低碳钢20CrNi2Mo的高温热变形行为及热加工图北大核心CSCD

以20CrNi2Mo低碳钢为研究对象,采用DIL805A/T热模拟试验机在变形温度为900~1050℃、应变速率为0.001~1s^(-1)条件下进行等温单道次轴向热压缩试验,建立了20CrNi2Mo钢高温压缩的最大变形抗力本构方程和热加工图,并观察了热变形组织。结果表明:真应变值为0.1~0.5的热加工图中均存在两个功率耗散峰区,且随着应变量的增加峰区I逐渐向变形温度较高的区域移动,峰区II向应变速率增大的区域移动。热加工图中失稳区域随着应变量的增加先逐渐减小后又逐渐增大,在ε=0.4时,失稳区域最小,此应变量下20CrNi2Mo钢较优的热加工工艺区间为:变形温度940~960℃、应变速率0.001 s^(-1)或温度1025~1050℃、应变速率0.01~0.06 s^(-1)。     

强韧化工艺对20CrNi2Mo钢组织与性能的影响

对20CrNi2Mo钢进行了强韧化处理,研究了处理工艺对其金相组织、硬度、塑韧性和耐磨性的影响.结果表明:20CrNi2Mo钢经不同工艺强韧化后,虽然金相组织基本保持低碳马氏体板条形态,但强度、塑韧性和耐磨性等有差别,深冷处理有利于提高材料耐磨性;两相区淬火使材料的韧性得到提高;高温淬火可提高材料的韧性,同时又不损伤材料的强度.     

20CrNi2Mo钢重载齿轮应用研究

针对20Cr2Ni4钢在生产中存在热处理工艺复杂、零件畸变较为严重且校正困难、材料成本较高等问题,对比研究20CrNi2Mo与20Cr2Ni4钢热处理工艺性及其热处理后的力学性能、耐磨性能、金相组织、渗层性能以及畸变情况.结果表明,采用20CrNi2Mo钢替代20Cr2Ni4钢应用于重载齿轮是可行的.     

淬火温度对20CrNi2Mo钢拉伸性能的影响

通过SEM、室温拉伸试验分析了20CrNi2Mo钢经900~1200℃淬火+200 ℃回火后的显微组织及力学性能。结果表明：随淬火温度的升高,20CrNi2Mo钢原奥氏体晶粒尺寸增加,强度和硬度降低,塑性有所增加。不同淬火温度下,马氏体板条间均会形成一层很薄的残留奥氏体薄膜,而且随淬火温度的提高,薄膜的分岔和弥散分布特征更加明显。拉伸断裂方式为韧性断裂,且放射区韧窝尺寸随淬火温度升高而增大。     

形变对板条马氏体20CrNi2Mo钢组织演化规律的影响

在DIL805A/T热模拟试验机上对20CrNi2Mo板条马氏体钢进行了等温单道次轴向热压缩试验,结合光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)和显微硬度计,研究了形变量对20CrNi2Mo钢板条马氏体组织演变规律和力学性能的影响。结果表明:20CrNi2Mo钢在压缩变形过程中极易发生动态再结晶,动态再结晶开始的临界应变为0.22。当变形量小于临界应变时,原奥氏体晶粒尺寸变化不大,板条束尺寸增加,板条块宽度减小,小角度晶界所占比例逐渐增大,大角度晶界所占比例逐渐减少;当变形超过临界应变后,随着变形量的增加,原奥氏体晶粒、板条束、板条块逐渐被细化,小角度晶界所占比例先略有减小后逐渐增大。极图分析表明,20CrNi2Mo钢在形变过程中板条块取向逐渐呈现择优分布。     

40CrNi2Mo钢中频淬火后组织和性能的研究

研究了40CrNi2Mo钢经不同工艺热处理后,再对其表面进行中频淬火并测定其组织及性能。结果表明,以调质工艺为基本工艺并对其表面进行中频淬火后,40CrNi2Mo钢表面的组织为均匀细小的马氏体,强度和耐磨性显著提高,心部组织为回火索氏体,并呈弥散分布,塑韧性没有明显下降,从而提高了40CrNi2Mo钢表面的耐磨性、疲劳抗力和承载能力,使40CrNi2Mo钢具有良好的综合力学性能。     

20CrNi2Mo钢齿轮锻坯的锻后热处理及带状组织控制

研究２０ＣｒＮｉ２Ｍｏ钢齿轮锻坯的预热处理工艺，探索出控制铁素体、珠光体条带组织的控冷等温退火新工艺，保证了２０ＣｒＮｉ２Ｍｏ钢坯有良好的切削加工性。按此工艺生产的桑车２０１ＡＮ输出轴，台架试验的寿命成倍提高     

