冷轧辊用9Cr2MoRe钢球化退火工艺研究

稀土元素能提高9Cr2Mo冷轧辊钢的热疲劳性能、低周疲劳性能、塑、韧性以及细化奥氏体晶粒、改善碳化物的形态和变质夹杂物的作用,通过添加稀土元素Re以及合理的热处理方式来改善冷轧辊的性能,用正交设计法研究了电渣熔铸9Cr2MoRe钢碳化物球化退火工艺,通过对调质球化工艺中各因素对球化效果影响的综合分析,重点讨论了9Cr2MoRe冷轧辊用钢球化退火工艺。     

残留碳化物在等温球化处理中的作用

本文研究了5种钢在等温球化处理中残留碳化物的分布形态（数量、有效尺寸、弥散度、形状）的作用，结果表明，残留碳化物的有效尺寸越小，数目越多，形状为圆形时，效果较为理想。经过电子显微镜、金相显微镜以及理论上的分析，证实了点状残留碳化物起的作用为：使碳化物以短棒状和颗粒状析出，为以后碳化物长大做好准备，同时，本文还制定了GCr15和T12最佳的等温球化工艺。     

Nb微合金化对大规格GCr15钢球化组织的影响

为了提高大规格GCr15钢球化退火组织合格率,进行不同Nb含量微合金化试验,采用ICAP6300等离子光谱分析仪及蔡司光学显微镜进行检验分析。结果表明:采用0.022%Nb微合金化,网状碳化物明显改善,球化退火效果提高,球化退火后获得了碳化物颗粒细小均匀的球化组织。GCr15钢冶炼过程中采用0.022%Nb微合金化,可提高球化退火组织合格率。     

一种新型冷轧辊用钢的组织演变

本文以一种新型冷轧辊用钢为研究对象,借助金相显微镜和扫描电子显微镜分析了试验钢在正火、球化退火、淬火、回火过程中的组织演变,研究了碳化物的成分变化和溶解析出行为。结果显示,试验钢正火后得到马氏体+部分颗粒状和少量块状碳化物的显微组织;球化退火后的显微组织为铁素体基体上分布有大量颗粒状碳化物+少量块状碳化物,球化退火组织评定为为2~3级;淬火后的组织为马氏体+部分颗粒状和少量块状碳化物;三次回火后的组织为回火马氏体+部分颗粒状和少量块状碳化物。试验钢中的块状碳化物在整个热处理过程中始终存在,1100℃以下奥氏体化时只发生边缘部分的少量溶解。颗粒状碳化物主要为M23C6型,在热处理过程中存在明显的溶解和析出行为,1100℃以下奥氏体化时部分溶解。     

T10 A钢快速球化退火工艺研究①

以T10A钢为研究对象,通过省去随炉降温过程,采用延长保温时间的方法,探寻节约时间和成本的球化退火工艺。利用光学显微镜和扫描电子显微镜(SEM)观察样品的表面形态,Image pro plus 6.0进行碳化物颗粒统计分析。实验结果表明:Φ13 mm的T10A钢在700℃入炉升温至760℃保温10 min,迅速转移至690℃保温80 min后空冷,可获得碳化物球化程度CS3级组织,心部组织与表层组织的碳化物颗粒均匀性,均高于普通球化退火和等温球化退火,且硬度与等温球化退火一致。此球化退火工艺在保证质量的前提下,碳化物的球化时间极大缩短,可提高生产效率、降低成本、提高能源利用率,拥有较好的工业化应用前景。     

GCr15钢球化退火新工艺的研究

主要研究了奥氏体化加热温度和奥氏体化保温时间对GCr15钢的球化组织的影响。分析得出GCr15钢最佳的球化退火工艺为：在790℃保温3 h然后在720℃保温3 h。GCr15钢在该工艺条件下获得的碳化物颗粒细小、分布均匀、硬度适当,大大缩短了球化退火时间,节约了能源。     

热处理工艺对T8钢显微组织及硬度的影响

T8钢由于含碳量高,过剩碳化物极多,塑性和韧性差,若热处理工艺不合适,使材料在服役早期出现开裂和破碎的现象。通过SEM,OPM及XRD等试验方法,研究了T8钢组织和性能随球化退火时间、淬火温度及回火温度的变化。结果表明：T8钢在600℃球化退火2 h后,原始组织中的碳化物即可获得充分球化,以粒状形式细小均匀地分布在基体中,延长退火时间不显著改变碳化物的球化效果;试样经（770±10）℃保温,6 min油淬后,获得的隐晶马氏体组织硬度最高;试样经180~210℃回火1 h空冷后,消除了淬火过程中产生的残余应力,最终获得有球状碳化物均匀分布的隐晶马氏体组织,回火试样硬度较淬火态略有下降。     

