水韧处理对TiC基高锰钢结合金组织与性能的影响

研究了水韧处理对TiC基高锰钢结合金力学性能的影响,并通过分析合金在处理前后显微组织结构和微区成分的变化,阐述了其中的内在关系.经过1 050℃×6h水韧处理后,真空烧结试样的抗弯强度和冲击韧性分别提高了154.6%和125.3%;低压烧结试样则分别提高了61.81%和45.38%;真空烧结+低压烧结试样也分别提高了65.59%和32.90%.研究结果表明,水韧处理能够显著提高烧结态TiC基高锰钢结合金的抗弯强度和冲击韧性.     

高锰钢铸件的直接水韧处理工艺

通过对高锰钢通常水韧处理和浇注后铸件直接水韧处理试样的力学性能和金相组织的比较分析及实际检测，证明高锰钢铸件浇注后直接进水韧处理与常规水韧处理的力学性能接近。直接水韧处理简化了高锰钢铸件生产工艺，节省了能源，提高了经济效益，是生产高锰钢铸件经济适用的工艺方法。     

多元合金化处理对高锰钢组织和性能的影响

在普通高锰钢中分别添加Cr-V-Ti-RE,Cr-V-Ti,Cr-RE和V-Ti-Nb-RE对其进行合金化处理.采用金相显微镜、扫描电镜、力学性能检测、冲击磨料磨损试验等手段,研究不同合金化处理对高锰钢显微组织和力学性能的影响.研究结果表明,合金化处理能细化高锰钢晶粒1~2级,改善夹杂物的大小、形态及分布,并且使高锰钢的硬度、冲击韧性和耐磨性有较大幅度提高.其中经Cr-V-Ti-RE合金化处理的试样综合性能最优,其硬度为217HBS,冲击韧性为155J/cm2,与未经合金化处理的试样相比,分别提高了12.4%,32.5%,并且其耐磨性提高了13.9%~45.4%.在中、低冲击功下,高锰钢的磨损机制以凿坑变形和显微切削为主;在高冲击功下,磨损机制主要为疲劳剥落.     

碳氮化钛基金属陶瓷的热等静压处理工艺探讨

采用真空烧结-热等静压处理工艺制备碳氮化钛基金属陶瓷,考察不同热等静压处理温度和时间对材料力学性能及结构的影响.结果表明:热等静压处理可有效消除材料内部孔洞,细化组织;合理的处理温度和时间为1 550℃,30 min;与真空烧结相比,材料的抗弯强度,硬度和致密度均分别提高了22.9%,1.0%和1.2%.     

金刚石绳锯用Fe基预合金粉代Co性能

分别采用共沉淀法制备FeCoCu预合金粉和H_2还原法制备单质Co粉,采用XRD和SEM对2种粉末及其烧结体进行物相分析和形貌观察,并测定2种烧结体试样的硬度、相对密度、抗弯强度及磨损质量损失等物理力学性能,同时研究分别以2种粉末为主要结合剂成分制作的金刚石绳锯的锯切石材的性能,从而研究FeCoCu预合金粉替代Co粉用于金刚石绳锯的可行性。研究结果表明:共沉淀法FeCoCu预合金粉实现了合金化,粉末呈近球状,粒度与H_2还原法单质Co接近;FeCoCu和Co在各自最佳烧结温度烧结时,烧结体试样的硬度、相对密度、抗弯强度都十分接近,FeCoCu烧结体试样的抗弯强度损失率η及磨损质量损失m分别达到19.0%和1.412g,而Co烧结体试样的η和m分别为15.2%和1.638g,两者都具有较好的金刚石包镶性能和相近的匹配岩粉磨损的性能;FeCoCu基金刚石绳锯锯切G1306石材平均锯切效率达到9.8 m~2/h,相对Co基绳锯提高16.7%,理论寿命为13.6 m~2/m,相对Co基绳锯降低6.2%,其产品性价比优势更加明显。     

ZrO2(3Y)增韧增强WC-20%Co金属陶瓷复合材料

采用热等静压真空烧结工艺制备了不同含量ZrO2(3Y)/WC-20%Co金属陶瓷复合材料.对复合材料进行了硬度、抗弯强度和冲击韧性等力学性能测试,用扫描电子显微镜(SEM)分析了微观组织及冲击断口成分,用X射线衍射定量分析计算了力学性能试验前后t→m相变量.实验表明:ZrO2(3Y)在WC-20%Co基体中呈球形,均匀分布在Co相和WC相中,该复合材料抗弯强度和冲击韧性明显提高,硬度指标提高不明显.     

