中碳Si-Mn奥氏体一贝氏体耐磨钢的研究

试验研制了以硅、锰为主的中碳Si－Mn奥氏体一贝氏体钢,可在铸态、正火和缓冷以及锻后空冷条件下均可获得贝氏体组织,且具有高硬度和良好的韧性,其冲击磨损性优于高锰钢．     

截齿用新型高硅低碳空冷贝氏体钢的组织与性能

为了克服常用 35 Cr Mn Si截齿原材料价格高、热处理工艺复杂、耗能大、污染环境、寿命低等缺点 ,设计了适合采煤机截齿用的高硅新型低碳空冷贝氏体钢 ,其成分 (质量分数 ,10 0× w) C为 0 .19～ 0 .2 7,Mn为 2 .0～ 4.0 ,B为0 .0 0 15～ 0 .0 0 3,Si为 0 .7～ 1.6。较高的硅含量提高了 Mn-B系贝氏体钢的空冷淬透性和韧性 ,较低的含碳量极大地提高了截齿的韧性和抗断裂能力。此钢经 116 3K奥氏体化后空冷 ,即可获得具有良好的高硬度、高韧性配合的贝氏体或贝氏体 /马氏体复相组织 ,其各项力学性能指标均达到或超过了采煤机截齿技术标准中的要求。新型空冷低碳贝氏体钢截齿 ,采用空冷硬化 ,工艺简单 ,免除了盐浴等温淬火 ,节约了能源 ,降低成本约 10 % ,并减少了污染。现场试验结果表明 :新型空冷低碳贝氏体钢截齿万吨耗齿量为 12 4件 ,齿体无弯曲和折断 ,比原 35 Cr Mn Si截齿可降低齿耗 8.8%左右     

低碳锰铌钢控制轧制及轧后快冷的组织与性能

本文研究了06Mn Nb钢中Mn、Nb含量,加热温度、轧制规程、轧后冷却及时效处理等工艺因素与轧后组织性能和断裂行为的关系。降低加热温度,采用合适的轧制规程,轧后在780—600℃之间以17℃/秒冷速冷却,碍到细小的针状铁素体晶粒,细小的M/A岛及少量粒状贝氏体组织的复合组织。提高Mn、Nb含量与加快轧后冷却有相似的作用。这样的组织比控制轧制后空冷的铁素体与珠光体组织,具有更高的σ_Y和好的低温韧性。粒状贝氏体的数量与贝氏体束的尺寸,与加热温度和总形量有很大关系,贝氏体的韧性决定于贝氏体束的大小,大的M/A岛能诱发裂纹。针状铁素体晶柱尺寸,是决定钢的屈服强度与低温韧性的主要因素。     

再论55SiMnMo钢贝氏体形态

讨论55SiMnMo钎钢在正火(连续空冷)和等温条件下所转变的贝氏体,分析这两种贝氏体的形貌和形态差异.研究结果表明:55SiMnMo钢加热(超过AC3点)奥氏体化后,正火(连续空冷)获得的金相组织是B4型无碳化物上贝氏体(铁素体+富碳奥氏体);在等温条件下:等温的温度达到或超过400℃,长时间等温的金相组织是B2型,B4型混合贝氏体,B2型的比例多过B4型(以B2型为主),短时间的等温则是以B4型为主;等温的温度低过400℃,即使长时间等温,其金相组织仍是B4型贝氏体.     

新型Si-Mn贝氏体钢的组织结构和性能

对新型Ｓｉ－Ｍｎ贝氏体钢的组织和性能进行了研究，试验结果表明，在铸态 缓冷以及锻后空冷条例下均可得到贝氏体组织，具有较高的综合力学性能及耐磨性。     

多元低合金空冷贝氏体铸钢的组织与性能

以A3废钢为主要原料,添加Si, Mn, Cr, Cu等多种微量合金元素,加入少量Mo、稀土进行微合金化和变质处理,在空冷条件下,获得了综合性能优良的贝氏体钢.主要研究了该钢的成分、组织和性能之间的关系.结果表明,低合金空冷贝氏体钢的生产工艺简单,贵重合金元素加入量少,生产成本低,具有优良的强韧性和耐磨性,综合效益显著.     

