喷射成形及时效处理对Cr12MoV钢组织及性能的影响

采用喷射成形技术制备了Cr12MoV钢,应用金相、X射线衍射分析、差热分析等实验手段对该钢的微观组织及性能进行了分析和研究.结果表明,喷射成形Cr12MoV钢的显微组织得到了显著的细化,与Cr12MoV钢铸态组织不同处在于其主要由奥氏体组成,由于喷射成形过程中的冷却速度快,奥氏体中高度固溶了碳及合金元素,其晶格常数达0.3620nm,且喷射成形钢的马氏体起始转变温度(Ms)亦低于常规工艺制备的钢的Ms.随着时效温度的升高,亚稳奥氏体逐渐发生了转变,Cr12MoV钢的硬度在570℃时效温度处出现峰值,由时效处理前的HRC38增大至HRC60,时效合金主要由马氏体构成.当时效温度高于570℃时,Cr12MoV钢的硬度剧烈下降,因此,570℃是喷射成形Cr12MoV钢进行时效处理的临界温度.     

Cr12MoV钢动态再结晶过程的元胞自动机模拟

利用Gleeble-3500多功能热力模拟试验机,研究Cr12MoV钢在应变温度为1 050~1 150℃及应变速率为0.01~10 s-1变形条件下的动态再结晶行为,利用回归分析结果,建立元胞自动机模型模拟Cr12MoV钢的动态再结晶过程。研究结果表明:Cr12MoV钢的再结晶激活能Qact为458.069 k J/mol;模拟得到的再结晶晶粒粒径平均值与实验得到的结果相对误差在10.2%内;模拟预测的应力应变曲线能够较好地反映再结晶过程应力应变曲线特点,与实验值相符合,峰值应力最大相对误差在3.9%内;在一定应变范围内,再结晶晶粒粒径和再结晶分数随着应变的增加而增加;应变速率越大,再结晶过程越不充分,随着应变增加,获得的再结晶晶粒更小。     

Cr12MoV钢拉深凹模热处理工艺的改进

某公司采用拉深凹模生产汽车车门内板,其材料为Cr12MoV钢,热处理工艺为1030℃淬火和220℃回火,在使用过程中拉深凹模容易开裂。为此,采用金相分析和性能测试的方法,分析Cr12MoV钢拉深凹模的热处理工艺,测定不同温度淬火和回火后的硬度和冲击韧性,最终确定出满足性能要求的最佳淬火与回火温度。结果表明,Cr12MoV钢经1030℃淬火与220℃回火后韧性低,导致拉深凹模开裂。而在980℃淬火和240℃回火处理,可以获得较高的硬度以及良好的韧性。建议该公司对拉深凹模采用980℃淬火和240℃回火处理,减少其开裂,延长其使用寿命。     

Cr12MoV模具钢电化学特性研究

采用正交设计等实验设计方法研究Cr12MoV模具钢的电化学特性.利用Tafel曲线等常用电化学分析方法分析和讨论Cr12MoV模具钢的腐蚀速度和钝化等电化学腐蚀特性,为Cr12MoV模具钢耐蚀性的进一步研究打下一定的基础.高电位阳极极化曲线发现Cr12MoV模具钢在硫酸腐蚀介质中,当腐蚀电位处于30~35V之间时有一个稳态腐蚀区,在这个区域内进行抛光时电流相对稳定,可以获得比较理想的抛光效果.     

铸态2．25Cr1Mo0．25V钢的高温热变形行为

采用Gleeble-1500D热模拟试验机,对铸态2．25Cr1Mo0．25V钢在不同温度（950℃,1050℃,1150℃,1250℃）不同应变速率（0．005S-1,0．01S-1,0．1S-1）的条件下做热压缩试验,得到不同条件下的应力应变曲线,并分析热力学参数对曲线的影响。结果表明,随着形变温度的升高和应变速率的减小,流变应力减小,峰值应力和应变降低;确定了热变形激活能和建立了本构方程。     

提高Cr12MoV拉丝模使用寿命的工艺研究

研究了改善Cr12MoV拉丝模质量的热处理工艺。经特定温度充分预热，在温度1000℃。1040℃区间淬火的热处理工艺，获得了细针状马氏体和高度弥散均匀分布细颗粒状碳化物，从而得到高强韧最佳配合的显微组织和优异性能，提高了拉丝模使用寿命1到2倍。     

12Cr1MoV耐热钢高温加热过程中位错组态的TEM研究

用透射电子显微镜(TEM)对12Cr1MoV珠光体耐热钢的位错组态和其他细节进行了观察和分析.结果表明,在12Cr1MoV正火后的高温回火和高温长时间加热过程中,12Cr1MoV中的相变位错首先发生部分回复,接着出现了位错胞结构,随后位错密度大大降低.最终,12Cr1MoV钢在高温时效后形成了低密度的线状位错组态,构成了比较稳定的位错网络.以上这些微结构变化伴随着材料力学性能的退化.     

