高温奥氏体化对用于冷作模具的60Si2MnA钢组织和性能的研究

本文研究了高温奥氏体化对用于冷作模具的60Si2MnA钢组织和性能的影响。研究指出,奥氏体化温度越高,获得板条马氏体量亦越多,1000℃加热,得到大量的板条马氏体组织。随着奥氏体化温度升高,断裂韧性值(K_(1c))亦随之增高。由860℃升高至950℃范围内,抗弯强度、抗压强度、U型缺口冲击值亦增加。在950℃附近,残留碳化物趋于消失,同时具有最高的抗压屈服强度和优良的耐磨性能。本文提出了60Si2Mn4钢用于冷作模具的适宜奥氏体化温度;并指出,加热时间不宜过长,否则导致组织的粗化。将推荐的奥氏体化温度处理60Si2MnA钢制冷镦螺帽四序冲模,得到了满意的效果,使用寿命成倍提高。     

奥氏体-贝氏体复相组织形态的研究

在60Si2MnA钢等温淬火工艺和性能研究的基础上,用MEF-3型金相显微镜和JEM-200CX型透射电子显微镜对等温转变产物的组织形态进行了观察研究。并用Rigku D/maxⅢB型X-射线衍射仪测定了样品的残余奥氏体体积分数。实验结果表明,奥氏体-贝氏体复相组织强韧性好的原因在于含有一定数量的残余奥氏体和变态贝氏体组织,且贝氏作为无碳化物贝氏体。     

工艺参数对60Si2MnA钢高速线材相变规律的影响

通过热模拟机Gleeble-1500对终轧温度和控制冷却过程的模拟，研究了60Si2MnA钢高速线材生产的有关工艺参数，分析了终轧温度、吐丝温度及相变区冷却速度对相变温度的影响，得出其影响规律性的结论，并测定了该钢种动态连续冷却转变（CCT）曲线。     

不同温度下60Si2MnA弹簧钢中低熔点夹杂物生成热力学

借助FactSage热力学软件分别对1873、1823和1773 K三个不同温度下60Si2MnA弹簧钢液与MnO--SiO2--Al2O3系、CaO--Al2O3--SiO2系和CaO--Al2O3--SiO2--15%MgO系夹杂物间的平衡进行了计算.通过上述计算分析,确定了三个不同温度下分别形成上述低熔点夹杂物时所对应的钢液成分.经过对比还发现:低温更有利于钢液在低溶解氧含量条件下实现上述不同类型夹杂物的低熔点化控制.钢液中生成低熔点SiO2--Al2O3--CaO--15%MgO系夹杂物要比生成低熔点SiO2--Al2O3--CaO系夹杂物所需的钢液Al含量高很多,这在实际生产中更容易控制.     

铌对弹簧钢60Si2MnA动态再结晶的影响

在Gleeble-1500热模拟实验机上研究含铌弹簧钢的动态再结晶行为,用透射电镜对铌的析出物进行观察,并分析铌对弹簧钢动态再结晶的影响.结果表明,含铌弹簧钢易发生动态再结晶,在温度为850～1 050 ℃、变形速率为0.1～20 s-1条件下均发生动态再结晶;在变形速率为5 s-1的条件下,60Si2MnA动态再结晶的发生推迟50 ℃左右;在低温情况下,铌推迟60Si2MnA动态再结晶的主要原因是Nb(C,N)的析出及其钉扎作用.     

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.     

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。     

退火工艺对钎具用钢22Si2MnCrNi2MoA带状组织的影响

使用光学显微镜、扫描也镜和能谱仪等研究了钎具用钢22Si2MnCrNi2MoA动态连续冷却相变规律和退火工艺优化,分析了冷却速度对连续冷却转变曲线和相变组织的影响,探讨了22Si2MnCrNi2MoA钢带状组织成因及改善措施.22Si2MnCrNi2MoA钢具有较高的淬透性,在形变后空冷即可得到贝氏体+马氏体组织.在所选取的温度和时间范围内,710℃退火保温5 h为最优的退火工艺,等温退火并不能改善钢中带状组织的成分不均.带状组织的形成是由于化学元素Si、Mn、Cr、Ni和Mo的偏聚引起的,提高横截面内变形均匀程度对于改善棒材组织均匀性是有利的,但冶金过程成分偏析均质控制才是减轻或消除带状组织成分不均的关键.     

60Si2Mn半固态非枝晶组织特征与触变性能

利用自制高熔点半固态试样制备装置,对60Si2Mn半固态试样非枝晶组织以及影响因素进行了试验研究.结果表明:60Si2Mn半固态显微组织结构的特点为近球形先析出相均匀分布于残余液相.搅拌工艺制度、搅拌功率与搅拌时间对凝固初生相形态影响显著.采取降温搅拌方式,较大搅拌功率和搅拌时间,初生组织得到了充分的细化和均匀的球化.60Si2Mn非枝晶组织形态是影响剪切变稀触变性能的主要因素.     

