团球γ+(Fe,Mn)3C/γ体钢基自生复合材料的组织与性能

采用 Ca- Si合金变质处理钢液 ,通过影响钢液中 C、Mn等合金元素的偏析和相的生成 ,控制钢液凝固组织 ,在铸态下获得团球状共晶体增强奥氏体钢基自生复合材料 (EAMC) .该材料利用硬质相团球状 γ (Fe,Mn) 3 C共晶体强化高韧性奥氏体基体 ,充分发挥基体、增强相的特性和两者的强韧性耦合 ,获得了优异的力学性能和耐磨性 .试验表明 ,在中、低载干磨损条件下 ,EAMC具有比奥氏体中锰钢优异的耐磨性能 .     

团球γ+(Fe,Mn)3C/γ钢基自生复合材料的磨损机理及临界载荷确定

利用MPX-2000型主轴盘销式磨损试验机和扫描电子显微镜(SEM)研究了团球γ (Fe，Mn)3C共晶体增强奥氏体钢基自生复合材料(EAMC)在干摩擦磨损工况下的滑动磨损特征．试验表明，EAMC的磨损过程存在跑合与稳态磨损2个阶段，跑合阶段中主要发生奥氏体基体的强烈塑性变形与流动，稳态磨损阶段中的磨损机制主要为剥层磨损．团球共晶体作为主要的承载物体承受摩擦磨损作用，推迟位错集中区的形成和磨粒在对偶件上的积聚，能有效地减小EAMC磨屑的形成和脱落，降低EAMC的磨损量，提高EAMC向严重磨损转变的，临界载荷．修正了颗粒增强复合材料向严重磨损转变的临界载荷判据，采用该判据所确定的EAMC临界载荷与实验结果吻合．     

电磁场作用下钢基自生复合材料C、Mn元素偏析及凝固组织

研究了电磁场对团球γ (Fe，Mn)3C共晶体增强奥氏体钢基自生复合材料(EAMC)中C、Mn元素的偏析及凝固组织的作用．结果表明，电磁场促进C、Mn元素的偏析；电磁场作用后，EAMC组织中的团球共晶体体积分数增加，在奥氏体基体中呈弥散分布；另外，在基体内出现内生的奥氏体晶粒，这是由于电磁搅拌作用下，初生奥氏体晶粒在发展过程中分枝断裂所致．运用电磁场理论与非平衡凝固理论分析了电磁场对EAMC组织影响的机制：电磁场作用的热与搅拌效应可以减小溶质的有效分凝系数keff,为初生奥氏体(γ-Fe)枝晶的充分分枝提供了时空条件以及热力学与动力学条件，有利于团球共晶体的生成与体积分数的增加．     

Si促进C、Mn枝晶偏析的价电子理论分析

利用固体与分子经验电子理论建立了团球γ-(Fe,Mn)3C共晶体增强奥氏体γ钢基自生复合材料(EAMC)初生奥氏体枝晶的价电子结构.在提出晶胞对溶质原子的"键约束因子"δi概念的基础上,结合元素平衡分配系数k0的统计物理定义,得出δi愈大,原子固相位垒QS愈大,则原子愈容易由固液界面向液相扩散,k0增大;反之,k0减小的观点.据此解释了Si促进EAMC凝固过程中C、Mn元素(k0<1)枝晶偏析的原因:Si的加入使EAMC初生奥氏体枝晶中δC、δMn较小的γ-Fe-C-Si与γ-Fe-C-Mn-Si晶胞的相对数量增加,δC、δMn较大的γ-Fe-C-Mn晶胞减少,降低了C、Mn元素的QS.     

奥氏体——贝氏体球铁的组织与性能

本文研究了一种新型高强度球墨铸铁——奥氏体——贝氏体球铁.与铁素体及珠光体球铁相比,它不仅具有高强度,σ_b>100Kgf/mm~2,σ_(-1)>33kgf/mm~2,而且有高的塑性和韧性,δ_5>6%,K_(IC)=280Kgf/mm~(3/2).同时,其疲劳门坎值▽K_(tk)较高,而疲劳裂纹扩展速率(da)/(dN)较低.它的出现,扩大了球铁的使用范围,是球铁强韧化的一个重要发展.本文还探讨了奥氏体——贝氏体球铁的性能和组织间的关系.     

