空冷贝氏体钢破片中绝热剪切带的热处理研究

利用HX-1型显微硬度计、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)等分析测试手段,研究Mn-B系空冷贝氏体钢爆破圆筒破片中绝热剪切带热处理后的显微硬度和微观形貌特征.结果表明:热处理导致绝热剪切带中储存能量释放使绝热剪切带硬度下降,800℃热处理后绝热剪切带硬度最低,300℃热处理后绝热剪切带白亮特征减弱,800℃热处理后绝热剪切带白亮特征完全消失,与基体融为一体.     

空冷贝氏体钢破片中绝热剪切带的微观形貌特征

利用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)等设备,研究了空冷贝氏体钢爆破圆筒破片中的绝热剪切带的微观形貌特征.实验结果表明:破片中绝热剪切带为白亮带,其形貌与基体组织有明显的区别,绝热剪切带上有分叉和裂纹;衍射证明绝热剪切带内组织为晶体结构,带内有位错胞和位错缠结;原子力显微镜观测表明绝热剪切带高于基体.     

低碳Cr-Mn-Si-Mo空冷贝氏体钢力学性能的研究

以A3钢、硅铁、锰铁、铬铁及钼铁为原料,冶炼成无缺口的冲击试样.试样经过奥氏体化后空冷处理,分别测试了铸态及空冷处理后试样的洛氏硬度、冲击韧性,并在Olympus和扫描电子显微镜（SEM）下观察了其组织形态与断口.试验结果表明,试样经920℃奥氏体化后空冷得到较好的硬度与冲击韧性的匹配,硬度为HRC31.0,冲击韧性为200.775J/cm^2,金相组织以粒状贝氏体为主,含有少量的残余奥氏体.     

截齿用新型高硅低碳空冷贝氏体钢的组织与性能

为了克服常用 35 Cr Mn Si截齿原材料价格高、热处理工艺复杂、耗能大、污染环境、寿命低等缺点 ,设计了适合采煤机截齿用的高硅新型低碳空冷贝氏体钢 ,其成分 (质量分数 ,10 0× w) C为 0 .19～ 0 .2 7,Mn为 2 .0～ 4.0 ,B为0 .0 0 15～ 0 .0 0 3,Si为 0 .7～ 1.6。较高的硅含量提高了 Mn-B系贝氏体钢的空冷淬透性和韧性 ,较低的含碳量极大地提高了截齿的韧性和抗断裂能力。此钢经 116 3K奥氏体化后空冷 ,即可获得具有良好的高硬度、高韧性配合的贝氏体或贝氏体 /马氏体复相组织 ,其各项力学性能指标均达到或超过了采煤机截齿技术标准中的要求。新型空冷低碳贝氏体钢截齿 ,采用空冷硬化 ,工艺简单 ,免除了盐浴等温淬火 ,节约了能源 ,降低成本约 10 % ,并减少了污染。现场试验结果表明 :新型空冷低碳贝氏体钢截齿万吨耗齿量为 12 4件 ,齿体无弯曲和折断 ,比原 35 Cr Mn Si截齿可降低齿耗 8.8%左右     

中碳低合金空冷贝氏体铸钢的组织与性能研究

以A3钢边角料为原料添加锰铁、硅铁、铬铁和钼铁以及少量的稀土,通过中频感应熔炼及相应的炉前处理,设计了1种铸钢,通过不同的热处理工艺制度,在空冷条件下获得了贝氏体组织.通过16种不同的热处理工艺研究热处理对组织的影响规律,借助光学金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜((SEM)、硬度计和冲击试验机等手段分析研究了试验钢热处理态、回火态以及不同热处理工艺规范下的力学性能,利用透射电子显微镜(TEM )分析研究了空冷贝氏体组织组成以及析出的碳化物的成分.结果表明:合金元素C, Si. Mn, Mo, Cr的合理有效配合,可使钢在空冷条件下,在较宽的成分范围内得到以贝氏体为主的显微组织.TEM分析证明基体组织以下贝氏体为主,兼有部分上贝氏体,同时还有少量的残余奥氏体存在,贝氏体中的碳化物有渗碳体和ε-碳化物.贝氏体钢的硬度在40～49HRC范围内变化,冲击韧性在44～70J/cm2范围内变化;     

