钢锻热淬火空气预冷研究

对45钢锻热淬火终锻后空气预冷对奥氏体晶粒尺寸、马氏体形貌及精细结构以及工件淬硬层深度的影响进行了研究。结果表明,45钢锻件终锻温度超过900℃,奥氏体即可在锻造过程中全部或部分完成动态再结晶。空气预冷会使完成动态再结晶的奥氏体晶粒急剧长大,但30S后长大速率大幅度减弱。空气预冷对马氏体板条中位错的密度及组态以及板条束和板条宽度影响不大。值得强调的是,适当预冷可使工件一定厚度的次表层在淬冷过程中的冷速增大,从而使淬硬层加深。有利于某些工件服役寿命的提高。计算机模拟计算结果确认。预冷使淬火工件淬硬层深度增大的现象具有普遍意义。     

45钢强韧化处理后的机械性能

研究45钢经高温、亚温(临界间)和珠光体区锻热淬火工艺及其强韧化机理,测定其硬度、拉伸性能、冲击功和断裂韧性,并与常规的锻造后再淬火回火处理的45钢加以比较。试验结果表明,与常规处理相比,锻热淬火处理工艺使45钢的硬度有明显提高。锻热形变处理后45钢的冲击功和断裂韧性均比常规处理后的高,冲击功值提高了77-99%,断裂韧性值提高了35-47%。拉伸结果也表明,45钢经锻热形变热处理后的拉伸强度也均比常规处理后的高,而亚温锻热淬火比高温锻热淬火高。研究结果指出,锻热淬火有效地利用了形变强化和相变强化的结合,是提高钢强韧性的有效方法之一。     

45钢强韧化处理后的机械性能

研究45钢经高温、亚温（临界间）和珠光体区锻炼淬火工艺及其强韧化机理，测定其硬度、拉伸性能、冲击功和断裂韧性，并与常规的锻造后再淬火回火处理的45钢加以比较。试验结果表明，与常规处理相比，锻热淬火处理工艺使45钢的硬度有明显提高。锻热形变处理后45钢的冲击功能和断裂韧性均比常规处理后的高，冲击功值提高了77－99％，断裂韧性值提高了35－47％。拉伸结果也表明，45钢经锻热形变热处理后的拉伸强度也均比常规处理后的高，而亚温锻热淬火比高温锻热淬火高。研究结果指出，锻热淬火有效地利用了形变强化和相变强化的结合，是提高钢强韧性的有效方法之一。     

工艺因素对高碳低合金钢组织与性能的影响

研究了不同生产工艺对高碳低合金钢磨球组织和性能的影响,结果表明:采用锻热等温淬火工艺生产的高碳低合金钢磨球,具有较为细小时下贝氏体组织和良好的综合机械性能.     

铝合金机械性能和淬火变形的影响分析

本文首先对影响铝合金机械性能的主要因素如淬火加热温度、保温时间、转移时间、淬火冷却介质、时效、组织成分和零件表面质量等进行了对比分析试验；然后对铝合金的淬火变形特征及机理、影响铝合金件的淬火变形因素与控制方法、热处理工艺与操作进行了分析；之后专门对Z11型机滑管的淬火变形进行了分析介绍；最后简单介绍了铝合金热处理的发展方向。     

二次淬火温度对40Cr钢亚温淬火组织和韧性的影响

本文分析了二次淬火温度对40Cr钢淬火组织和性能的影响。结果表明40Cr钢最佳的二次淬火温度为790℃。在该温度下获得的淬火组织为马氏体和铁索体,且铁素体细小而均匀。     

淬火工艺对铬结构钢显微组织和机械性能的影响

本文研究了淬火工艺对低和中碳铬钢的显微组织,冲击韧性和断裂机制的影响,得出了无论是低碳,还是中、高碳钢,当奥氏体长大倾向稍大时,采取提高加热温度进行淬火的工艺均为不可取的结论。     

