GCr15钢组织细化工艺的分析研究

本文概述了GCr15钢强韧化研究的现状,分析了影响高碳钢韧性的诸因素。指出:奥氏体晶粒大小、碳化物尺寸及马氏体中含碳量是主要控制因素。为了探索新的双细化途径,本试验采用高温固溶空冷珠光体作为预处理组织,淬火后可以得到奥氏体晶粒度为ASTM11～13级,碳化物尺寸细化到0.4μ以下。文中还对GCr15钢的常规淬火温度作了试验探讨,采用815℃的较低温度淬火可以降低马氏体中含碳量,并使奥氏体及碳化物尺寸得到一定程度的细化。     

超快冷终冷温度对轴承钢棒材组织性能影响

以GCr15轴承钢棒材为研究对象,研究了超快速冷却终冷温度对其组织性能的影响.研究发现:高温终轧后以大于100℃/s的冷却速度超快速冷却到一定温度后缓冷到室温,随着超快冷段终冷温度降低,珠光体球团直径和片层间距减小;终冷温度过高只能使晶界碳化物厚度减薄但不能抑制其呈网状析出,降低终冷温度到715℃以下就可以得到抑制了网状碳化物析出的细片层珠光体型组织;随着终冷温度继续降低显微硬度增加并有退化珠光体产生,其显微硬度可达到426 HV.     

35CrMo钢亚温淬火后的低温拉伸和冲击性能

本文通过对35CrMo钢采用在(A+F)两相区内进行亚温加热淬火并高温回火以及常规调质处理后的室温～-196℃光滑和缺口拉伸、系列冲击试验,探索了亚温淬火对改善35CrMo钢低温强韧性的可能性.试验结果表明:35CrMo钢亚温淬火后,可使奥氏体晶粒得到显著细化(达到12级晶粒度);与常规调质处理相比,在低温下光滑拉伸强度稍有提高,而塑性稍有降低.但确显著提高低温下的缺口拉伸强度,降低缺口敏感性.同时还显著提高脆性转化温度附近的冲击韧性,但在其它温区提高不甚明显.冷脆转化温度约降低20℃;亚温淬火后低温下拉伸断裂的基本特征是裂纹均在碳化物和铁素体的边界处萌生,并以穿晶扩展为主.在液氮温度下,也不出现脆性的解理断裂,而是以准解理为主并有少量韧窝的混合型断裂;较佳的亚温淬火工艺是原始为淬火态,采用820℃加热淬火(未溶铁素体约13%左右)和550℃高温回火.     

超纯铁素体不锈钢26Cr-1Mo轧材脆性的研究

采用测定韧-脆转变的方法,研究了碳化物析出、晶粒尺寸及轧制条件对超纯铁素体不锈钢 26Cr-1Mo 脆性的影响。结果表明:晶粒尺寸及轧后的冷却条件对该钢的DBTT 均有明显影响。轧后空冷的脆性是由于 M_(23)C_6 的析出以及变形组织和 475℃脆性综合作用的结果。     

硼对12Ni3CrMoV高强度钢焊接接头冷裂敏感性的影响

低碳调质高强度钢中添加硼对焊接冷裂敏感性的影响较少有人研究,并存在两种不同意见.本文对含硼量分别为0.005%,0.0014%,0.0028%,0.0035%的12Ni3CrMoV调质高强度钢焊接冷裂敏感性进行研究.试验结果表明:1.插销试验临界应力:含硼钢比无硼钢(含硼0.0005%)高;含硼钢中,临界应力按含硼量0.0014%,0.0028%,0.0035%的顺序递减.2.扫描电镜断口分析:无硼钢有沿晶断裂区、准介理断裂区和韧窝断裂区.含硼钢没有沿晶断裂区,只有准介理断裂区和韧窝断裂区.3.焊条未烘干时,无硼和含硼钢的插销临界应力都降低,无硼钢沿晶断裂区扩大,含硼钢仍无沿晶断裂区.4.硼在HAZ粗晶区中沿奥氏体晶界形成偏聚带,硼相主要沿奥氏体晶界呈不连续点状析出.含硼愈多,沿奥氏体晶界偏聚和硼相析出也愈多.5.C.D.Beachem提出的断口形貌发展过程示意图可以解释无硼钢断裂,不能完全解释含硼钢断裂过程.6.裂纹敏感性成分Pcm值表达式中,硼项系数为" 5"值得商榷.就本文钢材而言,硼项函数应为"负变数".本文对含硼钢延迟裂纹机理作了探讨.     

预处理对GCr15轴承钢淬火组织与性能的影响

研究了球化退火和固溶+高温回火两种预热处理工艺对GCr15轴承钢淬火组织、硬度、冲击韧性和抗拉强度的影响.结果表明,两种预处理工艺都明显地细化了碳化物颗粒,其中经固溶+高温回火预处理的轴承钢具有较好的碳化物细化效果和细小晶粒的终处理组织,并获得了较高的硬度和抗拉强度值.在预处理都为球化退火工艺、终处理回火温度不同时,经较低回火温度(160℃)处理的轴承钢可获得良好的强韧性能.     

