非调质钢的研究、应用及其最新进展

综述了国内外非调质钢的研究、应用情况及强韧化机理;论述了非调质钢研究方面的最新进展,其中包括晶内析出铁素体非调质钢、氮在非调质钢中的作用,硫的有益作用.并预测了非调质钢的应用前景.     

非调质钢的研究进展及其实践

分析了非调质钢的研究与开发动态，总结了近十几年来在非调质钢的研究方面取得的主要成果。介绍了将氧化物冶金技术应用于非调质钢开发研究的最新进展，论述了氧化物≯台金技术用于高品质非调质钢的开发的优势和潜能，提出了氧化物冶金型非调质钢的发展趋势和研究方向。     

非调质钢磨削淬硬表面强化试验

与淬回火调质钢相比,空冷非调质钢不但能减低成本,而且可避免热处理所引起的零件变形.磨削强化处理技术是利用磨削热替代高、中频感应淬火热源对钢件表层进行强化处理,将磨削加工与表面强化合为一体.针对非调质钢进行磨削强化研究,通过变切深和变进给磨削强化试验,研究强化层深度的变化规律,对试件的金相组织进行分析.研究结果表明非调质钢磨削强化是可行性的,研究结论为进一步研究非调质钢磨削强化工艺打下了基础.     

含Ti复合夹杂物对中碳非调质钢组织和力学性能的影响

利用扫描电镜和能谱仪研究了含Ti复合夹杂物对非调质钢组织细化的影响,测定了含Ti非调质钢的室温拉伸强度和冲击功,并观察了断口形貌.结果表明:Ti的复合夹杂物可以作为晶内铁素体形核核心,细化奥氏体晶粒;加Ti后冲击断口中延性形貌所占面积比例上升,在保持非调质钢强度的条件下使韧性提高约50%.     

40SiMnV非调质钢强韧性的研究

本文研究了热加工工艺对40SiMnV非调质钢的金相组织、常规力学性能、断裂韧性、疲劳特性等机械性能的影响。研究表明,这种非调质钢具有与40Gr调质态相近的强度、缺口疲劳极限及小能量多冲抗力,但韧性指标较低。非调质钢的强韧性取决于金相组织中珠光体与先共析铁素体的相对含量、先共析铁素体的晶粒大小及沉淀硬化能力。先共析铁素体的组织参数受原奥氏体晶粒直径、冷却速度及热加工方式(轧制、锻造、正火)的控制。通过回归分析,建立了机械性能与微观组织参数间的数学模型。对非调质铜的性能特点及应用前景进行了讨论,并提出了获得良好的综合机械性能的热加工工艺优化原则。     

二次加热对非调质钢35MnVN冲击韧性的影响

本文利用系列冲击试验,研究了二次加热正火对锻造态非调质钢35MnVN冲击韧性的影响。通过组织结构和断口形貌的观察,分析了影响冲击韧性的主要因素;讨论了显微组织对韧脆转变温度的作用。     

一种Nb-V复合微合金化非调质钢的组织和性能

利用光学显微镜、透射电镜及力学性能测试等手段,研究了一种低碳Nb-V复合微合金化非调质钢的组织与性能.结果表明,成分为0.24%C-1.99%Mn-0.30%Si-0.51%Cr-0.08%V-0.07%Nb的非调质钢,在加热制度为1 200℃×1 h时锻造后空冷或风冷,可以获得较好的综合性能,其原因是Nb-V复合微合金化可以有效地细化非调质钢的组织,因而其冲击韧性得到提高.进一步分析表明,这种钢能够满足汽车前轴的使用要求,可以用于重卡前轴的设计和制造.     

非调质钢中钛氧化物冶金行为

通过热力学计算及实验,研究了含钛汽车用非调质钢在液态和凝固过程中含钛夹杂物的析出规律.研究表明,通过调整非调质钢中O,Al和Ti的含量,可以控制夹杂的形态和尺寸,从而得到细小、弥散非金属夹杂物作为针状铁素体的形核核心,细化钢的组织,提高钢的强度和韧性.     

