冷却速率对Ti-V-Mo复合微合金钢组织转变及力学性能的影响

利用OM、EBSD、HRTEM和Vickers硬度计等手段研究了冷却速率对Ti-V-Mo复合微合金钢组织转变、析出相及硬度的影响,阐明了(Ti,V,Mo)C在不同冷却速率下的析出规律及其对显微组织和硬度的作用机理。结果表明,当冷却速率低于20℃/s时,随着冷却速率的增加,析出相平均尺寸由13.2 nm逐渐减小至6.9 nm,铁素体平均晶粒尺寸由5.06 mm逐渐细化至2.97 mm,硬度呈先快速增大而后缓慢增大的趋势,铁素体的细晶强化和(Ti,V,Mo)C的沉淀强化是硬度升高的主要因素;冷却速率为20~30℃/s,其对晶粒细化和沉淀强化的影响效果已趋于饱和,硬度基本保持不变,此时Ti-V-Mo复合微合金钢的硬度具有最大值410 HV,屈服强度高达1090 MPa。Ti-V-Mo复合微合金钢的硬度y与冷却速率x符合指数衰减关系:y=-229exp(-x/5)+412。     

热处理工艺对Ti55531钛合金显微组织与拉伸性能的影响

利用光学显微镜、扫描电子显微镜和拉伸试验机等设备,研究了热处理工艺对Ti55531钛合金显微组织和拉伸性能的影响。结果表明:随着固溶温度的升高(790~810℃),合金中初生α相(αp)的含量减少,合金强度升高而塑性降低;随着时效温度的升高(500~600℃),合金中次生α相(αs)变粗变长,合金强度降低而塑性升高;随着550℃时效时间的延长(2~8h),合金中析出的αs相含量增多,强度升高,塑性有所降低。     

淬火温度对高Ti低合金耐磨钢组织及力学性能的影响

研究了淬火温度对高Ti低合金耐磨钢组织转变、析出相和力学性能的影响,并分析了组织演变和力学性能变化的原因。结果表明:试验钢经不同温度淬火和200 ℃回火后的组织均为高位错密度板条马氏体;析出相尺寸主要为微米-亚微米-纳米三种尺度,微米级析出相呈杆棒状,亚微米以及纳米析出相呈球状,马氏体板条上分布着细小的(Ti, Mo)C析出相。随着淬火温度的升高,试验钢的屈服强度、抗拉强度和维氏硬度均先升高后降低,均在920 ℃时有最大值,分别为1248 MPa、1535 MPa和434 HV,此时伸长率为10.0%。随淬火温度升高,纳米级析出相逐渐回溶,数量减少且尺寸逐渐长大,沿轧制方向被压扁拉长的原奥氏体晶粒尺寸以及马氏体板条块尺寸略有增大,但马氏体板条宽度却无明显长大。大量的弥散分布的5～10 nm的(Ti, Mo)C粒子是促进耐磨钢硬度升高的主要因素。细小的(Ti, Mo)C析出相逐渐长大以及原奥氏体晶粒的增大都不利于耐磨钢硬度的提高。     

连续热处理线开发框架锯条用钢工艺研究

框架锯已广泛应用于石材加工行业,框架锯条用钢是制备框架锯的必备材料,也是钢铁材料中的高附加值产品。采用国内自主设计的连续式淬火-回火热处理设备,拟开发目前国内外市场上未有使用的2.0 mm厚度薄型框架锯条用75Cr1高强度高韧性热处理钢带,以提高石材利用率。通过在连续热处理线上依次设定不同的加热炉奥氏体化温度、铅铋合金熔液温度、回火温度,采用材料试验机、洛氏硬度计、金相显微镜和扫描电镜研究三者对热处理钢带显微组织和力学性能的影响,探索出生产高性能框架锯条用材的最佳热处理工艺。结果表明,奥氏体化温度为930℃,铅铋合金熔液温度为250～315℃,回火温度为500～520℃,采用马氏体分级淬火,可制备出高性能的2.0 mm薄型75Cr1热处理钢带。此时,屈服强度为1 157～1 241 MPa,抗拉强度为1 275～1 368 MPa,伸长率为8.8%～13.8%,表面硬度为39.5HRC～42.5HRC,显微组织为回火屈氏体+少量贝氏体,晶粒尺寸极其细小均匀。通过与现有3.0 mm的厚规格高质量国外进口材进行显微组织与力学性能对比,所开发的2.0 mm新型薄规格材料可达到3.0 mm进口...     