50Mn18Cr4N奥氏体钢显微组织对冷变形强化性能的影响

本文概述了高强度发电机无磁性护环近年的发展。实验研完了50Mn18Cr4N奥氏体钢热锻后的显微组织的特征,及其对冷变形强化机械性能的影响,并给出了各种显微组织的真应力—应变曲线。 实验研究结果表明,改善锻后的显微组织(细化与匀化晶粒尺寸,减少碳化物M_(23)C_8)能有效地提高护环冷变形强化后的屈服强度和塑性指标。     

三种高碳中合金钢在热处理过程中的碳化物转变及形貌

研究表明,三种高碳中合金钢加热至αγ温度区附近,M23C6和M3C会逐渐溶解于基体中,退火过程逐渐析出M23C6、M3C,并在αγ温度区发生M23C6M6C转变,而球状VC则变化不大,其碳化物超细化主要由溶解、形核的转变过程所引起.碳化物细化及不均匀程度依赖于碳化物类型及其比例,因此,合理的成分设计是常规锻轧和热处理工艺下获得超细碳化物高碳中合金钢的关键.     

控制轧制和控制冷却4C船板的组织和冷脆性

本文研究了轧制工艺参数(奥氏体化温度、道次压下率及终轧温度)对低碳钢板(4C船板)轧后铁素体晶粒平均直径和脆性转化温度的影响及后二者之间的相互关系。实验结果表明:这些轧制工艺参数中终轧温度起主要作用,它决定了轧后铁素体晶粒平均直径、脆性转化温度及-40℃时的冲击韧性;在约800℃终轧,效果最好。 本文也研究了轧后快冷时间及冷却速度对低碳钢板的组织和脆性转化温度的影响。实验结果表明,延长快冷时间及加快冷却对轧后组织产生复杂影响:使魏氏组织级别增加;使伪共析珠光体量增加;使珠光体退化及细化。这样复杂的组织变化,对脆性转化温度带来复杂的影响。结果表明,快冷时间及冷却速度都有一定限度。本文对低碳钢中珠光体的退化及珠光体形态作了一些研究。根据所得到的实验结果,关于控制轧制及控制冷却对低碳钢板的组织和冷脆性的影响,得出七点结论。     

超快冷终冷温度对桥梁钢组织性能的影响

两阶段轧制后,采用超快冷对实验钢进行冷却,研究了超快冷终冷温度对高强桥梁钢组织性能的影响.结果表明,超快冷终冷温度显著影响实验钢的组织特征,随着超快冷终冷温度的降低,实验钢的显微组织由粒状贝氏体为主逐渐演变为板条贝氏体为主,且M/A尺寸显著细化.明确了超快冷终冷温度对实验钢力学性能的影响规律,且在236℃的超快冷终冷温度条件下,实验钢的屈服强度、抗拉强度、屈强比、-40℃冲击功和延伸率分别为745MPa,961MPa,078,1665J和168%,实现了强度、韧性和塑性的平衡,同时获得了低屈强比.     

高硼钢的组织与性能

用真空感应炉制备硼分布均匀的高硼钢,分析了其铸态和热轧态的显微组织.钛的加入减少了在晶界处析出的铁硼相Fe2B,FeB的数量,改善了其在GB的分布状态.钛硼相TiB2弥散地分布在铁素体基体上.确定了高硼钢热轧成形的合理工艺参数为加热温度1080～1120℃,初轧温度1070～1110℃,终轧温度810～850℃,道次压下量约10%～20%.采用多道次循环轧制,随后的冷却方式为空冷.热轧后高硼钢的力学性能得到明显提高.     

形变温度对0.45%C中碳钢形变储存能和组织演变的影响

利用Gleeble-3500热模拟试验机研究了形变温度对0.45%C中碳钢组织演变的影响规律,推导出了0.45%C中碳钢在单向压缩过程中奥氏体的形变储存能与温度补偿形变速率因子Z的关系式,结果表明,形变储存能随着形变温度的降低和形变速率的增大而增加。形变温度降低,形变储存能增加,可以有效地细化铁素体晶粒并促进渗碳体的球化过程。当形变温度为670℃和650℃时,铁素体晶粒细小均匀且碳化物球化效果好。     

采用低温急冷大压下细化铁素体组织

以SS400为研究对象,在Gleeble1500热模拟机上,测定了在850℃未变形及变形的奥氏体CCT曲线,研究了低温急冷大变形条件下变形温度、应变量、过冷度对铁素体变形行为以及对铁素体晶粒细化的影响·结果发现通过采用低温大变形可以得到平均晶粒直径约为186μm的细小的铁素体组织,铁素体体积分数可达85%以上,在铁素体晶内和边界有碳化物析出·研究表明,低温、急冷、大变形可以有效地提高铁素体形核的驱动力,增加铁素体形核率,使晶粒大大地细化·     