硫含量对中碳非调质钢中硫化物及组织的影响

利用真空感应炉冶炼了不同硫含量的中碳非调质钢,研究了S含量对非调质钢中硫化物形态分布及显微组织的影响.结果表明：在0.025%~0.065%范围内,随S质量分数的增加,非调质钢中硫化物的数量增多,偏聚分布现象加重;晶内铁素体比例随之升高,组织得到细化.通过热力学计算及相图信息研究了硫化物的类型转变. S含量增加时第Ⅲ类MnS在凝固末期以离异共晶形式较早析出,剩余液相中的S在凝固结束时以共晶形式析出为第Ⅱ类MnS.单独MnS以及MnS- V( C, N)复合硫化物均可作为晶内铁素体的有效形核核心,促进铁素体的生成.     

浙江省先进钢铁材料工程技术研究中心

浙江省先进钢铁材料工程技术研究中心依托杭州钢铁集团公司建设，主任由郭昭桥高级工程师担任，主要研究方向是：（1）低成本非调质钢研究开发；（2）高级工具钢、模具钢研究开发；（3）环保高性能易切削钢研究开发；（4）疲劳断裂与失效分析研究。     

中碳微合金化正火用钢的开发与其显微组织和机械性能

对感应电炉冶炼的中碳微合金化钢试验，结果表明，正火后其强度、冲击韧性远远超过４５调质钢；延伸率相当于４５调质钢；在低温下也有较好的韧性，说明了中碳微合金化正火用钢能够代替４５调质钢使用．     

淬火介质对耐磨铸钢组织和性能的影响

分别研究了以水和机油作为淬火介质的42CrMo钢和双相耐磨钢淬火+回火后的显微组织和性能.确定了双相耐磨钢和42CrMo钢的最佳热处理工艺及性能.结果表明:双相耐磨钢经水淬和油淬回火后的显微组织均为板条马氏体+针状贝氏体+碳化物;42CrMo钢经水淬和油淬回火后的显微组织分别为回火马氏体+残余奥氏体和回火马氏体+铁素体+贝氏体.经过480h的低应力磨料磨损实验发现,水淬+280℃回火处理的42CrMo钢耐磨性能最好,其相对耐磨性可达高锰钢的1.558倍.     

Theoretical calculation of the finishing rolling elongation in non?quenched and tempered Si-Mn steel

The finishing rolling elongation in the non?quenched and tempered Si?Mn steel is theoretically calculated using the covalent electron number nA of the strongest bond in alloying phases and the interface electron density difference Δρ. Calculations show that the finishing rolling elongation of the non?quenched and tempered Si?Mn steel can be achieved by subtracting all the elongation decrements of solution strengthening, precipitation strengthening, and interface strengthening from the elongation of the refined α?Fe matrix. The calculated results of the finishing rolling tensile strength σb, the finishing rolling yield strength σs, and the finishing elongation δ of Q345 steel and BG420CL steel agree well with the measured values.     

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.     

N80-1套管失效分析

简述了非调质N80套管存在的问题,分析了用非调质钢36Mn2V制造的N80套管在油田失效的原因,并提出了改进措施.     

49MnVS3非调质钢连铸方坯中心裂纹分析

采用金相、扫描电镜及能谱分析了连铸方坯中心位置的宏观和微观特征．发现偏析是导致中心裂纹产生的主要原因,裂纹发生在柱状晶末端和粗大等轴晶区,沿一次枝晶晶界展开;开裂方式为沿晶开裂,开裂时期处于液相．存在两种晶界偏析,一种为析出的MnS夹杂物,另一种为聚集的浓化钢液．中心位置析出物未达到非调质钢质量要求．     

感应加热对18U型支护钢进行调质处理的综合分析

18U型支护钢通过调质处理，综合性能大幅度提高，调质后的支护钢比热轧状态支护钢的抗弯强度提高2倍以上，从而可以用小截面的U型钢代替大截面的U型钢，适当加大棚距，节省钢材。