热处理对ZGMn18Cr2MoRE组织和性能的影响

研究了热处理工艺对超高锰钢ZGMn18Cr2MoRE组织和力学性能的影响。试验结果表明,热处理工艺对超高锰钢组织和性能有显著影响,沉淀(弥散)强化使奥氏体晶内析出了弥散颗粒状M7C3型碳化物,强化了基体,使钢的力学性能得到提高。其中,经1100℃水韧处理后再经250℃×4h回火,ZGMn18Cr2MoRE钢的奥氏体晶粒细小,晶内颗粒状碳化物均匀、弥散分布,σb=994.51Mpa,sσ=430.98Mpa,αk=260J.cm-2,HB=227,δ=55.03%。与水韧处理后不回火相比,σb、sσ、αk、δ、HB分别提高了18.2%、7%、22%、30.3%、9.7%。     

碳化钨基硬质合金的制备与力学性能研究

在碳化钨粉末中加入一定量的钴、碳化钽以及碳化铪,经过混料、球磨、冷压成型和热压烧结等步骤制备出硬质合金试样。利用1 000 N维式显微硬度计、三点弯曲试验、XJJ-5冲击试验机以及扫描电镜分别对试样硬度、抗弯强度、冲击韧性以及试样的微观形貌进行了研究,并对试样力学性能的提高机理进行了探讨。结果表明,碳化铪的加入可有效改善烧结质量,细化晶粒,改善试样力学性能。碳化铪质量分数为2%的试样力学性能最好。     

分散镶铸高锰钢复合材料组织与性能分析

采用分散镶铸工艺在高锰钢铸件内镶铸多状弹簧钢丝骨架，浇注后得到了复合材料试棒。在实验室采用金相、硬度试验、电子探针等手段对复合材料铸态及水韧处理后的组织、性能、元素扩散等进行了分析，并进行了耐磨性试验。金相分析结果表明：分散镶铸后，６５Ｍｎ钢丝在高锰钢铸件内部产生了良好的冶金结合，水韧处理后形成了网状纤维马氏体组织，从而提高高锰钢件在低冲击磨料磨损条件下的耐磨性，电子探针分析结果显示了锰元素在复合     

材料磨损过程中产生的电位变化行为初探

分别对调质、淬火状态的45钢、水韧处理及铸态的高锰钢进行了试验.结果表明与摩擦和材料表面塑性流变对应的低应力环境中试样电位随摩擦线速度增加而平稳上升,电位高低与材料组织、状态有关,而在与凿削和撕裂对应的高应力环境中该电位则呈锯齿状起伏.对此进行了理论解释.由此提出了一种动态研究磨损过程及机理的新方法.     

表面处理方式对钛/钢复合板界面结合性能的影响

采用真空制坯轧制复合法,在相同的加热温度、轧制道次和压下量等工艺条件下,分别对钢丝刷打磨、酸洗和带水砂带机打磨的表面处理方式,研究了3组钛/钢复合板的界面组织和力学性能.分析了表面处理方式对界面结合性能的影响.结果表明:带水砂带机表面处理方式下的钛/钢复合界面生成连续均匀的TiC层,剪切断口呈韧窝状,界面剪切强度稳定,平均强度达到242.6MPa.其他两种表面处理方式下的钛/钢复合板界面生成断续的TiC层,其剪切强度均未满足国家标准.     

Fe-RE稀土中间合金对TiC钢结硬质合金影响的研究

研究了Fe-RE中间合金的添加对TiC钢结硬质合金力学性能、显微组织的影响及其作用机理.结果表明,Fe-RE稀土中间合金可以减小液态铁表面张力、改善液相流动性与润湿性、细化晶粒、有效减小孔隙度从而获得高密度和较高硬度的TiC钢结硬质合金材料.     