Q&P热处理工艺对球墨铸铁的影响

基于球墨铸铁基体组织具有接近于钢的化学成分,将淬火配分(QP)热处理工艺应用于球墨铸铁.采用金相组织观察,X射线衍射技术分析其微观组织演变过程;利用万能试验机测定其力学性能.结果表明,经QP处理后,其基体组织转变为马氏体和残余奥氏体,若配分时间超过了贝氏体转变孕育期,还将发生贝氏体转变.较高含量的马氏体、贝氏体提高了球铁的强度;而残余奥氏体的存在增强了其韧性.     

S.D.球化剂对铸态锰白口铸铁碳化物团球化作用的研究(一)

团球状碳化物是白口铸铁组织中较好的碳化物形态，而铸态团球化处理工艺是最简便的处理 工艺。本文讨论了一种新型球化剂──Ｓ．Ｄ．球化剂对低碳中锰白口铸铁碳化物团球化处理的作用。 通过对显微组织的观察以及通过Ｘ光衍射对基体奥氏体含量的测定表明，当Ｓ．Ｄ．球化剂加入量为 ４％时，碳化物团球化效果最好；而合金锰含量为８．５－９．５ ％即可获得单相的奥氏体基体组织。此 时，合金材料既抗磨又富有韧性，ａＫ值达６．６１ｋｇ－ｍ／ｃｍ２．     

新型微变形齿轮钢的显微组织及亚结构

为了减少汽车齿轮的淬火变形,研制了一种新型微变形齿轮钢.用透射电子显微镜对这种钢在空冷状态下的显微组织进行了研究.结果表明,新型微变形齿轮钢在空冷条件下即可获得具有精细结构的无碳化物贝氏体铁素体束状组织,贝氏体铁素体片条、亚片条及亚单元被残留奥氏体膜包围,这种组织使微变形齿轮钢具有良好的强度和韧性,尤其冲击韧性显著提高.由于具有良好的强韧性配合,新型微变形齿轮钢在空冷条件下即可满足汽车齿轮复杂的工况要求.     

Ni基WC涂层组成及分布对耐磨性能的影响

通过熔覆工艺在不锈钢基体表面制备Ni基WC耐磨涂层.使用X线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)配合能谱仪(EDS)对涂层中的金属陶瓷相进行成分与分布的表征,并考察相分布对涂层硬度和耐磨性能的影响.通过球盘摩擦实验对耐磨性能进行评价.结果表明:涂层中主要为γ-Ni及其他碳化物(Cr23 C6)、硼化物(Ni3B)及WC颗粒,弥散在合金中的WC颗粒通过溶解-再析出产生生长和沉积的现象 ;涂层有约190 μm厚的扩散结合区域,涂层显微硬度在结合区域附近随层深的降低而迅速减小 ;耐磨性能由涂层表面往下逐渐增强,WC含量、颗粒的分布及粒度对耐磨性能有较大影响,40％ WC涂层耐磨性能最佳.     

贝氏体耐磨钢的应用研究

贝氏体组织具有高的强韧性和耐磨性，是一种很好的抗磨材料组织结构．本文综述了贝氏体相变的最新研究进展．随着先进技术和先进仪器出现，人们对贝氏体相变与贝氏体组织基础理论的研究也不断深入，表现在对贝氏体微观超精细结构的认识，即在黑金属和有色金属合金的下贝体组织中发现了超亚单元．以往贝氏体钢中添加Mo，Ni等贵重合金元素以及等温淬火工艺，才使贝氏体钢用作抗磨材料成为可能，基于贝氏体相变机理研究的长足进步，先后开发出奥氏体一贝氏体双相钢、马氏体-贝氏体双相钢、共晶体增强奥氏体一贝氏体钢(ABEG钢)等新型贝氏体抗磨钢。     

