验,研究了不同淬火工艺对含1%(质量分数)Ni的中锰钢组织和性能的影响。结果表明,随着淬火温度升高,试验钢的屈服强度和抗拉强度先增大后减小,随后再逐渐增大,低温冲击吸收能量具有相同变化趋势;中锰钢的最优调质工艺为900 ℃淬火后于600 ℃回火,其屈服强度、抗拉强度及伸长率分别能达到560 MPa、640 MPa及21.8%,-50 ℃ 冲击吸收能量达到270 J,获得了良好的综合力学性能。调质态试验钢在不同淬火温度下均获得了铁素体和回火马氏体组织,随着淬火温度升高,马氏体比例增加,晶粒尺寸逐渐减小。     

淬火及回火工艺对中锰钢组织和性能的影响

通过热处理工艺实验及SEM与TEM组织观察,研究了不同淬火及回火工艺对碳锰钢与中锰钢组织和性能的影响。结果表明,提高锰含量显著降低了实验钢的Ac1和Ac3温度,缩小了两相区范围;随着淬火温度的升高,实验钢的屈服强度、抗拉强度有所降低;随着回火时间的增加,实验钢的冲击功升高;碳锰钢与中锰钢最优淬火温度分别为800~900℃和750~800℃,其屈服强度、抗拉强度分别为818、847和820、878 MPa,-40℃的冲击功在200 J左右,均具有良好的综合性能,中锰钢具有低成本、高强度及高韧性的综合优势。两种实验钢均可获得细小均匀的马氏体组织,马氏体板条束交错分布,随着回火时间的增加,实验钢中大尺寸碳化物的数量有所降低。     

高强度铬-锰钢的热处理工艺及组织和性能研究

制备了具有良好热成形性能的高强度铬一锰钢试样,其化学成分为0. 5%C、1.26%Cr、1.66%Mn、0.24%Si(质量分数)。对试样分别进行了不同工艺的热处理:950～1 100℃油冷,从两相区温度淬火,以及奥氏体化后空冷、风冷和油冷。随后检测了试样的显微组织和力学性能。结果表明,钢的奥氏体化温度不应高于950℃两相区淬火的温度,应以780～810℃为宜。此外,与空冷和油冷淬火的钢相比,风冷淬火即以约15℃/s冷速淬火的钢组织为马氏体和少量贝氏体,力学性能最好,抗拉强度达1 570 MPa,屈服强度达1 100 MPa,断后伸长率13.5%,强塑积21.2 GPa·%。     

TiC强化中锰钢的组织与性能研究

中锰钢是一种新发展的耐磨钢,而TiC的加入可以显著提高钢的耐磨性能.通过原位合成的方法,在中锰钢中引入TiC颗粒,探索了进一步提高该钢种耐磨性能的途径.研究表明,通过原位合成方法引入TiC颗粒后,中锰钢基体组织未发生明显变化,水韧处理后中锰钢呈奥氏体组织;TiC的引入提高了中锰钢的硬度和强度,表明其具有一定的强化效果;对TiC强化中锰钢磨损试验研究表明,不论是在油润滑,还是水润滑条件下,引入一定量TiC都会使基体耐磨性大幅提高,所能承受的极限载荷也有很大提高.     

钒钛微合金化对铸态中锰钢组织和性能的影响

通过试验研究,探讨添加钒钛微合金化对铸态中锰钢的组织性能的影响,确定钒钛微合金的合适加入量,实验表明经添加V质量分数为0．1％。0．2％或Ti0．15％与稀土和硅钙合金的复合处理后的铸态中锰钢,在中低冲击载荷下耐磨性能优于高锰钢,实现铸态中锰钢在中低冲击载荷下使用具有良好的耐磨性,该项目的研究具有良好的经济与社会效益。     

两相区退火对中锰钢热轧板组织和性能的影响

利用SEM、TEM以及EBSD技术对经过不同温度、不同时间退火低碳高硅中锰钢(锰含量7.6％)的组织和性能进行研究.结果表明:退火温度及退火时间对于中锰钢强度和塑性有重要影响.当退火温度为680℃时塑性最好,且随着退火时间的延长塑性逐渐增加,强塑积最高可达到30 GPa％.不同温度退火后的组织均为铁素体和残留奥氏体两相,使用EBSD技术可以发现在晶界处呈现薄膜状的大量残留奥氏体,薄膜状残奥产生的TRIP效应能够有效增加中锰钢的伸长率.     

一种新型亚稳定β钛合金的组织与性能研究

研究了一种新型的亚稳定β钛合金在α β两相区固溶时效处理(850℃×1h AC 600℃x6h AC)、β区固溶时效(880℃×lh AC 600℃×6h AC)、α β和β双重处理(850℃×0.5 h→880℃×0.5h AC 600℃×6h AC)3种热处理状态下的显微组织与力学性能.结果表明,850℃固溶处理没有改变原始加工态组织形貌;880℃固溶的显微组织为再结晶晶粒,低温时效后析出少量的α相;β (α β)双重处理后的显微组织为再结晶的β晶粒内析出较多的α相.无论在α β区还是在β区固溶时效处理,该合金都具有很好的强度短线塑性匹配关系,且达到了很高的强度级别;再结晶对于提高合金的断裂韧性有利,但从保持合金塑性的角度,固溶温度不宜选择在β温度区.因此将固溶温度定在α β两相区的接近β相变点的850℃是相对合理的.     

