27SiMn钢“零保温”淬火状态下的组织与性能

本文研究了“零保温”淬火状态下,27SiMn钢的显微组织和力学性能。实验表明,在880℃～910℃范围内,随着温度升高,强、硬度随温度的升高而增加;高于910℃后,随温度的升高,强、硬度逐步下降。在910℃左右淬火,钢的力学性能最好。同时,淬火温度高于880℃,27SiMn钢“零保温”淬火强度、硬度优于传统保温淬火,其原因与奥氏体晶粒的细化和奥氏体中碳浓度分布不均匀有关。     

含钒钛的硅锰双相钢研究

本试验研究了SiMnV、SiMnP、SiMn和SiMnVTi等双相钢的显微组织和性能的关系。前二者属退火双相钢,后二者属热轧双相钢,以SiMnVTi钢正火性能最佳。     

"零保温"淬火温度对27SiMn钢组织和性能的影响

研究了"零保温"淬火温度对27SiMn钢组织和力学性能的影响.探讨了"零保温"淬火条件下,奥氏体成分的不均匀性和马氏体转变的特点.实验表明,"零保温"淬火条件下,830～930 ℃范围内,随淬火温度升高,27SiMn钢的强、硬度和延伸率均增加;高于930 ℃后,逐步下降.该钢"零保温"淬火后得到细小的板条状马氏体组织,其原因与奥氏体晶粒细化和奥氏体中碳元素分布不均匀有关.27SiMn钢缸体采用(900±10)℃淬火,(630±10)℃回火的"零保温"调质处理工艺,力学性能完全满足技术要求.     

20SiMn钢冲蚀和空蚀的失效行为研究

用CMS 12 0旋臂式真空冲蚀试验机和KS 6 0振动空蚀磁致伸缩仪对 2 0SiMn钢 90°攻角冲蚀和空蚀进行了试验研究 .结果表明 :2 0SiMn钢冲蚀分为孕育期、增重期和稳定期 3个阶段 ;空蚀由孕育期、急剧上升期、衰减期和稳定期 4个阶段组成 ;冲蚀、空蚀裂纹主要沿晶界萌生和扩展 ,失效机制是因局部微区机械力作用造成沿晶断裂和晶内蚀坑 ;晶粒脱落是空蚀的重要失效方式之一 .     

提高中碳马氏体耐磨铸钢强韧性的研究

通过加入稀土来强化中碳马氏体耐磨SiMn铸钢,提高该钢的韧性。讨论了稀土对该钢中夹杂物形态和数量响,认为强韧化中碳马氏体钢的有效方法是添加微量元素—一定量的稀土。     

获得复合组织(马氏体加下贝氏体)的热处理工艺

研究了34SiMn2B钢和60Si2Cr钢获得复合组织(马氏体+少量下贝氏体)的热处理工艺,结果表明,125的60Si2Cr钢球锻后水淬至120～130℃,然后加热至300℃恒温3 h,获得了马氏体加少量下贝氏体的复合组织;而150的34SiMn2B钢球锻后水淬至200℃,然后加热至300℃,恒温3 h,未获得下贝氏体组织.后者是水淬时产生了大量的马氏体而使未转变的奥氏体发生机械稳定化的结果.     

低碳粒状贝氏体钢强韧化机理的探讨

对 1 4SiMn3Mo低碳贝氏体钢的强韧性及组织作了研究 .结果表明 :该钢连续空冷后 ,组织为粒状贝氏体 ,韧性差、屈强比低 .经 30 0℃回火可获得良好的强韧性配合 ,而经40 0 - 50 0℃回火产生回火脆性 .根据回火过程中显微组织及残余奥氏体稳定性等方面的变化 ,探讨了粒状贝氏体钢的强韧化机理及回火脆化原因     

获得复合组织（马氏体加下贝氏体）的热处理工艺

研究了34SiMn2B钢和60Si2Cr钢获得复合组织（马氏体＋少量下贝氏体）的热处理工艺。结果表明，φ125的60Si2Cr钢球锻后水淬至120－130℃,然后加 热至300℃恒温1h，获得了马氏体加少量下贝氏体的复合组织;而φ150的34SiMn2B钢球锻后水淬至200℃，然后加热至300℃， 怛温3h，未获得下贝氏体组织。后者是水淬时产生了大量的马氏体而使未转变的奥氏体发生机械稳定化的结果。     

装载机铲斗用22SiMn2钢焊接接头力学性能及其抗裂性

以HQ130钢为参照对象,在22SiMn2钢用于装载机铲斗焊接的接头时,研究不同匹配与不同工艺参数条件下获得的焊接接头的抗拉、抗弯、抗冲击、抗裂性等力学性能.研究结果表明,22SiMn2钢采用H08Mn2SiA填充材料,Ar+CO2气体保护焊,通过合理的工艺选择,可以得到强度,韧性都能符合工程要求的焊接接头,并且接头有一定的塑性储备,强度等级达到HQ130钢的接头同等水平,具有冷裂倾向.     