超高温淬火对Cr17Ni2钢组织和韧性的影响

本文研究了Cr17Ni2钢经超高温淬火和不同温度回火(300～650℃)后韧性的变化。结果表明,1200℃超高温淬火不能提高钢的韧性,主要原因是产生了网状δ铁素体和亚结构中一定数量孪晶的出现。1100℃高温淬火获得板条马氏体及板条间分布的残余奥氏体薄膜组织,具有高的韧性。研究表明,Cr17Ni2钢组织、断口和韧性之间有很好的对应关系。     

淬火水温对2219铝合金锻环组织和力学性能的影响

采用室温拉伸测试、金相显微镜、扫描电镜以及透射电镜等测试分析方法,研究淬火水温(20～80℃)对2219铝合金锻环组织和拉伸性能的影响.研究结果表明:随着淬火水温提高,锻环的抗拉强度、屈服强度和延伸率先升高后降低.当淬火水温超过60℃时,锻环延伸率各向异性倾向显著增加,其主要原因是形成粗大晶界析出相.当淬火水温为40℃时,锻环具有较好的强度和延伸率,其轴向抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为418 MPa、300 MPa和9.3%,径向抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为420 MPa、300 MPa和9.8%,切向抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为447 MPa、329 MPa和12.6%.     

影响淬火热处理变形的主要因素

分析零件淬火变形的主要因素及控制热处理变形、提高零件热处理质量的方法。     

形变热处理对GCr15钢机械性能的影响

对GCr15钢辅以适当的热处理工艺,可以得到良好的强度、硬度、韧性、抗疲劳性能与尺寸稳定性,对于在恶劣环境条件下(冲击、挤压、磨损)使用的挤压冲头,其成本与使用寿命的比值仍偏高,采用形变热处理工艺后,其抗拉强度、冲击韧性、洛氏硬度等性能优于普通热处理工艺,从而使挤压冲头使用寿命得到大幅度提高     

25MnV钢强韧化工艺

对25MnV钢进行了常规淬火,亚温淬火及常规淬火＋深冷处理工艺研究。试验结果表明,与常规淬火工艺相比,采用亚温淬火、常规淬火＋深冷处理两种工艺后,在保持硬度（强度）基本不变的前提下,冲击韧性和耐磨性均具有显著提高,而深冷处理具有工艺简单、成本低廉的特点,因此可以作为结构钢的一种强韧化工艺。     

钢球淬硬层深度测定的研究

通过试验,本文建立了球径、冷速与至水冷端距离三者之间的关系曲线。把端淬曲线和这种曲线结合起来应用,就能预测出用所选钢种制成某一直径钢球的淬硬层深度;反之,也可根据对某一直径钢球的淬硬层深度的要求,选择具有适当淬透性的钢种。     

临界区淬火铁素体对钢性能的影响

研究了铁素体形态和亚结构对临界区淬火强韧化的影响。表明：临界区淬火温度不同时，铁素体形态有所差异，当铁素体呈针状，与马氏体相间分布且含量为２０～２５％时强韧化效果最佳。临界区淬火时，铁素体可产生位错强化、固容强化等强化效果，提高铜的强韧性。     

冷弯厚壁型钢钢管冷作硬化效应

通过对冷弯厚壁钢管上截取的平板板材、弯角板材、母材和相应方、矩形截面短柱的试验研究,得到短柱全截面屈服强度相对于母材强度的提高值．运用国内外相关规范的计算公式对短柱屈服强度实测值进行对比分析,表明这些公式都不宜直接用于我国冷弯厚壁型钢的屈服强度计算．根据试验结果,在《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB50018-2002）基础上,提出适用于冷弯厚壁型钢的计算公式,将修正公式计算结果与试验实测数据对比,证实了该公式有效．     

