淬火工艺对铬结构钢显微组织和力学性能的影响

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．结果表明，提高淬火温度，使中碳钢所获得的、带方向性的纤维状马氏体和呈等边三角形出现的马氏体都是孪晶型的片状马氏体．低碳淬火钢中有相当数量的板条马氏体中也都带有孪晶．并证实，具有细小奥氏体晶粒的细片马氏体或隐针马氏体的冲击韧性值高于粗大的低碳板条马氏体．因此，无论是低碳，还是中碳和高碳钢，当奥氏体晶粒长大倾向稍大时，采取提高加热温度进行淬火的工艺是不可取的     

45钢及T10A钢激光相变硬化

用500W的CO_2激光束扫描两种常用材料45钢及T10A,功率密度为1.3～1.5×10~4W/cm~2,在8～18mm/s的扫描速度下可得0.2～0.4mm的硬化层。表面硬度可达HV800以上,显著高于普通淬火。分析表明这是组织细化及亚结构因素所致。硬化层的分层情况受多种因素影响,原始状态越不均匀分层越多。45钢可分成四层:细针状马氏体(M),细针马氏体及隐针马氏体,细针M隐针M及未溶的破碎状铁素体,隐针M及铁素体网络。激光相变硬化层具有某些微观特征,比如奥氏体细晶粒、45钢中出现不同碳浓度的马氏体区以及狭窄的过渡层等等,均是急速相变的直接结果。     

硅锰稀土铸钢在不同热处理状态下的马氏体形态及亚结构

本文根据透射电子显微镜的观察结果,研究了硅锰稀土铸钢在不同热处理状态条件下所出现的马氏体形态及亚结构.着重分析了影响形成孪晶马氏体和板条马氏体的因素,以及1050℃高温奥氏体化淬火样品回火过程中马氏体组织转变及其对性能的影响.     

合金铸铁激光处理的探讨 Ⅰ.激光辐照后的组织与硬化特征

激光辐照后合金铸铁产生了熔化与未熔化两种情况,依据热传导分析,表面层的冷却速率为10~4～10~5℃/s,并可以自淬火,不同的层深、具有不同的加热温度与冷却速率。因之,不同层深将具有不同的组织,熔凝层由渗碳体骨架及粗大马氏体针的铸态组织组成,HM750左右,过热层由渗碳体骨架、粗大马氏体针及相当数量的残余奥氏体组成,比较详细地讨论了石墨在该区的作用。相变硬化区是颗粒状渗碳体、细针马氏体及隐晶马氏体,HM900左右,热影响区是对基体的高温回火。     

铸铁等离子束淬火区的特点

通过观察铸铁材料等离子束淬火的组织,并结合等高子束的温度分布,分析了等离子束淬火区的组织转变特点及硬度分布特点。结果表明：铸铁材料等离子束淬火时,淬硬层与基体之间基本没有过渡区,整个淬硬层的组织近乎全部为隐针马氏体,故硬度高,且硬度在整个硬化层没有明显的变化;淬硬层略有凸起,并受到来自未淬火的基体的挤压力,这对于提高硬化带的接触疲劳强度是有利的。     

超高碳钢马氏体相变及超细晶粒对亚结构的影响

为了深入揭示淬火超高碳钢的马氏体亚结构及其产生的原因,通过对含碳量为1 4%(质量分数)的超高碳钢进行超细球化处理,获得了铁素体基体上分布超细碳化物的组织,并在此基础上进行了淬火处理.透射电子显微镜组织观测分析表明:奥氏体晶粒尺寸平均为2μm左右,淬火组织中存在大量板条马氏体,亚结构中含有大量位错与孪晶.通过计算证实,在马氏体亚结构形成过程中,随晶粒尺寸减小,孪晶切应力比滑移切应力升高得快,导致滑移成为变形的主要机制,位错大量增加.     

