高碳钢与球墨铸铁的两体磨粒磨损和基体显微组织的特性关系

基体组织对材料的性能有重要影响．本文以高锰钢、高碳低铬钢（ＧＣｒ１５）、球墨铸铁为试验材料，研究了不同热处理条件下获得的非平衡基体组织试样的碳化硅两体磨损特性．结果表明，在所试验的马氏体、马氏体十残余奥氏体、单相奥氏体以及贝氏体＋马氏体＋奥氏体复合基体中，以淬火马氏体最耐磨，贝氏体复合组织的耐磨性仅与高锰钢单相奥氏体相当．适当地增加残余奥氏体含量．即提高淬火温度可提高马氏体基体组织的耐磨性．     

稀土在WC颗粒复合耐磨材料中的作用

为了提高ＷＣ硬质合金颗粒复合材料的耐磨性,向复合材料的金属基体中加入了不同数量的稀土。采用扫描电镜、Ｘ射线能谱仪、显微硬度计、台式冲击试验机以及销盘式磨损试验机等试验手段,对稀土加入量不同的几种ＷＣ硬质合金颗粒复合材料的金属基体进行了稀土分布及显微组织的分析,测定了基体组织的显微硬度及复合材料的韧性和耐磨性。研究结果表明,稀土富集于奥氏体与碳化物和奥氏体与共晶体两种界面处,少量固溶于奥氏体中。加入适量的稀土产生了明显的微合金化作用,使共晶组织显著细化,提高了金属基体的硬度和韧性以及复合材料的耐磨性。     

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.     

铸造复合中锰奥氏体钢的耐磨性

研究了铸造复合中锰奥氏体钢在冲击磨料磨损条件下的耐磨性能。结果表明：铸造复合中锰奥氏体钢的耐磨性是高锰钢的５．４１倍。复合层中碳化物结构为（Ｃｒ,Ｆｅ）２３Ｃ６和（Ｃｒ,Ｆｅ）７Ｃ３,呈网状分布,具有抑制磨粒压入基体和阻碍磨粒对基体的切削作用。亚表层中介稳奥氏体发生应变诱发马氏体相变,转变能来源于外界冲击功,其值为４３４Ｊ·ｍｏｌ－１。     

陶瓷增强高锰钢复合材料的组织与结合机理

在不同的热处理工艺下,生产出高锰钢复合材料。通过扫描电镜对高锰钢、陶瓷复合材料的结合情况、基体的显微组织进行了研究,并探讨了高锰钢、陶瓷的结合机理。结果表明:新热处理工艺下,复合材料基体组织细化;陶瓷与基体结合较好,为扩散结合。     

Ce—Ca、Ce—Mg微合金化钢大线能量焊接热影响粗晶区组织与力学性能研究

研究Ce-Ca、Ce-Mg微合金化低合金钢大线能量焊接热影响粗晶区(CGHAZ)的力学性能、组织结构及夹杂物成分与形态.结果表明,Ce-Ca微合金化钢CGHAZ的力学性能优于Ce-Mg微合金化钢CGHAZ的力学性能; Ce-Ca微合金化钢CGHAZ中Ce、Ca的氧硫复合化合物夹杂物主要呈球状,Ce-Mg微合金化钢CGHAZ中Ce、Mg的氧硫复合化合物夹杂物主要呈扁条状;氧硫化物与奥氏体基体之间弹性模量和热膨胀系数差别大;氧硫化物近旁产生应变场是晶内针状铁素体(IAF)形成的主要控制因素.     

纳米SiC增强ZGMn13Cr2组织和性能

采用中间合金法制备了纳米SiC强化ZGMn13Cr2样品。研究了添加纳米SiC对ZGMn13Cr2样品显微组织和力学性能的影响。研究结果表明:经改性纳米SiC粉末强化处理后的超高锰钢的组织有显著改善,力学性能明显提高,当SiC含量为0.3‰时,硬度和冲击吸收功分别提高了11%和12%。通过扫描电镜和能谱分析可以得出:SiC分解为Si和C存在于奥氏体基体中,并促进碳化物弥散分布于基体上,起到强化基体的作用。     

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%。     

沉淀强化高锰钢的研究

高锰钢是一个有一百年历史的耐磨金属材料。广泛用于冶金矿山、工程机械、电力机械、建材工业、铁道等部门。消耗量很大。但在中等冲击、中等和较软物料的工况条件下的耐磨性显得不足。如何提高这种条件下的耐磨性、减少消牦量,是一个急需解决的带普遍性的问题。从1976年起到1980年,经过四年的研究工作,取得了如下的成果: 一、确定了沉淀强化高锰钢的最佳成分 为保证在奥氏体基体中析出弥散分布的二次相—碳化物,选择了较高的含碳量     

氮在奥氏体不锈钢中的作用

论述了在奥氏体不锈钢中适量加氮可以提高奥氏体组织稳定性、力学性能和部分抗腐蚀能力；表面渗氮技术，如等离子体源渗氮，使得奥氏体不锈钢的力学性能，抗腐蚀性能更加优异，同时指出有关氮化物析出的原因、条件以及对力学性能、抗腐蚀性能的一些负面影响，研究结果表明，由于氮价格十分低廉，可以部分甚至全部取代镍以及合金化展出现的优良性能，氮已经成为奥氏体不锈钢重要的合金化元素，氮合金化的研究日益受到各方面的关注。     