铜,铝对低铬稀土白口铁共晶碳化物形貌的影响

低合金白口铁碳化物形貌及其分布状态,强烈的影响其强韧性和抗磨料磨损性能。本文主要论述了低络稀土白口铁,在铜和铝的共同作用下,其共晶碳化物形貌的变化规律及其对主要性能的影响。实验证明,在适当的铜、铝含量时,共晶碳化物有明显的呈孤立块状分布趋势,并在一定程度上被细化。从而有效地改善了白口铁的强韧性和耐磨性。     

硼对低碳低合金钢延性—脆性转折的影响

本文研究了一种低碳低合金钢中微量硼元素(≤35PPm)对钢延—脆转折特性的影响。结果表明:硼升高了钢的脆性转折温度,硼含量越高,影响越甚(28PPm使50％F ATT上升34℃,35PPm上升100℃)。理论分析指出:硼降低了硼的解理断裂应力,硼的脆化作用主要来自析出状态的碳硼化合物。     

模具温升对22MnB5硼钢裸板高温摩擦磨损特性的影响

采用自制板带式高温摩擦磨损试验机模拟实际热冲压条件下22MnB5硼钢裸板的高温摩擦过程,对模具进行预热,模拟了热冲压过程中的模具升温,并通过硼钢热冲压的摩擦因数、表面磨损形貌和截面图及基体组织图研究模具升温对硼钢裸板摩擦行为及机理的影响.结果表明:模具升温较低时,硼钢裸板与H13钢之间的摩擦因数基本稳定在0.5,其磨损机理以磨粒磨损和黏着磨损为主.当模具升温超过100℃,硼钢裸板摩擦因数随温度升高呈现下降趋势,在150℃和200℃分别为0.474和0.414,黏着磨损作用减弱.硼钢基体维氏硬度在室温至100℃基本稳定在430,随温度进一步升至150℃和200℃,硬度分别降至413.5和399.7,表明模具升温对成型件机械性能有显著影响.     

中碳钢的回火态组织对盐水介质中疲劳裂纹扩展的影响

本文以40MnB和45Cr钢为材料,以3.5%NaCl的盐水为介质,在裂纹尖端基本上不存在应力腐蚀且裂纹中可产生腐蚀产物的条件下,试验研究了钢的回火态组织(200℃和500℃)对疲劳裂纹扩展的影响.试验结果表明:中碳钢的回火态组织对在盐水介质中疲劳裂纹的扩展有明显的影响.引起这一影响的主要原因是钢中所含的渗碳体型碳化物的数量,渗碳体型碳化物能构成微电池的阴极,经电极反应在裂纹内可产生腐蚀产物,它能降低腐蚀疲劳裂纹扩展速率.组织中含渗碳体型碳化物越多,该组织的腐蚀疲劳裂纹扩展速率降低就越为显著.所以,改变中碳钢的回火温度,就改变了钢中含这种碳化物的数量,也就改变了腐蚀疲劳裂纹扩展速率.疲劳断口和疲劳裂纹的显微观察表明,在盐水和空气中疲劳裂纹扩展途径基本相同.疲劳裂纹内腐蚀产物的量是控制(da/dN)_s的主要因素.     

碳化物的形态对钢轨钢耐磨性的影响

本文研究了碳化物的形态对钢轨钢耐磨性的影响。研究表明,在钢轨运用的中硬度范围(HRc30～45)内,具有碳化物呈片状的珠光体组织的钢,耐磨性比具有碳化物呈粒状的回火索氏体组织的钢好,且随碳化物片的变薄,珠光体的细化,钢的耐磨性越来越好.细珠光体不仅性能好,而且易于得到,是钢轨,道岔,轮箍和起重机走轮等较理想的组织。     

图相分析法在径向精锻工艺中的应用

用图相分析方法测定并分析了由精锻机锻造高速钢的碳化物分布状态。采用图相分析方法可以减少由碳化物评级图来评定高速钢质量的人为偏差。测定了碳化物颗粒形状及分布的1种分析量:(1)面积百分数,(2)平均颗粒面积,(3)平均自由程,(4)长宽比。根据这些分析测定:讨论了径向精锻工艺中累积变形程度和终锻温度的影响。增加累积变形程度并适当降低终锻温度(一般为860～910℃)有利于碳化物破碎及钢材质量的提高。     

低碳微合金化含硼冷镦钢的冲击性能

通过对不同B含量的低碳硼钢和Nb、V微合金化低碳硼钢的冲击实验,研究了B含量及Nb、V微合金化对低碳硼钢冲击性能的影响. 结果表明:0.0006%～0.0015%的B将提高热处理状态钢的冲击韧性,B质量分数超过0.003%将降低钢的冲击韧性. Nb、V复合微合金化同时加入适量Al可显著提高热处理状态低碳硼钢的冲击韧性. Ti质量分数超过0.03%对低碳硼钢和微合金硼钢的冲击性能不利.