瞬时淬火工艺下低碳钢的组织演变规律

为了探究瞬时淬火工艺下低碳钢组织的演变规律,在热模拟机上对Q195和CR340试样进行了瞬时淬火处理.结果表明,瞬时淬火工艺初期得到马氏体+贝氏体+铁素体+未溶渗碳体的复杂混合组织;保温足够时间后,未溶渗碳体逐渐溶解使奥氏体平均碳浓度升高,奥氏体晶粒内碳浓度梯度减小,从而增加组织中马氏体相对量,最终得到全部板条马氏体组织.瞬时淬火工艺与传统淬火工艺相比可明显细化试验钢晶粒尺寸,提高升温速率对试验钢晶粒细化作用更明显.     

27SiMn钢临界区淬火显微组织与亚结构

用光学显微镜和透射电镜研究了２７ＳｉＭｎ钢临界区淬火后的显微组织和亚结构，观察到其显微组织由铁素体和马氏体组成，组织形态随临界区淬火温度的不同有所差异；铁素体中具有高密度位错；马氏体中孪晶增多，但没有贯穿整个马氏体片，其周围有高密度位错。     

耐冲击工具钢5Cr8MoVSi热处理过程中组织结构的变化

对5Cr8MoVSi钢热处理工艺研究表明，经840℃退火，碳化物类型以M23C6为主，并有少量的MC和M7C3.淬火组织中剩余碳化物以MC和M7C3为主，M23C6型碳化物在淬火加热时大部分溶解．该钢随淬火加热温度升高，淬火马氏体由板条状和针状马氏体混合组织过渡到以板条状马氏体为主．在沉淀硬化的回火温度(485℃)下，淬火针状马氏体仍显示出原马氏体针；而淬火板条状马氏体的板条状方向性几乎被完全切断，显微组织呈均匀化．该钢在1000～1050℃淬火时，残余奥氏体量为10．7％～12．3％，经485℃一次回火时，残余奥氏体量减少不大，因此，应进行二次或三次回火．淬回火HRC硬度最高为58～60．     

不同工艺下低碳马氏体钢的组织与力学性能

研究了淬火温度和保温时间对低碳马氏体钢组织、抗拉强度和屈服强度的影响.结果表明,淬火温度和保温时间对试样的组织和力学性能影响显著;在890℃下保温70和210s淬火试样的组织主要为板条状马氏体和块状铁素体;在920和950℃下保温210s淬火,其组织为板条状全马氏体;在920℃下保温70~210s淬火试样具有良好的力学性能.     

Cu-Zn-Al合金热弹性马氏体稳定化及单向记忆寿命估计

本文研究了Cu-Zn-Al合金热弹性马氏体稳定化问题。实验表明,不论直接淬火或分级淬火的合金,当其在马氏体状态时效时,都会发生热弹性马氏体稳定化现象,但后者稳定化速率大为减小,其激活能远大于前者。这一结果可用来估计单向记忆寿命。此外,本文还从结构上研究了马氏体稳定化机理,认为再有序化和空位钉扎是影响马氏体稳定化的诸多因素中的两个重要因素。     

Microstructure of ultrahigh carbon martensite

Recent experimental investigations suggest that the martensite formed by quenching carbon steels(0.2–1.26 mass %C) are composed of twins and nanoscale ω particles in twin boundaries, rather than carbon supersaturated uniform solutions. In order to probe the microstructure of the martensite with ultrahigh carbon content, a novel strategy is employed in the present study to obtain ultrahigh carbon martensite(approximate2.1 mass %C) by quenching ductile cast iron. The microstructure of the martensite was intensively characterized by high resolution transmitting electron microscopy. It is indicated that the microstructure of the ultrahigh carbon martensites is composed of ultrafine {112} 111 -type twins and high-density nano-scaled ω particles embedded in twin boundaries. These ω nanoparticles in twin boundaries could remarkably impede the deformation of the movement of the nanotwins in martensites, leading to poor ductility and strength of the quenched ductile cast iron. These findings not only reveal the substructures of ultrahigh carbon martensite, but also enhance the understanding of the mechanical behavior of high carbon steels and ductile cast irons.     