临界区退火温度对中锰钢组织性能和变形行为的影响

利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和拉伸试验机研究了临界区不同退火温度对Fe-0.21C-4.1Mn-1.85Si-0.05Nb冷轧中锰钢组织性能和变形行为的影响.结果 表明:随着退火温度的升高,试验钢中铁素体含量逐渐降低,马氏体含量增加且尺寸增大,残留奥氏体的含量先升高后降低;随着退火温度的升高,试验钢的抗...     

亚纳米超细贝氏体钢的组织和性能

为了缩短贝氏体转变时间并减少生产成本,设计并冶炼了一种新的贝氏体钢种,在Gleebe-1500热模拟实验机上测定其热膨胀曲线,结合显微组织图绘制了实验钢的CCT曲线。根据CCT曲线进行低温等温转变实验,对热处理试样进行拉伸试验,获得了实验钢低温转变后的力学性能。通过TEM观察发现低温转变的实验钢是由亚纳米级的超细贝氏体、马氏体等组成的一种超细贝氏体钢。340℃×2 h的低温等温转变,实验钢的抗拉强度达到1470 MPa,伸长率为15%。     

大型铜矿用球磨机衬板硅锰钢的组织与性能

为了获得矿用球磨机衬板良好的性能,对硅锰钢衬板材料进行淬火并二次回火,进行显微组织的观察和硬度、冲击及摩擦磨损测试。结果表明,二次回火后硬度下降约1 HRC,韧性提高约10%;摩擦转速是影响磨损机制的关键因素：低速时磨损以磨粒磨损为主,高速时以粘着磨损为主。     

回火温度对低合金高强锰钢组织与性能的影响

研究了不同回火温度对低合金高强锰钢力学性能和微观组织的影响。结果表明,随着回火温度升高,抗拉强度逐渐降低,屈服强度先升后降,硬度先基本持平随后逐渐下降,冲击功的变化趋势为先升后降再升高。回火温度200~250℃时,抗拉强度高于1 500 MPa,-40℃冲击功大于80 J,力学性能较好;钢的组织主要为回火板条马氏体。     

亚稳奥氏体锰钢强化特性研究

在97摩托小时,1164公里使用条件下,分别对亚稳奥氏体锰钢和ZGMn13两种材料铸造的坦克履带板着地筋表层和次表层进行了解剖分析．试验结果表明,前者的表层硬化系数、硬化层,深度以及耐磨性明显优于ZGMn13．     

不同初始组织中锰钢逆相变退火后的室温组织与性能

研究了0.1C-5Mn中锰钢两种初始组织形态(热轧淬火态与冷轧形变态马氏体)经两相区退火处理后的室温组织形貌及力学性能。结果表明:经退火处理后,热轧马氏体复相组织(铁素体+奥氏体)大部分保持板条状,而冷轧马氏体发生回复再结晶,形成多边形或等轴状(粒状)超细晶粒;冷轧退火样中残留奥氏体含量及其中C含量高于热轧退火样,表明冷轧初始组织形态有利于逆相奥氏体稳定及C元素配分;冷轧退火样的强度(屈服、抗拉)均高于热轧退火样,而断后伸长率稍低于热轧退火样,并且冷轧退火样加工硬化速率优于热轧退火样,两者强塑积均超过30 GPa·%,冷轧退火样强塑积偏高。     

退火和退火-时效工艺对热轧中锰钢组织及性能的影响

分别采用退火和退火-时效工艺来调控热轧态Fe-10.2Mn-0.41C-2.2Al-0.6V中锰钢中的奥氏体体积分数、奥氏体稳定性及VC析出来优化中锰钢的力学性能组合。结果表明,经退火-时效热处理后试验钢的屈服强度、抗拉强度和伸长率均获得提升。大量的纳米级VC颗粒是促进中锰钢屈服强度增加的主要因素。     

铸态锰钢的加工硬化性能

采用压缩试验方法,就合金元素对铸态锰钢的加工硬化性能的影响作了系统试验;试验结果表明,锰含量的降低,奥氏体的稳定性下降,因而铸态锰钢的加工硬化能力提高,适宜的N、Cr含量及N/Cr比使铸态锰钢的加工硬化能力显著提高,并对铸态锰钢的加工硬化机理作了重点分析探讨。     

铸态锰钢的抗磨性能

通过化学成分的优化,N、Cr等元素的加入和变质处理等措施,得到在稳定产低的奥氏体基体上弥散分布有粒状碳化物的铸态组织。这种铸态锰钢具有初始硬度高、韧性好、加工硬化能力强和抗磨性高等特点。并重点分析了铸态锰钢的抗磨机理。     

热处理工艺对硅锰钢组织和力学性能的影响

为了提高Q&P钢的强度、塑性性能,将试验钢经过奥氏体逆转变+淬火配分工艺处理。通过SEM、XRD和室温拉伸试验分析了试验钢的相变、元素配分行为和力学性能。结果表明,ART-Q&P钢的马氏体板条边界模糊光滑,部分马氏体表现出一定的回火特征;铁素体为针状或不规则块状,针状铁素体存在于马氏体板条之间。逆转变过程可进一步促进C和Mn在高温下配分,使奥氏体更加稳定,室温下得到更多的残余奥氏体。相比I&QP处理,经ART-Q&P处理后,试验钢获得了良好的强度塑性结合,抗拉强度为1191MPa,总伸长率为14.47%,强塑积达17.24GPa·%。