热处理对GCr15钢性能的影响

本文研究ＧＣｒ１５钢的各种热处理强韧化。通过降低淬火奥氏体化温度，控制马氏体Ｍ中含碳 量，改变Ｍ形态，减小Ｍ领域尺寸；或经高温固溶炭化物超细化予处理；或以等温淬火获得（Ｂ下 ＋Ｍ）混合组织。所有这些处理，都可使ＧＣｒ１５钢获得不同程度的强韧化，对冲击韧性、静弯强 度、压溃强度、断裂韧性、耐磨性和接触疲劳寿命都产生有利的影响。     

轧后水冷对HRB400钢筋力学性能的影响

HRB400钢筋运用范围逐渐增大,将成为今后的主流产品.对水城钢铁公司生产的轧制后不同冷却制度的Φ25 V强化钢筋的强度、塑性、冲击韧性、高应变低周疲劳性能等力学性能指标进行了测定,并利用显微硬度测试、金相观察及扫描电镜断口观察,发现轧后水冷工艺造成了组织和成分不均匀,使得钢筋强度和高应变低周疲劳性能没有明显提高,并降低了钢筋韧性.试验结果表明水钢HRB400钢筋可以达到国家标准要求,但轧后水冷对于钢筋性能影响不明显.最后总结出在水钢目前实际生产条件下,应不采用轧后控冷工艺.     

WC/FY-1烧结锻造钢基复合材料性能

采用烧结锻造和合金化技术制备了WC/FY 1烧结锻造钢基复合材料,对材料的组织结构和性能进行了研究·结果表明,FY 1母合金的加入使FY 1烧结锻造钢的密度、强度、硬度及基体的耐磨性大幅度提高,冲击韧性下降·FY 1母合金在WC/FY 1钢的烧结过程中产生了部分液相,因而促进了致密化过程·WC的加入明显地提高了FY 1烧结锻造钢的耐磨性,其中15%WC/FY 1烧结锻造钢的磨损量仅为目前使用的导向辊材料W18Cr4V磨损量的1/5·所制备的WC/FY 1烧结锻造钢基复合材料达到高速线材轧机的导向辊用材的性能要求,因而有望在实际中获得应用·     

TiC/316L复合材料的致密化和力学性能试验

采用真空烧结法制备出TiC颗粒增强316L不锈钢复合材料.通过对试样进行光学显微分析并测定其相对密度和拉伸性能,研究了增强相含量和模压压力对复合材料的致密化和拉力学性能的影响,并对断口形貌进行分析.结果表明:添加TiC颗粒有利于复合材料的烧结致密化;TiC颗粒的体积分数对复合材料的拉力学性能有较大影响,当TiC的体积分数从0%增加到10%时,复合材料的抗拉强度从543MPa提高到655MPa,而断裂应变却从0.325减至0.052;在较低的模压压力下,提高模压压力有利于复合材料的相对密度、抗拉强度的增加;但过高的模压压力会使试样在烧结后残余封闭孔隙,降低复合材料的塑性性能和抗拉强度.当模压压力为500MPa时,可得到相对密度高、组织致密、增强相颗粒分布均匀、拉伸性能良好的复合材料.     

Design of a low-alloy high-strength and high-toughness martensitic steel

To develop a high strength low alloy (HSLA) steel with high strength and high toughness, a series of martensitic steels were studied through alloying with various elements and thermodynamic simulation. The microstructure and mechanical properties of the designed steel were investigated by optical microscopy, scanning electron microscopy, tensile testing and Charpy impact test. The results show that cementite exists between 500℃ and 700℃, M₇C₃ exits below 720℃, and they are much lower than the austenitizing temperature of the designed steel. Furthermore, the Ti(C,N) precipitate exists until 1280℃, which refines the microstructure and increases the strength and toughness. The optimal alloying components are 0.19% C, 1.19% Si, 2.83% Mn, 1.24% Ni, and 0.049% Ti; the tensile strength and the V notch impact toughness of the designed steel are more than 1500 MPa and 100 J, respectively.