激光相变硬化对轴承钢组织与性能的影响研究

本文对低温回火态Gcr15轴承钢的激光相变硬化处理进行了研究.试验了激光处理的工艺参数对硬化过程的显微组织、淬硬层的硬度变化、残余应力分布、残留奥氏体形貌与数量以及耐磨性能等的影响.结果表明:经激光相变硬化处理后,Gcr15钢的表面硬度可达HV1000以上,硬化层的显微组织为缺陷密度高的隐针马氏体,晶粒度为ASTM 14级,残留奥氏体约达20%,呈膜态分布于马氏体条片之间及碳化物周围,超细的碳化物非常弥散地分布着,表面层保持较大的压应力而耐磨性能明显提高.据此,可以认为激光相变硬化的强韧化机制是:晶粒细化强化、亚结构强化,弥散析出强化以及残留奥氏体强化等的综合贡献.     

QSTE700型冷弯高强度钢方管的冷作硬化效应

针对直接成方冷弯QSTE700型高强度钢方管的直边和角部进行单向拉伸试验,分析了其不同部位的力学性能,并将试验结果与普碳钢方管进行对比.结果表明:成形后,高强度钢方管直边部分的屈服强度和抗拉强度的增幅不大,焊缝区域的屈服强度提高了约10%;方管角部的屈服强度平均增幅为17.78%,明显低于普碳钢方管角部屈服强度的增幅,角部屈服强度的提高与实际的成形圆角有关.同时,将方管分为直边区和角部区,分别赋予材料真实力学性能参数进行有限元模拟,所得结果比均匀化材质更接近于真实情况.     

等温淬火工艺对超高强贝氏体钢组织性能影响

针对低碳超高强贝氏体钢在不同等温淬火工艺下的组织和力学性能演变规律进行研究.结果表明:与一阶段等温淬火工艺相比,两阶段工艺下组织中贝氏体量增加,马氏体量相对减少,致使实验钢的屈服强度高达1178MPa,提高58%,延伸率从7.7%升高到14.4%,单位冲击韧性达到66J/cm²,提升16%.对比研究不同等温淬火工艺下实验钢的强塑性匹配发现,两阶段工艺A₃(240℃等温2h后再270℃等温1h)条件下实验钢的强塑积可达21888MPa·%.通过两阶段工艺,可消除实验钢中由于Mn元素偏析造成的马氏体带,获得相对均匀的贝氏体组织,从而使得实验钢的强度和韧性同时提高.     

亚稳奥氏体对高强度海洋工程用钢力学性能的影响

采用力学性能测试、组织观察等方法研究临界退火和不同温度回火对海洋工程用钢显微组织和力学性能的影响.结果表明,实验钢经两相区退火和不同温度回火后,获得了回火马氏体及不同体积分数(0～6％)的残余奥氏体.随实验钢中残余奥氏体体积分数的增加,屈服强度从753 MPa降低到506 MPa,抗拉强度介于794～843 MPa,屈...     

钢材应变硬化与应变率效应的试验

利用INSTRON拉伸试验机和Zwick/Roell HTM5020型高速拉伸试验机对Q420钢材开展了不同应变率下（0.001-288s-1）的单轴拉伸试验,研究应变率效应对钢材力学性能的影响。试验结果表明,Q420钢为应变率敏感型材料,其硬化特征随应变率的提高而变化。采用ANSYS中LS-DYNA模块对静力和动力拉伸试验进行仿真模拟,通过逆向反推的方式获得了Q420钢颈缩后的真实应力应变曲线。仿真结果显示,Q420钢材的真实应力应变关系随着应变率的提高,从幂次型的Ludwik准则向指数型的Voce准则转化。为得到更优的动本构模型,在H/V-R本构模型中引入新的应变率准则,以Cowper-Symonds模型中的钢材动力放大系数代替H/V-R本构模型中的线性Wagoner应变率准则。结果显示,修正H/V-R本构模型很好地吻合了试验数据,准确反映了大应变状态下的应变硬化特征和应变率对应变硬化的影响。