淬火冷却速率对20CrNi2Mo钢组织及力学性能的影响

采用不同冷却介质对20CrNi2Mo钢进行了淬火处理,研究了不同淬火冷却速率对20CrNi2Mo钢组织及力学性能的影响。结果表明,随着淬火冷却速率的增大,20CrNi2Mo钢的晶粒度几乎不变,板条马氏体束细化;强度提高,伸长率和断面收缩率基本不变;并且随着冷却速率增大,冲击吸收能量增高,断口由脆性断口转变为韧性断口。     

Nb对重载齿轮用20CrNi2Mo钢组织和力学性能的影响

采用光学显微镜及力学性能等检验方法,研究了Nb对重载齿轮用20CrNi2Mo钢热处理后组织和力学性能的影响.结果表明,加Nb后的20CrNi2Mo钢,晶粒明显细化;当奥氏体化温度在900℃以上时,晶粒开始长大,且随奥氏体化温度的提高,晶粒逐渐长大;加Nb后在920℃奥氏体温度下保温10 h,奥氏体晶粒没有发生异常长大;加Nb后20CrNi2Mo钢的强度、伸长率和冲击韧性均有提高,且随回火温度的升高,抗拉强度降低,伸长率和冲击吸收能量升高.     

热处理工艺对重载齿轮用20CrNi2Mo钢性能的影响

针对重载齿轮用20CrNi2Mo钢热处理后易产生变形的问题,研究了热处理工艺对20CrNi2Mo钢性能的影响。结果表明:采用改进后的热处理工艺,试样的伸长率、断面收缩率、冲击韧度与原始工艺相比变化不大,抗拉强度、表面硬度、热处理畸变量均比用原始热处理工艺处理的性能要好,因此重载齿轮用20CrNi2Mo钢热处理时应采用改进后的热处理工艺代替原始工艺,为扩大20CrNi2Mo钢应用领域奠定了基础。     

含硼20CrNi2Mo钢齿轮渗碳淬火组织及缺陷分析

含硼20CrNi2Mo钢齿轮渗碳淬火后,在齿根部位产生黑色屈氏体组织,使齿根表面硬度及显微硬度梯度降低,未能达到技术要求,对其产生原因进行了分析。结果表明,由于淬火冷却不足,导致过冷奥氏体在高温区即发生分解,未能转变为马氏体组织,而发生珠光体型转变生成屈氏体。     

渗碳淬火工艺因素对20CrNi2Mo钢热处理畸变影响的研究

采用正交试验方法,研究了淬火温度、渗碳温度、碳势、锻造比、预处理及预热等材料和热处理工艺因素对20CrNi2Mo钢热处理畸变的影响。针对20CrNi2Mo钢渗碳淬火的畸变特性,可通过优化的工艺参数较好地控制20CrNi2Mo钢的畸变。     

渗碳淬回火工艺对G20CrNi2Mo钢组织与性能的影响

以G20CrNi2Mo渗碳轴承钢为研究对象,通过扫描电镜及光学显微镜分析不同热处理工艺下的组织及硬度差异,并借助摩擦磨损试验机研究其耐磨性能的变化。结果表明,G20CrNi2Mo轴承钢渗碳后经过不同淬火及回火工艺,其硬度和耐磨性能均有了明显提高,其中,二次淬火后的组织为细小的马氏体和均匀细小的颗粒碳化物,以及少量的残留奥氏体;二次淬火后经过回火处理,200 ℃低温回火的组织性能最优,组织为回火马氏体,其硬度值为62.3 HRC,磨损量为12.9 g。     

洁净度对40CrNi2Mo钢冲击韧性的影响

通过不同冶炼方法得到了分别含有0.001S％、0.004S％和0.016S％的试验钢,利用定量金相、扫描电镜和能谱分析等方法,获得了夹杂物特征参数,研究了该试验钢的冲击韧性.结果表明,随着硫含量地降低,夹杂物体积分数和尺寸减小,夹杂物间距增加;夹杂物类型和体积分数对高温回火钢板冲击韧性影响较大,对低温回火钢板冲击韧性影响较小;400℃以下回火时,该试验钢的冲击吸收功区别不大;回火温度超过400℃时,随着夹杂物体积百分数地增加,冲击吸收功明显降低.     