大形变铁素体钢丝α→γ→α相变织构遗传现象

利用扫描电子显微镜(SEM)和电子背散射衍射技术(EBSD)研究了冷拔铁素体钢丝经奥氏体化热处理后的遗传织构,以及相变过程中晶体位向变化的特点.结果表明:随着应变量的上升,大形变冷拔铁素体钢丝的〈110〉丝织构强度上升;奥氏体化热处理后,等轴状铁素体组织保留了部分〈110〉丝织构,发生织构遗传;遗传织构强度受到热处理工艺参数影响,提高奥氏体化保温温度或延长保温时间,能使择优的奥氏体晶粒发生长大,进而使相变后铁素体〈110〉织构强度增加.经过α→γ→α相变后,组织中50°与60°晶界所占比例明显高于理论分布,这些晶界符合K-S关系下同一密排面变体或孪晶间位向关系,说明发生变体选择现象,相变倾向于以同一密排面上变体或孪晶的形式发生,这有利于织构的遗传及遗传织构稳定性的提升.     

奥氏体—贝氏体球铁滑动摩擦磨损特性的试验研究

在MM-200型和MHK-500型磨损试验机上对ADI的滑动摩擦磨损行为进行了试验研究,运用扫描电镜和X射线衍射对试样进行了测试分析.结果表明,在摩擦磨损过程中ADI表层的奥氏体量和奥氏体中的固溶碳量有所减少,硬度升高.在此基础上讨论了ADI的耐磨性能,并与40Cr钢和V-Ti球铁作了耐磨性对比试验.     

奥氏体-贝氏体球铁J_R阻力曲线测定

本文用J_R阻力曲线初步研究了奥氏体-贝氏体球铁的延性断裂韧性的测定。韧性实验表明:奥氏体-贝氏体球铁的断口,宏观结构呈脆性断口,微观结构呈韧性断口,即主要形成韧窝断口。实验结果表明用J_R阻力曲线测定其断裂韧性是适宜的。     

高碳钢奥氏体动态再结晶动力学分析

为了寻求高碳钢耐磨钢球的最佳生产工艺参数，优化耐磨钢球的生产工艺，设计了高碳钢在不同条件下的热处理工艺，并应用Gleeble-1500D热模拟机模拟高碳钢在不同条件下的高温形变热处理过程。测定各种工艺下的真应力-应变曲线，观察了奥氏体的动态再结晶情况，研究了变形温度与变形速率对奥氏体动态再结晶过程的影响，并结合再结晶动力学理论进行分析，发现高碳钢在l050℃下高变形速率锻造时，所得到的钢球产品具有良好的耐磨性能和抗冲击韧性，从而制定出合理的高碳钢耐磨钢球生产工艺．     

回火对Q460E低合金结构钢组织与性能的影响

研究了回火温度对正火Q460E低合金结构钢的力学性能与组织影响.结果表明,在200℃到500℃范围内回火,力学性能相对较为稳定且具有较高的强韧性,而且屈强比也比较低,回火温度升高到600℃,力学性能虽相对较低,但钢的强韧性要比GB/T1591-1994(国标)规定的要高.分析认为:600℃回火强韧性降低幅度相对大的原因主要是粒状贝氏体的分解,碳化物的析出长大球化且分布在条状铁素体边沿,犹如上贝氏体,以及碳化物在原奥氏体晶界分布.200℃回火能够获得较高的强度和突出的韧性.回火过程就是粒状贝氏体分解变化,碳化物析出长大球化过程.     

球墨铸铁接触疲劳试验第一阶段小结

表面剥落是等温贝氏体球铗齿轮失效的主要方式。为提高球铁齿轮的使用寿命,必需研究球铁接触疲劳破坏的规律和寻找提高球铁抗剥落能力的措施。本文是球铁接触疲劳试验第一阶段工作小结。使用ZYS—6型接触疲劳试验机测定了经完全奥氏体化(奥氏体化温度910℃)与部分奥氏体化(奥氏体化温度880℃)等温淬火的普通球铁以及经上述两种奥氏体化温度等温淬火的低硫球铁的接触疲劳曲线和接触疲劳极限;研究了当试验用的工作轮由等温贝氏体球铁改为GCr15钢时,普通球铁接触疲劳极限的变化;研究了等温贝氏体球铁基体组织与接触疲劳极限之间的关系;并用金相法研究了球铁的接触疲劳破坏过程。     