喷丸强化对不同组织状态下60Si2Mn钢多冲疲劳寿命的影响

研究了喷丸强化对不同微观组织状态下的60Si2Mn钢多种疲劳寿命的影响，结果表明喷丸可大大提高钢的强度，而且喷丸强化效果与组织状态密切相关，随着马氏体（M）由针状向板条状转化，喷丸强化效果增加。     

控轧控冷工艺参数对60Si2MnA线材中珠光体形态的影响

研究了60Si2MnA线材控轧控冷工艺参数对所析出的珠光体的影响.结果表明:在其他工艺参数相同的情况下,珠光体平均片层间距主要取决于吐丝到集卷过程的冷却,这一过程冷速越快,珠光体平均片层间距越小;珠光体平均片层间距随着吐丝温度或终轧温度的升高呈下降的趋势;终轧后快冷容易出现退化珠光体,并且其含量随相变区冷速的加快而明显增多;较低的终轧温度使珠光体球团直径明显减小.     

Surface decarburization characteristics and relation between decarburized types and heating temperature of spring steel 60Si2MnA

The characteristics of complete and partial decarburizations in spring steel 60Si2MnA were systematically investigated, including the microstructure, the hardness gradient, and the formation mechanism. The relation between decarburized types and heating temperature of the steel was comprehensively discussed. It is found that heating temperature has an important influence on the decarburized types. With the rise of heating temperature, the decarburized types change from no decarburization to complete decarburization, complete and partial decarburizations, partial decarburization, and no decarburization.     

Forming condition and control strategy of ferrite decarburization in 60Si2MnA spring steel wires for automotive suspensions

The ferrite decarburization behavior of 60Si2MnA spring steel wires for automotive suspensions, including the forming condition and the influence of heating time and cooling rate after hot rolling, was investigated comprehensively. Also, a control strategy during the reheating process and cooling process after rolling was put forward to protect against ferrite decarburization. The results show that ferrite decarburization, which has the strong temperature dependence due to phase transformation, is produced between 675 and 875℃. The maximum depth is found at 750℃. Heating time and cooling rate after rolling have an important influence on decarburization. Reasonable preheating temperature in the billet reheating process and austenitizing temperature in the heat-treatment process are suggested to protect against ferrite decarburization.     

60Si_2MnA油淬火回火钢丝制摇架弹簧的抗松弛性

基于不同的尺寸稳定化处理，探讨６０Ｓｉ２ＭｎＡ油淬火回火钢丝制摇架弹簧的松弛稳定性，测定了松弛曲线与残余应力，分析了材质、尺寸稳定化处理和刻蚀处理对松弛的影响．     

W1型弹条扣压力与疲劳性能的试验研究

W1型扣件弹条是高速铁路无砟轨道常用的弹条之一,高速铁路弹条在实际工作时受到反复多变的荷载作用,其强度会逐渐变化并发生疲劳破坏.以W1型弹条为列,首先,将W1型弹条的原材料60Si2 MnA弹簧钢加工成试验所需试件进行静力拉伸试验;其次,对W1型弹条进行应变电测试验测出弹条各部位的应力变化;最后,通过MTS810伺服液压试验机对W1型弹条施加三种不同的循环荷载工况,研究弹条在循环荷载作用下其扣压力和中端圆弧位移的变化规律.通过试验数据拟合出弹条中端圆弧位移和扣压力的函数方程式.结果 表明:弹簧钢的屈服强度为1600 MPa,抗拉强度为1900 MPa.弹条内侧圆弧应力值最大也是最易断裂的位置和25 kN是弹条的最佳安装预压力,随着疲劳荷载的循环次数增加,弹条扣压力与中端圆弧位移呈反相关系,弹条在5、7.5、10 kN循环荷载作用下的疲劳寿命分别为82万、19万、7万次.     

马氏体钢力学性能和耐磨性的关系

对自行研制的新型马氏体耐磨钢20Si2Ni3进行了Q-P-T(淬火-分配-回火)及传统淬火-回火(Q-T)热处理,用MLD-10型动载磨料磨损实验机比较在1.5J冲击能量、石英砂磨料条件下,20Si2Ni3钢和高锰钢ZGMn13的冲击磨料磨损性能,并用X射线测量磨损实验前后20Si2Ni3钢残余奥氏体量的变化,用扫描电镜(SEM)分析磨损机理。结果表明:经两种热处理工艺后的20Si2Ni3钢,其冲击磨料磨损性能均优于高锰钢。相比传统Q-T热处理工艺,经Q-P-T热处理后的20Si2Ni3钢,在保持较高硬度的同时,冲击韧性得到了较大提高;不同热处理工艺后,在硬度均约HRC45.5时,20Si2Ni3钢的冲击磨料磨损性能随着冲击韧性的增加而提高,磨损机理以显微犁削为主。     

半固态60Si2Mn的流变应力及组织特性

以应用广泛的弹簧钢(60Si2Mn)为研究对象,利用Gleeble-1500试验机进行了单向压缩实验,对其在半固态下压缩变形过程中的力学特性及组织演变规律进行了观察及分析.实验结果表明:在液-固两相区间半固态坯料的流变应力很低,只有10MPa左右;流变应力随变形量的增加而出现应变软化现象,变形速率对其影响比较复杂.在压缩变形过程中,半固态坯料固-液两相参与塑性变形的方式是不同的,其组织形貌与变形温度、变形量和变形速率都有直接的关系.     

微型圆热管挤压犁削／拔拉成型刀具和模具的设计

在分析微型热管的功能、技术要求及其加工工艺的基础上，设计了微型热管犁削-拔拉用成型刀具和系列模具．该刀具可使定位装夹方便，加工的热管直径尺寸稳定；模具保证了热管的外径尺寸并可方便地根据要求改变外径尺寸，热管外表面质量好，内部具有更加优良的毛细结构．刀具采用高速钢，模具采用45钢．