Cr12MoV钢的压缩超塑性研究

研究了Cr12MoV钢超塑性压缩变形的力学特性和应变速率敏感性指数m值.在温度780～820℃、初始应变速率(1.5～15)×10-4 s-1条件下测得压缩应力-应变曲线,测量、计算了试样膨胀系数.分析结果表明,试样压缩后基本保持圆柱状,膨胀系数大于1;在780～820℃,(1.5～15)×10-4 s-1压缩条件下,稳态阶段流变应力低至80 MPa,应变速率敏感性指数m约0.23,与其拉伸超塑性m值相近,显示出良好的超塑性.     

高碳马氏体不锈钢8 Cr13 MoV钢铸态组织及碳化物

利用Thermo-Calc软件对8Cr13MoV马氏体不锈钢的凝固过程进行计算,利用光学显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射分析仪对铸态组织和碳化物形貌以及类型进行观察与分析,利用Gleeble热模拟试验机测定材料的静态连续冷却转变曲线.结果表明,8Cr13MoV在平衡凝固条件下组织为铁素体和M23 C6型碳化物,而在实际的凝固条件下,组织为铁素体、马氏体、残余奥氏体、M7 C3型和M23 C6型碳化物,由于偏析导致最终组织中碳化物以M7 C3型为主,少量M23 C6以薄片或树枝状分布在晶界上.由于较高的C和Cr含量,以0.1℃·s-1的冷却速率冷却时,奥氏体也会发生马氏体转变.     

低合金钢中合金元素对基体的作用及性能影响

选取低合金钢12Cr1MoV作为研究材料,通过分析表明,12Cr1MoV钢中存在2种主要结构模型:不含C单元-αFe和含C单元-αFe-C。在此基础上,建立相应模型,利用MaterialsStudio软件的CASTEP模块对模型进行计算,计算出基体的结合能、费米能级,从而分析出不同合金元素对基体的腐蚀性及对稳定性的影响。研究表明,对于含C基体和不含C基体有以下共同结论:1)对于提高基体的稳定性,Mo元素的作用要强于Gr元素与V元素;2)对于提高基体的抗氧化性,Cr元素的作用要强于Mo与V元素。     

含铌微合金低碳钢的连续冷却过程的相变

用Gleeble-1500热力模拟实验机研究了含铌微合金低碳钢在不同变形条件下连续冷却过程的相变规律,利用热膨胀法结合金相法建立了静态和动态的连续冷却转变曲线,分析了变形参数对组织的影响规律.研究表明,高温变形促进了珠光体相变,在950℃以上,变形温度的升高导致铁素体转变区减少;从贝氏体转变开始温度看,950℃变形促进了贝氏体相变;在相同变形温度下,随着变形量的增加,先共析铁素体的量增多,贝氏体量减少;在900℃以下变形促进了高温等轴铁素体的形成,抑制了贝氏体的相变.     

一种低焊接裂纹敏感性钢的奥氏体粗化温度研究

通过高温淬火试验观察试验钢奥氏体晶粒尺寸的变化情况.结合金相和TEM观察、显微硬度和第二相粒子的溶解度积公式分析了加热温度和保温时间对试验钢奥氏体晶粒粗化温度、第二相粒子的溶解情况以及显微硬度值的影响.结果表明:试验钢的奥氏体粗化温度在1200℃附近.当加热温度低于1200℃时,大量细小的第二相粒子阻碍奥氏体晶粒粗化;当加热温度高于1200℃时,细小的第二相粒子溶解,奥氏体晶粒出现异常长大.确定试验钢的合理加热温度为1150～1200℃,在此范围内可获得淬火组织的显微硬度值低于HV330.     

低碳钢的高温力学性能

利用Gleeble 1500热模拟实验机,采用加热法和凝固法两种加热变形制度,研究了实验用低碳钢的热塑性及强度,测定了该钢种的零塑性温度(ZDT)θd及零强度温度(ZST)θs,分析了其裂纹敏感性及断口组织·结果表明,凝固法所测结果更符合实际;实验钢的高温脆性温度范围为1300℃至熔点,在1100～1300℃范围内,此钢的断面收缩率均大于60%,具有良好的塑性·实验用低碳钢的高温脆性区较小,具有较强的抗高温裂纹特性·其θd和θs分别为1350℃和1400℃·     

AISI 4340钢马氏体相变的研究

采用膨胀法对AISI 4340钢在900~1 150℃几种不同温度下进行奥氏体化,以得到不同的奥氏体晶粒度(AGS),然后快速冷却到室温,得到马氏体组织.实验结果表明:奥氏体晶粒度和晶界析出相对马氏体相变动力学,尤其是马氏体转变温度(tms)产生很大影响.总的趋势是AGS越大,tms越高.在不同的奥氏体化温度段,会有不同的C,N化合物析出,对马氏体形核产生影响.在奥氏体化温度低于1 000℃时,AGS增大,tms快速增加.其原因主要是由于AlN等晶界析出相对马氏体形核的促进作用.在奥氏体化温度高于1 050℃时,tms随AGS增大而升高,这是因为TiC等溶解温度较高的化合物在晶界析出对马氏体形...     