试论强韧性蠕铁的组织设计及蠕铁奥氏体化温度范围的选择

本文依据奥贝球铁的强韧化理论，讨论了强韧性蠕铁的组织设计和要获得该组织所需奥氏体化温度范围与等温温度，试验证明，为获得最佳强韧性的蠕墨铸铁，其基体组织应设计成针状的下贝氏体加部分残余奥氏体。     

SDS-PVP软团簇制备Cu2O中空亚微球及其光学性能

以十二烷基硫酸钠（SDS）-聚乙烯吡咯烷酮（PVP）组成的项链状软物质团簇为可调性软模板,采用N2H4.H2O为还原剂,还原CuSO4制备Cu2O中空亚微球。XRD结果确定产物为Cu2O立方晶系晶体;表面孔径吸附测试确定其表面多孔的特殊形貌;从SEM、TEM图像可以看出,产物Cu2O晶体为表面粗糙、具有中空结构的规整亚微球;用SDS-PVP项链状软物质团簇模板诱导二次组装作用成功解释了Cu2O中空亚微球的生长过程。随着Cu2O中空亚微球粒径减小,其紫外-可见特征吸收峰发生蓝移,利用半导体公式换算出Cu2O中空亚微球的禁带宽度;相同激发波长下,随着Cu2O中空亚微球粒径减小,光致发光强度增大。     

强磁场下奥氏体化保温时间对Fe-0.12%C合金珠光体的影响

利用光学显微镜研究了强磁场(12 T)下奥氏体化状态的保温时间对Fe-0.12%C合金连续冷却转变珠光体组织形貌的影响.结果表明:强磁场作用下合金中珠光体团的长轴方向与磁场方向平行且伸长的程度随其奥氏体化温度下保温时间增长而增强;相同强磁场热处理条件下,板平面平行于磁场方向比垂直于磁场方向放置的试样的珠光体面积分数低,同时珠光体团长轴方向与磁场方向平行且伸长的程度低.     

临界区热处理对铁素体型中锰合金钢的组织转变和低温力学性能影响的研究

通过光学和电子显微镜,研究了在临界区加热时奥氏体的逆转变过程。结果表明:在低于 A_s 温度加热时,逆转变是以扩散机制在原奥氏体晶界、马氏体领域界和板条周界上首先形成球状奥氏体。当奥氏体球长大到直径约为0.2-0.8微米后,不再继续长大。奥氏体球具有极限尺寸的原因,可用一个简单的模型来解释。在稍低于 A_s 温度加热时,沿马氏体板条周界上形成的奥氏体球大量增加,彼此连结成条片状分布。在 A_s 温度以上加热时,奥氏体以无扩散的切变机制形成板条状的形貌。在γ区和(α γ)区循环热处理时,马氏体领域尺寸获得了细化。在低于 A_s 温度的回火,残留奥氏体量增多,而温度超过 A_s 温度时,回火后残留奥氏体量降低到接近零。当回火温度和时间相同时,马氏体领域尺寸越小则回火后残留奥氏体量愈多。低温拉伸、系列冲击和低温下疲劳裂纹扩展速率等的试验结果得出:改善低温强韧性的组织因素是,α相的充分回复、晶粒的细化和稳定的残留奥氏体。前两个因素的作用更为显著。粗晶态下,残留奥氏体对σ_(0.2),δ_5和 C_V 的影响比细晶态尤为明显。连结成条片状分布的奥氏体较不稳定,在冷却到室温或-196℃后将转变为未回火的马氏体,反而有损于韧性的改善,晶粒细化有助于提高低温疲劳裂纹扩展的抗力。经过两次循环淬火并在580℃(临界区)回火4小时的热处理(2B580)是使铁素体型中锰合金钢获得最佳强韧性的临界区热处理工艺。用这种工艺处理后所获得的主要低温力学性能指标都超过由传统工艺热处理的9%Ni 钢。