S.D.球化剂对铸态锰白口铸铁碳化物团球化作用的研究(二)

本文通过热分析法、电子探针显微分析、Ｋα线扫描以及碳化物定量分析等所得结果对铸态锰白口铸铁碳化物（Ｆｅ，Ｍｎ）３Ｃ球化机理作了初步讨论。     

CrWMn钢细化强韧化的研究

本文利用ＣｒＷＭｎ钢刀片镶钢余热进行高温淬火，有效地抑制网状碳化物的析出。以高温回火代替球化退火，实现碳化物超细化。降低淬火加热温度．获得细小奥氏体晶粒。使ＣｒＷＭｎ镶钢刀片的抗弯强度与冲击韧性由δ-bb=1088MPa,α-k=19.6J/cm～2提高到δ-bb＞2466MPa,α-k＞88J/cm～2,HRC＞60，获得明显的强化韧化效果．     

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．     

喷射成形M3型高速钢碳化物组织特征与加热过程演化

采用常规铸造和喷射成形工艺分别制备了M3型高速钢铸坯和沉积坯.利用扫描电子显微镜、X射线能谱和X射线衍射等分析方法对冷却速度对合金的显微组织的影响,加热温度对M3高速钢中M2C共晶碳化物分解行为的影响,以及热加工变形后铸态和沉积态组织的变化进行了研究.结果表明:铸态合金含有粗大的一次枝晶和M2C共晶碳化物,而喷射成形沉积坯主要为等轴晶且碳化物细小均匀;冷却速度的提高极大地抑制了碳化物的析出和晶粒长大;加热温度的提高有利于M2C共晶碳化物分解,过高的温度使得分解后的M6C长大,不利于合金性能的提高;沉积坯经恰当的预热处理和热变形可以获得理想的变形组织.     

800H合金热变形行为研究

通过高温单道次压缩实验,研究800H合金在变形温度850～1 050℃和应变速率0.01～10 s-1条件下的热变形行为和微观组织变化.根据单道次压缩实验数据,绘制了不同变形条件下的800H合金真应力-真应变曲线,通过非线性回归建立了流变应力数学模型;通过线性回归建立了不同温度区间内热变形本构方程.分析了热变形条件对合金微观组织的影响,结果表明:动态再结晶更有可能发生在低应变速率和高变形温度的变形条件下;当变形温度低于950℃时,沿晶界析出的Cr23C6粒子对动态再结晶的发生有一定的抑制作用.     

High temperature strength and ductility of the (C+N) strengthening Fe-Cr-Mn(W,V) steels

Fe-Cr-Mn(W, V) austenite steels used as low radioactive structural materials in fusion reactor have been investigated. The resultsshow that the high temperature strength and the creep fracture life of Fe-Cr-Mn(W, V) steels can be effectively improved through (C+N) complex-strengthening, so can be the high temperature ductility. The strength and ductility of the steels are superior to that of SUS316 steels and JPCAS below 673K. The relationship between strength, ductility andthe formation temperature is related to the evolution of deformation microstructure. The fracture and microstructure observation above 673Kindicates that the main way to further improve ductility at high temperature is the control of carbide coarsening at the grain boundaries.     

Purity of SiC powders fabricated by coat-mix

Silicon carbide powders were synthesized by the coat-mix process, with phenolic resin and silicon powders as starting materials. The effects of synthetic conditions, including sintering temperature and the molar ratio of resin-derived carbon to silicon on the composition and the purity of the resultant powders were investigated. The results show that a higher sintering temperature and an appropriate molar ratio of resin-derived carbon to silicon are favorable for producing high purity silicon carbide powders. It is found that the silicon carbide content increases slightly with increasing the sintering temperature during the solid-solid reaction. The temperature gradient plays an important role on this trend. When the sintering temperature is raised up to 1500°C, the formation of silicon carbide is based on the liquid-solid reaction, and high purity (99.8wt%) silicon carbide powders can easily be obtained. It can also be found that the optimum molar ratio of resin-derived carbon to silicon is 1:1.     