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     

CuAlNiMnTi形状记忆合金马氏体时效研究

利用Ｘ射线分析、原位电阻测量等方法研究了ＣｕＡｌＮｉＭｎＴｉ在马氏体不同温度的时效效应。实验结果表明，淬火态ＣｕＡｌＮｉＭｎＴｉ合金在马氏体态时效过程中发生马氏体稳定化现象；在这一过程中ＯＤ３长程度有序无明显变化，但发生了原子短程无序。马氏体稳定化主要是由原子短程无序引起。     

关于评价淬硬能力的Segerberg公式的讨论

用IVF冷速测量仪测定了10种不同淬火油的冷却曲线和试样淬火后的硬度数值,通过比较发现,由Segerberg公式计算的淬火介质硬化能力和实际硬度的对应关系较从沸腾向泡沸腾转变的温度和最大冷速的对应关系为好,而且对碳钢的符合性比对合金钢的好。基于“保证淬硬的关键是在特定区间的冷速要足够快”这一思想,分别针对碳钢和合金钢,提出了Sereberg的修正公式。试验结果表明,修正公式的符合性优于原公式。     

大型水轮机叶片马氏体不锈钢的超声空蚀行为

利用超声振荡空蚀设备研究了一种大型水轮机马氏体不锈钢合金成分调整前后在蒸馏水和模拟长江水中的空蚀行为.观察空蚀表面形貌,结合力学性能,与普通13-4不锈钢进行对比分析.研究结果表明:3种不锈钢的显微组织由马氏体、铁素体和残余奥氏体组成;降低C,S,Si增加Ni,Mo,Mn并且经过精炼工艺改进后,不锈钢抗空蚀能力高于原合金和13-4不锈钢.调整后不锈钢的空蚀稳定期失重率小于7 mg/h,仅约为原合金的75%和13-4不锈钢的25%.在空蚀过程中,较软的铁素体相首先脱落,其次是较硬的马氏体相,并且观察到了清晰的空蚀表面疲劳源形貌.     

低中碳Si－Mn－V钢回火马氏体脆性机理与稀土元素的作用

通过冲击试验并利用透射电镜，扫描电镜和Ｘ射线衍射仪等测试设备研究了低中碳Ｓｉ－Ｍｎ－Ｖ钢回火马氏体脆性机理及稀土元素的作用，结果表明：回火碳化物的析出和粗化是导致试验钢回火马氏体脆性断裂的本质因素，回火马氏体脆性断裂方式强烈取决于钢中含碳量；稀土元素对试验钢回火马氏体脆性的影响与钢中含碳量有关．     

热浸镀55%铝锌合金钢板的抗高温氧化性能分析

对热浸镀的 55%铝锌合金镀层钢板与热浸镀锌钢板和热浸镀铝钢板一起进行了对比抗高温氧化实验 ,并通过对镀层的表面膜、镀层及扩散层的结构及成分分析说明了 55%铝锌合金在高温下的氧化行为及其抗氧化机制     

含亚稳奥氏体铬锰氮不锈钢的拉伸变形特性研究

研究了一种含亚稳奥氏体铬锰氮不锈钢在拉伸变形过程中的力学特性与组织变化，并对其加工硬化机制进行了讨论。结果表明，0Cr13Mn9N钢的s-e曲线在塑性变形区可分为3个阶段，初期和后期与一般不锈钢的基本相似，中期则具有d^2s/de^2〉0这种与通常情况不同的走向；应变诱发马氏体转变对外加变形能量的吸收或弛豫，使其在变形的不同阶段具有差异显著的加工硬化特性；该钢的加工硬化机制包括：初始马氏体在变形过程中的加工硬化，变形过程中产生的应变诱发马氏体相变和诱发马氏体本身在后续变形过程中的加工硬化，未转变奥氏体的加工硬化及其内部N（C）原子与运动位错相互作用产生的动态应变时效所引起的加工硬化。