大型水轮机主轴锻造过程裂纹缺陷的预防

针对大型水轮机主轴内法兰锻件锻造过程的裂纹缺陷,采用热力学实验方法,研究了其主要用钢20SiMn的高温力学性能.结果表明,提高变形温度和降低变形速率有利于避免该材料内部裂纹萌生.根据Cockcroft & Latham延性断裂准则,计算得到了20SiMn钢的延性断裂破坏因子为30.0.利用Deform 3D软件,对大型水轮机主轴内法兰锻造过程进行了数值模拟,预测了该类锻件在空心镦粗过程中裂纹产生的趋势和区域,并提出将单砧压下量控制在8%以内和将镦粗变形量控制在45%的局部空心镦粗优化锻造工艺方案.     

基于正交试验法的27SiMn钢车削力研究

为了研究难加工材料27SiMn钢的切削规律,采用硬质合金车刀,利用正交法对27SiMn钢进行切削实验,得到切削参数在一定范围内(切削深度:0.3~0.8mm,进给量:0.08~0.2mm/r,转速:200~400r/min)与3个方向切削力的关系,结合线性回归方法得到三向切削力的经验模型。实验结果表明,切削深度对切削力的影响最大,其次是进给量,切削速度影响较小。切削深度和进给量对切削力的影响均是正相关,转速大于320r/min时,切削力随着切削速度的增大而减小。显著性检验结果表明切削力经验公式高度显著。     

几种国产合金结构钢的断裂韧性

本文选用40CrNiMoA钢以及新型高强度低碳马氏体类钢20SiMn 2 MoVA、22CrMnSiMoVA、25 SiMn 2 MoVA等材料,在不同的热处理(回火)状态下,进行了三点弯曲断裂韧性K_(IC)的测定,对40 CrNiMoA钢还进行了V形缺口夏比冲击试验(CVN)以及预制疲劳裂纹的CVN试样的冲击试验(W/A)。试验表明,对于中碳合金结构钢,在不同热处理状态下,K_(IC)值随强度指标σ_s、σ_b的增加而降低,但K_(IC)与σ_s、σ_b并不成反比关系;对于低碳合金结构钢,在低中温回火范围内,K_(IC)值随强度的增加而增加,因此,不能认为“材料强度的提高必然会导致断裂韧性的降低”是一个普遍规律,至少,它不适用于Si—Mn系列低碳马氏体类钢。40 CrNiMoA钢的尺寸因子(K_(IC)与δ、ψ的关系曲线上出现的转折说明,过高的δ、ψ对(K_(IC)/σ_s)~2作用不大,在选择材料和制定工艺时,对δ、ψ要合理要求,以利材料强度潜力的发挥。三种新型高强度低碳马氏体类钢的试验结果指出,在淬火低温回火即保持低碳马氏体组织状态时,这类钢具有较高的强度和较高的断裂韧性,与等强度的中碳合金结构钢相比,其断裂韧性值要高得多。这类钢的推广使用将在减轻产品重量,防止脆性断裂方面发挥积极作用。试验还表明,α_k、CVN值与K_(IC)随回火温度的变化有相同的走向,W/A值与K_(IC)有较密切的关系。     

22SiMn2TiB钢中硼相的研究

利用径迹显微照相技术系统地分析研究了硼在转炉22SiMn2TiB钢中的存在形态、分布特征及各种热处理工艺对硼相析出溶解规律的影响。结果表明：在试验成分范围内，奥氏体化温度越高、冷却速度越慢，硼相的析出量越多、粒度也越大，贫硼区越明显；对钢进行多次热处理时，钢的最终热处理工艺是决定该钢中硼相分布形态的主要因素。     

提高汽车用弹簧钢疲劳寿命的研究

经过三年努力,按课题规定的攻关目标和各项研究任务均已完成。 我院负责的子课题任务是:1)非马氏体组织对汽车用55SiMn VB钢疲劳寿命的影     

钢的疲劳裂纹萌生与扩展的电子显微断口分析

本文采用电子显微断口分析方法,对20SiMn2MoV低碳马氏体钢,45Cr和T12钢淬火不同回火态和34CrNi3Mo电站大锻件用铜的疲劳裂纹萌生与扩展机制进行了研究.并着重在材料的不同强塑配合引起断裂机制变化的关系中做了探讨;总结了三个区之间机制转变的条件;给出了较初步的疲劳断裂机制图;从材料强度方面提出了各阶段的主要控制因素,从而为改善材料疲劳抗力提供了一些依据.     