回火温度对高锰钢耐磨性能的影响

为进一步研究动态应变时效 (DSA)强化在高锰钢的加工硬化过程中对其耐磨性能的影响 ,将合金高锰钢和普通高锰钢进行不同温度的回火处理 ,并对其组织、结构、电阻及耐磨性能进行分析。结果发现合金高锰钢中的强碳化物形成元素Cr有效地扩大了C -Mn有序原子对团簇微区 ,且这些有序的原子对团簇微区对提高高锰钢的耐磨性能有重要作用     

Feasibility of new ladle-treated Hadfield steel for mining purposes

A debate has arisen over the possibility of using a new ladle-treated Hadfield steel instead of conventional heat-treated Hadfield steel in mining applications. This debate might be solved by identifying the differences between the mechanical properties and strain-hardening properties of conventional heat-treated Hadfield steel and its counterpart ladle-treated Hadfield steel. Tensile and compression tests demonstrated that the ductility of ladle-treated Hadfield steel is similar to that of conventional heat-treated steel. However, the strain-hardening property of the ladle-treated Hadfield steel is almost two times higher than that of the heat-treated Hadfield steel. The results of this study demonstrate that the improvement of the strain-hardening behavior is attributable to the low stacking-fault energy of the main austenite matrix, which results from the high segregation coefficient of carbon and manganese solutes of the main austenite matrix into the new eutectic phase. Superior wear abrasion resistance is a potential consequence of different strain-hardening properties under low and high loads.     

含锰4%的高铬铸铁的亚临界淬火

高铬铸铁以锰代钼后的一个问题是残留奥氏体量增多,硬度下降。本文研究了含锰4％的高铬铸铁的亚临界淬火,用正交试验设计方法试验了亚临界淬火处理的脱溶温度和脱溶时间的影响。用本试验条件下得出的最佳工艺,可使含锰4％的高铬铸铁的残留奥氏体量减少到17％,硬度达到HRC64,抗冲击磨损性能与含钼2％的高铬铸铁相近。     

ZGMn13 钢 MIG 焊工艺

本文采用高效的ＭＩＧ焊工艺方法,选择抗裂性能较好的单相奥氏体不锈钢焊丝和耐磨ＥＴ－２００Ｋ焊条对ＺＧＭｎ１３进行了焊接工艺试验,制定了ＺＧＭｎ１３钢ＭＩＧ焊的可行性工艺,分析了焊接接头组织及性能,结果表明：确定的焊接工艺能保证焊接质量且焊接接头具有与母材相当的耐磨性。     

HB450低合金超高强耐磨钢组织与性能

在实验室条件下,设计了一种新型Ti-Cr-B系列HB450高韧性低合金超高强耐磨钢.研究了该类钢的基本特征、显微组织、析出物形态以及冷却速度对其组织和性能的影响.研究结果表明,试验钢具有良好的淬透性,在冷速大于20℃/s时即可获得大量的马氏体组织;试验钢在控制轧制后以950℃淬火,250～300℃回火时可获得细小均匀的回火马氏体+残余奥氏体组织,其布氏硬度达到450左右,具有良好的强韧性配合,满足HB450低合金耐磨钢性能要求;透射电镜分析表明,在250℃回火时,大量ε-FexC在马氏体板条内析出,该类碳化物对试验钢的强化起着极其重要的作用.     

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。     

高铌X80管线钢的组织和性能

基于低C-Si-Mn加0.10%Nb而不加Mo的合金化设计,用高温轧制工艺(HTP,hightemperature processing)在实验室制得API X80级别管线钢.本次试验确定的主要技术参数为:精轧终轧温度830~850℃,终冷温度500~550℃,冷速25~28℃/s,精轧总压下率不小于75%.得到的组织以针状铁素体为主,加少量块状铁素体和粒状贝氏体,并在晶界分布有岛状组织.对冲击断口的金相、SEM(scanning electronmicroscopy)和EDS(energy dispersion scanner)观察发现脆性第二相粒子和原始奥氏体晶界是该管线钢的主要裂纹源.因...     

高强度马氏体钢显微组织对腐蚀行为影响的研究进展

The high strength martensite steels are widely used in aerospace, ocean engineering, etc., due to their high strength, good ductility and acceptable corrosion resistance. This paper provides a review for the influence of microstructure on corrosion behavior of high strength martensite steels. Pitting is the most common corrosion type of high strength stainless steels, which always occurs at weak area of passive film such as inclusions, carbide/intermetallic interfaces. Meanwhile, the chromium carbide precipitations in the martensitic lath/prior austenite boundaries always result in intergranular corrosion. The precipitation, dislocation and grain/lath boundary are also used as crack nucleation and hydrogen traps, leading to hydrogen embrittlement and stress corrosion cracking for high strength martensite steels. Yet, the retained/reversed austenite has beneficial effects on the corrosion resistance and could reduce the sensitivity of stress corrosion cracking for high strength martensite steels. Finally, the corrosion mechanisms of additive manufacturing high strength steels and the ideas for designing new high strength martensite steel are explored.     

低碳高速钢渗碳

比较了低碳高速钢浅层渗碳经常规热处理后（１１７０℃和１０５０℃）的组织、硬度和耐磨性，讨论了不均匀奥氏体渗碳的扩散特点．生产应用表明，浅层渗碳明显提高了热磨损为主要失效模式的热度锻的使用寿命．     

一种新型结构材料S280

 S280 是一种超高强度不锈钢, 采用低碳马氏体相变强化和时效强化叠加, 靠析出强化获得所需的强度。使用状态下的基体组织为低碳板条马氏体, 主要强化相为Fe₂Mo 等, 抗拉强度σ_b为1920～1930 MPa, 断裂韧度K_IC为95～100 MPa √m, 具有比300M 和AerMet100 更好的耐腐蚀性能, 主要用于抗腐蚀性能要求高的超高强度构件。