高铬铸铁可锻性及锻造过程对机械性能的影响

本文通过高铬铸铁热塑性变形试验,得知在850℃～1100℃奥氏体化温度范围内,高铬铸铁具有良好的塑性变形能力。经热变形后,其大块共晶碳化物被破碎,并在基体中均匀分布,减少或消除了铸造缺陷,提高了机械性能,尤其是冲击韧性的提高更为明显。文中还提出,经等温淬火后,可获得良好的综合机械性能。     

高锰钢形变过程中加工硬化机理的研究

采用Gleeble-3500试验机对ZGMn13Cr2高锰钢进行0.1s-1应变速率下的室温压缩实验,应变量分别为5%,30%和50%.利用金相显微镜、维氏显微硬度机、XRD和TEM等方法,研究了压缩变形量对ZGMn13Cr2显微组织衍变及加工硬化机制的影响.结果表明:高锰钢压缩变形后晶粒内出现大量变形带,变形带相互交叉、缠结、割截.压缩变形量为5%时,高密度位错相互缠结呈位错胞或者位错墙,压缩变形量为30%时,基体内出现形变孪晶,随着变形量的进一步增大,孪晶的密度和体积分数增大,水韧态高锰钢在压缩变形量为50%的条件下,其显微硬度与初始态相比提高了125%,达到HV560.8.XRD结果显示,压缩变形后基体组织为奥氏体和少量的碳化物,未发现相变诱发马氏体组织.随着变形量的增大,高锰钢加工硬化机理由位错强化机制向形变孪晶强化为主、位错+少量层错强化机制为辅的机制转变.     

半固态变形对M2高速钢组织中碳化物的影响

基于半固态成型技术，采用一种新型工艺消除M2高速工具钢中大块的有害碳化物.为验证该工艺的可行性，通过控制变形温度(固液比)、变形方式等实验参数，利用金相显微镜和电子显微镜研究不同碳化物的形貌和分布，采用电子探针表征不同碳化物中元素分布，探讨新型工艺对合金凝固行为和组织中有害碳化物的影响.研究证明，在较高液相分数下变形，M2高速钢中大块的有害碳化物面积分数减小，有助于改善合金凝固组织;特别是两道次变形工艺中，分别在1345℃和1100℃变形25%和30%，样品中碳化物面积分数大幅降低，由铸态的14.3%降低至6.5%.     

2Cr13Ni4Mn9奥氏体不锈钢晶间腐蚀倾向的研究

采用等温方法测定了2Cr13Ni4Mn9钢碳化物开始析出曲线与发生晶间腐蚀所需最短时间曲线,研究了该钢在不同冷速下的晶间腐蚀行为;考查了冷变形量对晶间腐蚀的影响。结果表明,该钢碳化物开始析出曲线与发生晶间腐蚀所需最短时间曲线均呈“C”形,并可分别用方程 lgt=43.883-0.116T+7.779×10~(-5)T~2 lgt=40.037-0.109T+7.673×10~(-5)T~2来描述。由于该钢碳化物析出的孕育期短,因而晶间腐蚀敏感性强。固溶后的冷速对该钢晶间腐蚀倾向有强烈影响,冷变形对晶间腐蚀没有影响。     

高压下碳化钛热力学性质的第一性原理计算

碳化钛熔点高、硬度高、化学性能稳定性好,工业上主要用来制造金属陶瓷、耐热合金和硬质合金.采用平面波密度泛函理论广义梯度近似计算了碳化钛的弹性常数、晶格常数、体积模量,所得结果与实验和其它理论值相一致;通过准谐德拜模型预测了碳化钛的相对体积与压强,体积模量分别与压强和温度,热容与温度的变化关系,结果表明:温度对体积模量的影响远小于压强对体积模量的影响.该研究对碳化钛在高温高压下的应用具有指导意义.     

镍基碳化钨高温磨损特性的研究

本文用不同碳化钨含量的镍基自熔合金粉末喷焊层的试样,进行扫描电镜形貌观察和X光衍射分析,同时进行了高温磨粒磨损试验,试验结果发现粉末中碳化钨的含量对喷焊层的磨损特性及组织结构有重要的影响,其中以35%碳化钨喷焊层的高温耐磨性最佳.