热处理工艺对27SiMn钢力学性能的影响

27SiMn液压支架管经过调质热处理来实现其良好的综合力学性能.采用四因素三水平的热处理正交试验,研究了不同热处理工艺参数(淬火温度、淬火保温时间、回火温度和回火保温时间)对力学性能的影响,并确定了最优热处理工艺制度为930℃,40 min淬火和480℃,50 min回火.经最优热处理工艺处理后,其力学性能为:屈服强度895 MPa,抗拉强度1030MPa,伸长率15%,断面收缩率54%,冲击功53.3 J,满足了GB/T 17396—1998标准中对27SiMn钢的性能要求.     

热处理工艺对ZG26SiMn及ZG26SiMnMo力学性能影响

针对矿用刮板运输机中铸钢强韧性不足的问题,通过热处理试验,对比分析了ZG26SiMn及ZG26SiMnMo钢在不同热处理制度下的显微组织和力学性能.研究结果表明:经过调质处理后的ZG26SiMnMo钢在维持高强度的同时,其塑性和韧性也达到较高水平,适合用作刮板运输机中部槽槽帮材料.     

摩擦型耗能支撑钢框架结构抗侧力性能研究

将某六层高级住宅作为研究对象,设计了2个单跨两层钢框架结构试件,将其中一个试件嵌入摩擦型耗能支撑,另一个试件无嵌入,为普通试件。给出选用钢材的力学性能指标,介绍了试件的加载方法。对摩擦型耗能支撑钢框架试件的破坏情况进行分析。将侧移角达到1/50看作钢结构的破坏状态,对摩擦型耗能支撑钢框架结构和一般钢框架结构试件的抗侧承载力、抗侧刚度、延性、应力分布与变形进行测试。结果表明,摩擦型耗能支撑钢框架结构有很高的抗侧力性能。     

摩擦型耗能支撑钢框架结构抗侧力性能

将某六层高级住宅作为研究对象,设计了2个单跨两层钢框架结构试件,将其中一个试件嵌入摩擦型耗能支撑,另一个试件无嵌入,为普通试件。给出选用钢材的力学性能指标,介绍了试件的加载方法。对摩擦型耗能支撑钢框架试件的破坏情况进行分析。将侧移角达到1/50看作钢结构的破坏状态,对摩擦型耗能支撑钢框架结构和一般钢框架结构试件的抗侧承载力、抗侧刚度、延性、应力分布与变形进行测试。结果表明,摩擦型耗能支撑钢框架结构有很高的抗侧力性能。     

中、低碳合金结构钢的断裂韧性及其与其它机械性能指标的关系

本文研究合金结构钢的断裂韧性及其与其它基本机械性能指标之间的关系,并着重讨论了中碳含量和低碳含量的合金结构钢其断裂韧性与各种机械性能指标之间关系的差异,得出来一些值得重视的结果。中碳合金结构钢选用有代表性的钢种40CrNiMo,低碳合金结构钢选用高强度低碳马氏体类合金结构钢20SiMn2MoV、22OrMnSiMOV和25SiMn2MoV。试验表明:对于中碳合金结构钢,在不同热处理状态下,K_(IC)值随强度指标σ_s、σ_b的增加而降低,但K_(IC)与σ_s.σ_b并不成反比关系;对于低碳合金结构钢,在低中温回火范围内,K_(IC)值随强度的增加而增加,因此,不能认为“材料强度的提高必然会导致断裂韧性的降低”是一个普遍规律。400rNiMo钢的尺寸因子(K_(IC)/σ_s)~2与δ、Ψ的关系曲线上出现的转折说明,过高的δ、Ψ对(K_(IC)/σ_s)~2作用不大,在选择材料和制定工艺时,对δ、Ψ要合理要求,以利材料强度潜力的发挥。三种新型高强度低碳马氏体类钢的试验结果指出,在淬火低温回火即保持低碳马氏体组织状态时,这类钢具有较高的强度和较高的断裂韧性,与等强度的中碳合金结构钢相比,其断裂韧性值要高得多。这类钢的推广使用将在减轻产品重量、防止脆性断裂方面发挥积极作用。试验还表明:冲击值a_k、CVN与K(IC)随回火温度的变化有相同的走向,予制疲劳裂纹的夏比试样冲击值W/A与K_(IC)有较密切的关系。