贝氏体钢的价电子结构与性能

运用“固体与分子经验价电子理论”建立了Fe-C系贝氏体晶胞的价电子结构,研究了贝氏体钢中Mn,Si,B以及Re对强度和韧度的作用机制。结果表明,在贝氏体钢中形成的较Fe-C贝氏体具有更强键合和对C原子扩散具有更大阻力的C－Mn偏聚结构单元,增加了具有较强键合力偏聚结构单元的权重,同时微量元素的深入促进了合金元素之间的交互作用,并使合金贝氏体的共价电子对空间分布更加均衡,从而使贝氏体钢的强度和韧度更为优越。     

重型汽车专用非调质钢前轴工业性生产工艺

针对国内卡车前轴使用调质钢制造带来的产品力学性能下降或成本过高等缺点,自行设计一种非调质钢制造卡车前轴,使用Mn、Si等廉价合金元素代替调质钢中Cr、Ni、Mo等较贵重合金元素,所设计的空冷贝氏体钢成分定为Mn-Si-V-B系,钢号为18Mn2SiVB.通过冶炼操作研究,实验确定前轴热处理工艺,进行工业实验.经过相组织分析和疲劳强度实验对产品进行检验.结果表明,冶炼和连铸连轧条件基本满足18Mn2SiVB钢的生产设计要求.采用设计用钢18Mn2SiVB代替45号或40CrMo和40CrNiMo制造卡车前轴,从其力学性能测试结果分析,能够满足使用要求;在制造工艺上采用锻后空冷代替原有锻后调质的方法是可行的.     

不同热形变参数对新型贝氏体钢组织与冲击性能的影响

对一种新型空冷贝氏体钢的热形变工艺进行了研究，分析了此钢经三种温度热形变并以不同冷速处理后的显微组织及冲击性能。结果表明，试验钢在1050—1100℃加热后缓冷到680℃进行热变形，沿原奥氏体晶界有块状铁素体析出，组织较为粗大，将获得低的冲击韧性。而经880℃热形变后，不存在铁素体块，贝氏体组织也较为细小，可获得较高的冲击韧性。880℃形变后等温1min空冷，得到的贝氏体束短小、交叉分割且均匀，这种组织使试验钢具有优良的性能指标。     

中碳低合金空冷贝氏体铸钢的组织与性能研究

以A3钢边角料为原料添加锰铁、硅铁、铬铁和钼铁以及少量的稀土,通过中频感应熔炼及相应的炉前处理,设计了1种铸钢,通过不同的热处理工艺制度,在空冷条件下获得了贝氏体组织.通过16种不同的热处理工艺研究热处理对组织的影响规律,借助光学金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜((SEM)、硬度计和冲击试验机等手段分析研究了试验钢热处理态、回火态以及不同热处理工艺规范下的力学性能,利用透射电子显微镜(TEM )分析研究了空冷贝氏体组织组成以及析出的碳化物的成分.结果表明:合金元素C, Si. Mn, Mo, Cr的合理有效配合,可使钢在空冷条件下,在较宽的成分范围内得到以贝氏体为主的显微组织.TEM分析证明基体组织以下贝氏体为主,兼有部分上贝氏体,同时还有少量的残余奥氏体存在,贝氏体中的碳化物有渗碳体和ε-碳化物.贝氏体钢的硬度在40～49HRC范围内变化,冲击韧性在44～70J/cm2范围内变化;     

新型贝氏体钢的弯曲疲劳性能

对新型GDL空冷贝氏体钢进行弯曲疲劳性能试验和微观结构分析。结果表明GDL钢的显微组织是由束状贝氏体和少量残余奥氏体组成，残余奥氏体以薄膜形态分割贝氏体板条而形成超细化亚单元，增加了材料的微观塑性。此外，稀土元素球化钢中的夹杂物、强化晶界，使疲劳裂纹萌生和扩展的抗力增加，该钢在不回火的情况下就具有优异的力学性能。     

空淬贝氏体钢颚板的研制

针对普通低合金钢颚板寿命短的问题,采用控制Mn、Mo含量的方法和空气淬火工艺,得到贝氏体钢.经现场试验表明,用空淬贝氏体钢浇注的颚板,其寿命是普通低合金钢颚板的两倍.     