热轧高强钢氧化动力学和氧化铁皮结构控制

通过实验室氧化增重实验和热模拟实验系统研究了不同时间和温度条件下高强钢(610L)的氧化动力学行为和FeO的转变行为,推导出了变温条件氧化动力学模型,在此基础上可实现热轧高强钢的厚度演变规律研究;测定了高强钢610L的氧化铁皮的等温转变曲线,指出FeO等温转变包含两个转变过程,即第一个转变过程为析出先共析Fe3O4,第二个转变过程发生共析反应(FeO→Fe+Fe3O4),同时给出610L钢FeO层发生先共析转变和共析转变的“鼻温”范围分别为350~500℃和350~450℃,为控制氧化铁皮结构提供了理论依据.     

MgO对烧结矿软熔性能的影响

为进一步提高烧结矿的质量,考察了不同MgO质量分数烧结矿的高温冶金性能,并研究了MgO对烧结矿软熔性能的影响机理.试验结果表明,随着MgO质量分数的增加,烧结矿的软化区间不大,但由于初渣中含MgO的高熔点物质增多,烧结矿熔化带和软熔带区间显著增加,尤其对低碱度烧结矿的影响更加明显.试验条件下,MgO质量分数由1.3%增加至3.0%时,低碱度烧结矿(R=1.36)的软熔带温度区间从217.2℃增加到325.5℃;碱度R为1.76时,烧结矿软熔带温度区间从310.5℃增加到389.3℃.因此,降低烧结矿中MgO质量分数,有利于改善烧结矿的高温冶金性能.     

高碳高铬钢/含铬灰铸铁离心复合界面的研究

通过正交设计实验优化得到了高碳高铬钢、含铬灰铸铁的最优成分;采用卧式悬臂离心实验机对高碳高铬钢/含铬灰铸铁进行离心复合·在复合成功的基础上,利用金相显微镜对不同实验条件下的复合界面进行了对比、分析·结果表明:经离心复合铸造,高碳高铬钢/含铬灰铸铁复合界面为结合紧密的复合层;复合试样经1080℃保温1h,水淬+500℃回火1h处理后,复合界面碳化物扩散更充分,但对复合界面宽度没有影响;浇注温度提高,复合界面宽度增加,当高碳高铬钢液浇注温度由1460℃提高到1480℃时,复合界面宽度增加了100μm·     

高温变形GCr15连续冷却相变及显微组织分析

为合理确定GCr15轴承钢的轧后冷却工艺,利用Gleeble1500热模拟实验机,模拟830℃终轧的变形过程,测定GCr15轴承钢的动态CCT曲线;利用光学显微镜、扫描电镜等分析了冷却速度对珠光体片层厚度和网状碳化物析出的影响规律.实验结果表明:在一定的冷却速度范围内,随着冷速的增加珠光体片层变薄,当冷却速度过大时,会产生一种粗大的类珠光体组织;当冷却速度为10℃/s左右时,可以获得细片状珠光体组织,且可有效减少网状碳化物的析出.     

高扩孔钢变形奥氏体的连续冷却转变

研究了三种硅—锰系低碳钢变形奥氏体的连续冷却转变,分析了w(Si),w(Mn)对相变温度Ar3、转变组织及力学性能的影响.实验结果表明:w(Si)由0.50%增加到1.35%时,Ar3升高15~25℃,而w(Mn)由0.97%增加到1.43%时,Ar3降低30~50℃,锰对Ar3的影响效果强于硅;硅促进了高温等轴铁素体析出,抑制了贝氏体相变,而锰不仅细化了相变组织,还促进了贝氏体形成;w(Si),w(Mn)分别为0.56%和1.43%的钢在850℃变形后以30℃/s冷却,获得均匀、微细化的铁素体/贝氏体双相组织,抗拉强度可达到654 MPa.     

新型中锰热轧TRIP钢组织演变及力学性能

利用Thermo-Calc软件设计了一种中锰相变诱导塑性(TRIP)钢,利用全新的热处理工艺对其进行处理,研究了残余奥氏体的含量及其稳定性,并对该钢的显微组织和力学性能进行了分析.结果表明,实验用钢可获得接近1000MPa的抗拉强度和30%以上的断后延伸率,且强塑积>30GPa·%.固溶温度对钢的力学性能具有显著影响,热轧TRIP钢固溶温度为750~800℃时,实验钢获得最佳的力学性能.