中碳铸钢微合金化的研究

中碳铸钢微合金化的研究董寅生苏华钦梅建平刘传博（东南大学机械工程系，南京２１００１８）（东南大学材料科学与工程系，南京２１００１８）钢的微合金化，就是利用合金成分的微小调整，在工艺性能不受影响或稍有改善、生产成本不显著增加的条件下，使钢的性能得到较...     

新型高强韧钢成分设计的经验公式

根据固体与分子经验电子理论,计算了17组新型高强韧钢的实验数据所对应的结构形成因子S值,用其中12组数据,建立了结构形成因子S与抗拉强度关系的经验公式,应用其余5组数据进行检验,结果与实验数据基本吻合,其最大误差为56%·     

Fe-Al金属间化合物强韧化研究进展

对 Fe-Al金属间化合物的力学性能及强韧化的研究进展进行了综合评述。着重介绍了提高 Fe-Al金属间化合物强韧性的几种方法 ,包括细化晶粒、微合金化和合金化以及复合增韧等。并就目前研究进展中的不足以及该研究领域的发展方向提出一些看法     

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     

30CrMnSiA薄壁杯形件的强韧化工艺方法

30CrMnSiA薄壁杯形件是广泛应用于谐波减速器柔轮壳体的一类关键基础零部件。文中针对传统采用车削制备的30CrMnSiA薄壁杯形件强韧性不足而导致谐波减速器承载能力较低及寿命较短的问题,提出采用旋压-调质-旋压-时效的形变-热处理工艺来实现30CrMnSiA薄壁杯形件的少、无切削高性能制备;并通过拉伸及冲击实验,对比各工序件的力学性能变化规律,对各工序件的微观组织进行了分析。结果表明：旋压-调质工艺可获得具有较高强度的回火索氏体组织,但是材料的塑性降低;时效处理使旋压成形获得的纤维状微观组织进一步细化,并在铁素体基体上析出均匀弥散分布的细小碳化物;在300℃+6 h时效处理时可同时获得较高的强度和良好的塑性。相比调质后车削成形,采用形变-热处理相结合制备的30CrMnSiA薄壁杯形件的屈服强度和抗拉强度分别提高了93.65%和47.88%,硬度提高了26.87%,冲击强度提高了12.01%,同时还具有较好的塑性,断后伸长率和断面收缩率分别达11.60%和24.64%。采用旋压-调质-旋压-时效的形变-热处理工艺可实现薄壁杯形件的强韧化制造,为高强韧性薄壁杯形件的生产提供一种新的工艺...     

低碳粒状贝氏体钢强韧化机理的探讨

对１４ＳｉＭｎ３Ｍｏ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３００℃回火可获得良好的强韧性配合,而经４００－５００℃回火产生回火脆性。根据回火过程中温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在火脆化原因。     

正火温度对微合金化铸钢组织和性能的影响

系统研究了正火温度对铁路用微合金化铸钢ZG18MnNbVTiRe的组织和性能的影响.结果表明,随正火温度的提高,材料的抗拉强度和屈服强度提高,而塑性和冲击韧性相应降低;ZG18MnNbVTiRe具有较宽的正火区,有利于保证产品性能和质量.正火处理后,ZG18MnNbVTiRe的力学性能变化规律与其组织的变化是相对应的.     

高碳高铬模具钢的开裂与强韧化

本文以Cr12MoV钢为例研究了高碳高铬模具钢的静弯断裂和含裂纹体条件下的开裂行为;探索了钢的强化和韧化机理。研究发现,此类钢裂纹的萌生一般起始于粗大碳化物的解理,而完成于解理裂纹向钢基体中的延伸。粗大碳化物的解理开裂发生于钢的弹性应变极限状态。基体塑性对其无明显影响,但是却强烈影响碳化物解理开裂后裂纹向钢基体中的延伸。钢中裂纹的扩展属于复杂准解理类型,它不仅与钢基体的塑性程度有关,而且还与钢中碳化物的分布、大小和间距以及裂纹面附近残余奥氏体的应变诱发相变有关。研究认为,此类钢的强化受控于裂纹萌生的阻力,而钢的韧化则取决于裂纹的扩展特征。     

板条贝氏体中少量铁素体对高强钢强韧性的影响

以一种低成本高强钢为研究对象,对其实施了不同冷却模式的TMCP工艺实验,并利用光学显微镜、拉伸试验机、冲击试验机对其组织与力学性能进行了研究.实验结果表明:通过相变强化和在两相区的保温处理,在以板条贝氏体为主的实验钢组织中引入少量铁素体,使其拥有高强度、高冲击韧性等综合力学性能.在同类工艺条件下,试验钢的抗拉强度、屈服强度以及屈强比随终冷温度降低而升高,延伸率和断面收缩率随终冷温度降低而降低.     