屈服强度800 MPa的低碳微合金钢

研究了不同成分特征的含锰含碳微合金钢通过控轧控冷后回火的组织与力学性能,Mn含量为1．7％－2．3％的试验钢轧后经快冷和中温回火获得了高强度和一定的塑性、韧性,其中含0．06％,2．3％Mn,0．21％Al和微量Nb,Ti,B的快冷回火钢屈服强度（σ0．2）超过800MPa,延伸率大于4％。室温冲击韧性134－174．5J／cm^2,－40℃冲击韧性为103－110J／cm^2,具有由变形奥氏体转变成的细小贝氏体组织。     

40Cr钢冷脆转变温度的测定

通过系列冲击试验，采用Ｖ型缺口的夏比冲击试样，以能量法，断口形貌法结合断口微观形貌的变化对４０Ｃｒ钢冷脆转变温度进行了分析测定。试验表明：４０Ｃｒ钢６００℃回火空冷后的冷脆转变温度为－５０℃。     

SiMnCr系高强度钢组织转变研究

对SiMnCr试验用钢，分别进行了淬火、等温淬火和空冷处理，并分别利用金相显微镜，扫描电子显微镜和透射电子显微镜进行了显微组织观察，测定了CCT曲线，淬火态下获得板条马氏体和其间的残余奥氏体薄膜组织，等温淬火得到贝氏体组织，锻造空冷状态下得到的以板条马氏体为主含贝氏体和少量位于板条间界的残余奥氏体薄膜复合组织，经300℃回火，无渗碳体析出。     

40Cr钢冷脆转变温度的测定

通过系列冲击试验,采用V型缺口的夏比冲击试样,以能量法,断口形貌法结合断口微观形貌的变化对40Cr钢冷脆转变温度进行了分析测定.试验表明:40Cr钢600 ℃回火空冷后的冷脆转变温度为-50℃.     

退火后冷却方式对冷轧中锰钢微观组织和力学性能的影响

采用拉伸试验、扫描电镜、电子背散射衍射、透射电镜、X射线衍射等手段，研究了冷乳中锰钢（0.2C-5Mn)退火后不同冷却方式下的微观组织特点和拉伸性能.实验钢冷乳退火后为铁素体加逆转变奥氏体的双相组织.退火后空冷可以获得稳定性较髙的逆转变奥氏体，且其体积分数也明显髙于退火后炉冷.退火后空冷实验钢中的逆转变奥氏体在变形过程中产生持续的TRIP效应，提髙强度的同时获得了较髙的塑性，强塑积可达到26.5GPa.%.     

GDL-1型贝氏体钢的断裂韧性

对一种新型高强韧微变形钢(GDL-1)的断裂韧性进行了研究,分析了七种不同热处理状态的JR阻力曲线。结果表明,试验钢在经空冷250℃-300℃回火后的裂纹扩展阻力较大,J1C=0.1415-0.1513(MPa.m)、AK=97-120.5(J),其断裂韧性和冲击韧性优于其它状态。扫描电镜和透射电镜分析表明,空冷后新型高强韧GDL-1钢的显微组织为窄束状贝氏体 马氏体和部分残余奥氏体复合组织,残余奥氏体以薄膜形态分割贝氏体板条而形成超细化亚单元,增加了材料的微观塑性。此外,低温回火改善钢的韧性,并使残余奥氏体的稳定性提高,从而使该钢在空冷250℃-300℃回火后具有良好的冲击韧性和断裂韧性。     

铸造空冷模具钢不同淬火回火温度下的组织与性能

通过研究了含０．５２％Ｃ,２．８％Ｃｒ,１．５％Ｍｏ,０．５％Ｖ的中碳铸造空冷贝氏体钢,尺寸从１００ｍｍ×２００ｍｍ×１２０ｍｍ铸锭到１０ｍｍ×１０ｍｍ×５５ｍｍ冲击试样,空冷后都能获得以贝氏体为主的组织,其最佳热处理工艺为加热１０５０℃,保温４０ｍｉｎ,空冷淬火,再２００℃回火２ｈ,然后空冷,其冲击值可达２９．１５Ｊ／ｃｍ２,弯曲强度可达１１８１．８ＭＰａ,洛氏硬度达５９．２。     

两种贝氏体塑料模具钢的相变与残余奥氏体

将两种塑料模具钢FT600 和FT600mod 奥氏体化后, 以连续冷却或等温方式, 获得贝氏体组织. 随后分别在350, 580, 700 °C下进行回火, 研究了Si, Mn元素微调后贝氏体组织及残余奥氏体转变情况. 对两种贝氏体钢在不同热处理工艺下的宏观硬度、残余奥氏体含量、微观组织进行了表征及分析. 研究结果表明, 在FT600 钢的基础上降Si 增Mn 得到了FT600mod 钢, 其贝氏体转变后的残余奥氏体含量大幅降低; FT600 钢中的残余奥氏体在不同温度下回火, 其转变机制不同; FT600mod钢中的残余奥氏体含量较少, 组织稳定, 更适用于非调质工艺处理.