中碳珠光体型高速车轮钢的韧化机理

 韧性是影响高速车轮运行安全的关键性能指标。为了阐明中碳珠光体型高速车轮钢的韧化机理,对夹杂物改性和组织韧化两方面进行了深入研究。研究结果表明,硫化物包裹氧化物的夹杂物改性提高了车轮钢的韧性。车轮钢中的氧化物夹杂容易在夹杂物与基体界面处产生裂纹,并向周围基体扩展;当氧化物被硫化物包裹后,裂纹仅在夹杂物本身产生,保护了周围基体。在w（Mn）＝0.75%的成分体系下,当硫的质量分数提高到0.006%及以上时,硫化物在固相线温度以上析出,可以实现对氧化物的较好包裹,改善车轮钢的韧性;硫化物在车轮热加工过程中会发生回溶与再析出,破坏复合夹杂物的包裹效果,提高硫质量分数或降低热加工温度,可以提高复合夹杂物的热稳定性。奥氏体晶粒尺寸和先共析铁素体体积分数是车轮钢组织韧化的关键控制因素。细化奥氏体晶粒尺寸、提高铁素体体积分数,断口中解理面尺寸减小,韧性撕裂区增多。     

中碳铬-镍-钼钢的超高强度和超低屈强比现象

研究了淬火温度和回火温度对中碳铬一镍一钼系超高强度钢屈强比的影响,分析了超低屈强比现象产生的原因。结果表明：在淬火后200℃回火条件下,屈强比随淬火温度的升高先下降,至950-1000℃淬火时仅约为0．45,尔后又升高;900℃淬火、165-180℃回火后,其屈强比较低（约为0．45）,而抗拉强度大于2200MPa。超低屈强比现象主要与残余奥氏体及其中的可动位错和淬回火后的残余应力有关。     

锻造用贝氏体型非调质钢的高周疲劳性能

利用旋转弯曲疲劳试验方法研究了新开发的一种锻造用贝氏体型非调质钢的高周疲劳性能,并与典型的钒微合金化的铁素体-珠光体型非调质钢F38MnVS和调质钢40Cr进行了对比。结果表明,开发的贝氏体型非调质钢具有细小均匀的粒状贝氏体组织,在锻态的疲劳极限比达到了调质钢40Cr水平,但在正火后的疲劳性能有所降低。与同样钒微合金化的铁素体＋珠光体钢F38MnVS相比,具有粒状贝氏体组织的试验钢的疲劳极限比较低。对疲劳断口的分析表明,贝氏体钢的疲劳裂纹均起源于试样的基本表面,疲劳裂纹以准解理机制扩展。进一步裂纹扩展速率试验表明,贝氏体钢的疲劳裂纹扩展速率da/dN明显低于铁素体＋珠光体型非调质钢F38MnVS。     

淬火和回火温度对W4Mo2Cr4VNb高速钢组织和力学性能的影响

研究了淬火、回火温度对W4Mo2Cr4VNb钢组织和力学性能的影响.结果表明,随着淬火温度提高,试验钢奥氏体晶粒长大较快;淬火温度从1160 ℃提高到1200 ℃,高温回火后钢的二次硬化能力明显地提高了,但韧性急剧降低;试验钢在560 ℃左右回火时出现二次硬化峰;经1160 ℃淬火,580 ℃回火后试验钢韧性和抗弯强度较好;经1200 ℃淬火、560～580 ℃回火后,红硬性良好.     

Ni对高碳工具钢75Cr1组织和性能的影响

为开发高性能、长寿命的木工圆锯片、带锯条、弹簧等五金工具，在75Cr1钢中分别添加质量分数为0.2%、0.4%的Ni元素。通过力学性能检验、显微组织分析以及热处理试验，研究了不同Ni含量对75Cr1钢热轧态及热处理态力学性能与显微组织的影响。结果表明，在Ni添加量为0%～0.4%的范围内，能降低热轧75Cr1钢的强度与硬度，提高塑性，其含量越高，效果越显著，但对冲击性能影响不明显；Ni对淬火硬度影响不大，当Ni含量达到0.4%时，硬度呈降低趋势，但明显提高回火后的塑性，降低回火后的强度与硬度，并改善回火后的冲击吸收能量，Ni含量越高，改善效果越明显。显微组织方面，Ni可以细化热轧75Cr1钢珠光体球团尺寸及片层间距，促进珠光体片的球化，同时也细化淬火与回火后的显微组织。结合经济性与综合力学性能考虑，75Cr1钢中Ni的最佳添加量为0.2%。