人工神经网络在高强高韧钢优化研究中的应用

用人工神经网络方法对高合金高强度韧钢的性能优化问题进行了研究，并结合模拟退火算法对Ｂ－Ｐ算法进行了改进，使得网络结构的选取，动量项系数ａ及学习率η的确定更加合理，提高了网络的学习效率，改善了预测精度，研究结果可用于高强度韧钢的成分设计及热处理工艺的优化。     

钙对45钢显微组织及冲击韧性的影响

用端淬法研究了微量钙对４５钢淬透性的影响，以及对正火态，调质态及淬火低温回火态的显微组织和室温冲击韧性的影响；用俄歇能谱（ＡＥＳ）分析了沿晶断口表面钙的含量，结果表明，微钙钢的淬透性稍低于无钙钢；微钙钢的奥氏体晶粒粗化、珠光体片层间距显著增大，３种热处理状态下的室温冲击韧性均有所降低。这些现象与中碳合金钢中所得结果有明显不同。根据钙在奥氏体晶界的偏聚现象及其与其他元素的偏聚互作用理论，对此进行了讨     

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。     

影响高强度钢疲劳强度的固有缺陷尺寸

文章推导出了影响高强度钢疲劳强度的固有缺陷尺寸与硬度和硬化指数之间的定量关系．通过大量公开发表的数据检验,表明其相对误差大多在±１０％以内．高强度钢的下限疲劳强度由固有缺陷尺寸所控制,而上限由滑移带裂纹尺寸所控制．强度越高,硬化指数越高,固有缺陷尺寸越大,则高强度钢的下限疲劳强度越低．提出的固有疲劳应力集中系数等于滑移带开裂的疲劳强度和实测疲劳强度之比,对于中低强度钢,其值接近于１;而对于高强度钢其值大于１,说明该系数越大,则硬度越高,材料对缺口越敏感．     

高韧性耐磨钢（W2）的研制

良好的耐磨性能与韧性通常很难兼之，采用高合金风生产成本较高，W2钢则两种特性兼优，且合金成份成本较低，采用合理的化学成分，冶炼工艺，锻造方法和热处理条件，得到了洛氏硬度60．2，冲击韧性σk115J/cm^2的W2钢，其合金元素总量（W＋Mo V Cr)为M2高速工具钢的40％左右，洛氏硬度和耐磨性能达到M2水平，冲击韧性σk则比M2高1．5倍，W2钢性能亦优于日本新研制开发的ES钢，其吨钢生产成本约为M2钢的35％－40％左右。     

一种新型高强高韧TC27钛合金的高温变形行为

 采用Gleeble 3500 热模拟机对一种新型高强高韧TC27 钛合金进行等温恒应变速率压缩实验,开展TC27 钛合金的高温变形行为研究,为制定TC27 钛合金的热加工工艺提供依据。研究结果表明,TC27 钛合金应力应变曲线在变形温度较低时大致呈应变软化型;而在变形温度较高且应变速率较低时,应力应变关系曲线基本为稳态流动型。在应变速率为70 s^-1时,呈现较大幅的震荡现象。TC27 钛合金的流动应力对变形温度的敏感性在低温变形时要显著大于在高温变形时的;对应变速率的敏感程度随变形温度的升高而降低。利用实验数据对TC27 钛合金分别在700~850℃和850~1150℃温度段建立了本构方程,并具有较高的精度。通过高温变形微观组织观察,发现在变形温度高于β转变温度变形时,随变形温度提高,或应变速率降低,动态再结晶数量增加。     

高韧性420MPa级桥梁钢开发及强化机制分析

通过优化合金成分、改进控轧控冷工艺等手段,成功开发出屈服强度在480~530MPa,抗拉强度在560~630MPa,延伸率在21%~25%,-20℃冲击功全部在200J以上的Q420桥梁钢.对透射电镜下的析出相及金相显微组织中的晶粒尺寸进行相关统计计算,得到各类强化贡献量数值,并对Q420桥梁钢的强化机制进行了分析.分析结果表明:在新开发的Q420桥梁钢中析出强化贡献量占全部强度的10%以下,而固溶强化量及细晶强化量分别占全部强度的54%及36%,因此确认420MPa级桥梁钢的强化机制以固溶强化、细晶强化为主.     

硼对12Ni3CrMoV高强度钢焊接接头冷裂敏感性的影响

低碳调质高强度钢中添加硼对焊接冷裂敏感性的影响较少有人研究,并存在两种不同意见.本文对含硼量分别为0.005%,0.0014%,0.0028%,0.0035%的12Ni3CrMoV调质高强度钢焊接冷裂敏感性进行研究.试验结果表明:1.插销试验临界应力:含硼钢比无硼钢(含硼0.0005%)高;含硼钢中,临界应力按含硼量0.0014%,0.0028%,0.0035%的顺序递减.2.扫描电镜断口分析:无硼钢有沿晶断裂区、准介理断裂区和韧窝断裂区.含硼钢没有沿晶断裂区,只有准介理断裂区和韧窝断裂区.3.焊条未烘干时,无硼和含硼钢的插销临界应力都降低,无硼钢沿晶断裂区扩大,含硼钢仍无沿晶断裂区.4.硼在HAZ粗晶区中沿奥氏体晶界形成偏聚带,硼相主要沿奥氏体晶界呈不连续点状析出.含硼愈多,沿奥氏体晶界偏聚和硼相析出也愈多.5.C.D.Beachem提出的断口形貌发展过程示意图可以解释无硼钢断裂,不能完全解释含硼钢断裂过程.6.裂纹敏感性成分Pcm值表达式中,硼项系数为" 5"值得商榷.就本文钢材而言,硼项函数应为"负变数".本文对含硼钢延迟裂纹机理作了探讨.     

新型高强高韧钢G99的微观组织与强韧性

通过对Ｇ９９钢在不同回火温度下常规力学性能的测试、透射电镜观察和穆斯堡尔谱分析，研究了回火温度对微观组织和力学性能的影响。该钢具有很高的强度和很好的韧性。随回火温度的升高，抗拉强度和屈服强度分别在４３０℃附近和在４８０℃附近出现二次硬化峰。峰时效状态细小的Ｍ２Ｃ型碳化物弥散析出起到了重要的强化作用。Ｃｏ，Ｎｉ原子在板条马氏体中的均匀分布也可能是导致强度增加的因素。其优良的韧性主要归因于极细小的马氏