20CrNi2Mo渗碳轴承钢的变形抗力

利用MMS-300热/力模拟实验机,在变形温度850℃~1150℃、应变量0~0.8和应变速率0.01s-1~10s-1条件下对20CrNi2Mo钢进行高温单道次压缩实验,分析变形温度、变形速率和变形程度对变形抗力的影响。结果表明,变形温度和变形速率对20CrNi2Mo钢变形抗力的影响最为强烈:20CrNi2Mo钢变形抗力随变形温度的升高而减小,随变形速率的提高而增大;且变形温度、变形速率和应变量3个因素之间相互作用,共同影响变形抗力。利用多元非线性回归建立了20CrNi2Mo钢高温变形抗力数学模型,与实测值比较表明,模型拟合程度较好。     

热变形对35CrMo钢淬火马氏体晶体学特征的影响北大核心CSCD

通过热压缩实验获得不同应变下35CrMo钢的淬火马氏体组织。基于电子背散射衍射(EBSD)测试技术研究了热变形对35CrMo钢淬火马氏体晶体学特征的影响,重点分析了不同变形量下奥氏体晶粒尺寸及马氏体变体组合特征的变化。研究结果表明:多轮动态再结晶的出现造成了高温真应力-真应变曲线的多峰变化,且第1轮动态再结晶明显细化了奥氏体晶粒。原始奥氏体的晶粒取向决定了淬火后马氏体变体的类型,且淬火马氏体变体的组合方式均为密排面组合。不同变形量下淬火马氏体变体间的取向差集中在50°~60°范围内,可通过引入大角度晶界来细化晶粒。     

低碳Ti-Mo微合金马氏体钢的热变形行为

利用Gleeble-3800热模拟试验机对试验钢在950~1100 ℃,应变速率为0.1~5.0 s^-1,最大应变量为60%的条件下进行了热压缩模拟试验。结果表明：高变形温度、低应变速率和大变形量有利于动态再结晶,试验在1050 ℃、变形量60%、变形速率1 s^-1条件下得到圆整均匀再结晶晶粒,平均晶粒尺寸为14.84 μm;推演出低碳Ti-Mo微合金马氏体钢的形变激活能为462.8 kJ/mol及Z参数与动态再结晶变形条件的关系;建立起试验钢动态再结晶临界应变公式ε_c=0.3729Z^0.3496。     

20Si2Mn2CrNi钢Ms点下的等温转变组织及其强韧性

采用热膨胀法研究了一种低碳低合金B/M复相高强20Si2Mn2CrNi钢在Ms点(386℃)附近等温淬火的相变动力学,运用K-M模型定性地计算了Ms点以下等温淬火时的马氏体体积分数,研究了试验钢在不同等温淬火工艺下的组织转变对其力学性能的影响规律。结果表明,试验钢在高于386℃等温时过冷奥氏体转变为上贝氏体,而在386℃以下等温时除形成马氏体外,还形成了与386℃以上奥氏体等温转变为贝氏体动力学一致的低温贝氏体。试验钢在300℃等温淬火时,马氏体体积分数为91.74%,硬度为41.7 HRC,冲击吸收能量为91.7 J,具有较好的强塑性综合力学性能,这与贝氏体组织与马氏体组织良好的协调变形有关。     

20CrNi2Mo材料齿轮渗碳工艺改进

将20CrNi2Mo渗碳钢材料齿轮渗碳工艺由传统的渗碳-缓冷-球化退火-加热淬火-低温回火,改为渗碳后直接淬火,并从理论上分析了直淬的可行性,为20CrNi2Mo的渗碳热处理工艺的改进提供了一些实践经验和理论数据.     

保温工艺对G20CrNi2Mo轴承钢带状组织的影响

G20CrNi2Mo轴承钢工件易出现带状组织,降低其疲劳性能和服役寿命。为掌握带状组织的形成原因和消除方法,采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)和电子背散射衍射(EBSD)等表征分析了保温工艺对G20CrNi2Mo轴承钢带状组织成分和结构的影响。结果表明：G20CrNi2Mo轴承钢形成带状组织的原因是C元素的偏析,部分区域贫C导致其马氏体相变所需的临界冷却速率增加,随后在锻造冷却时此区域先共析形成了铁素体带;通过高温长时保温可以促进C元素的扩散,进而消除带状组织。对于渗碳/氮热处理过程,当处理温度≥820℃时,带状组织可完全消除。而当处理温度≤820℃时,可通过940℃保温3 h的正火预处理将带状组织提前消除,其在后续的渗碳/氮热处理过程中不再出现。