用人工神经网络分析Ni含量对新型空冷贝氏体钢CCT图的定量影响

用人工神经网络模型分析了Ni含量对新型空冷贝氏体钢的连续冷却转变(CCT)图的定量影响.首先测试了神经网络模型的预测性能,对几种新型空冷贝氏体钢CCT图的预测结果和实测结果的比较说明我们设计的ANN模型具有较高的预测精度和可靠性.然后用人工神经网络模型分析了Ni含量对CCT图的定量影响.结果表明,Ni含量增加会使钢的奥氏体形成温度下降,推迟高温转变、中温转变和马氏体转变.人工神经网络模型的计算结果与材料科学理论相符.     

多元低合金空冷贝氏体铸钢的组织与性能

以A3废钢为主要原料,添加Si, Mn, Cr, Cu等多种微量合金元素,加入少量Mo、稀土进行微合金化和变质处理,在空冷条件下,获得了综合性能优良的贝氏体钢.主要研究了该钢的成分、组织和性能之间的关系.结果表明,低合金空冷贝氏体钢的生产工艺简单,贵重合金元素加入量少,生产成本低,具有优良的强韧性和耐磨性,综合效益显著.     

空淬贝氏体钢颚板的研制

针对普通低合金钢颚板寿命短的问题,采用控制Mn、Mo含量的方法和空气淬火工艺,得到贝氏体钢.经现场试验表明,用空淬贝氏体钢浇注的颚板,其寿命是普通低合金钢颚板的两倍.     

低碳高强度贝氏体钢的研究

本文研究了 Ｃｒ、Ｍ ｎ、Ｖ、Ｔｉ等合金元素对低碳钼硼钢的组织和性能的影响．研究结果表明：成份为０．１５～０１７％Ｃ，０. ５％Ｍｏ，０．００３％Ｂ，１．２～１.６％Ｃｒ，１.６～２．０％Ｍｎ的贝氏体钢．在很宽的冷速范围内（４００～１．９８℃／ｍｉｎ），可以得到完全的粒状贝氏体组织，抗拉强度σｂ＞ １１２０ＭＰａ，且具有良好的综合力学性能，优异的焊接性能及简易的热处理工艺性能．     

等温处理对新型高强钢力学性能和绝热剪切行为的影响

为了使新型高强钢更好地在冲击领域得到应用,采用等温盐浴方法对新型高强度钢进行热处理.通过OM、SEM、TEM对材料的微观组织进行观察,采用万能试验机对材料进行准静态拉伸力学性能测试,通过分离式霍普金森压杆（SHPB）对材料进行动态性能测试并捕捉临界应变率下萌生发展的绝热剪切带形貌.研究结果表明:随着等温温度的升高,对应材料的主要组织由马氏体+下贝氏体,马氏体+下贝氏体+上贝氏体变化为马氏体+上贝氏体,材料的屈服强度和塑性逐渐降低.330℃等温处理的材料绝热剪切带萌生的临界应变率为3种等温处理材料中最低,上贝氏体组织的出现使材料对绝热剪切变形的敏感性降低.      

结构钢动态断裂机理

文章对结构钢材料（GrNiMoV钢）高速冲击下的断裂行为进行了研究，研究表明断裂过程是一损伤演化过程。得出了GrNiMoV钢断裂机理：一是在晶界三叉点处裂纹成核，沿细晶方向扩展，最终断裂；二是沿绝热剪切带的开裂。     

AerMet100钢动态剪切性能数值仿真研究

根据AerMet100钢动态剪切试验结果,基于ABAQUS/Explicit动力学分析软件对AerMet100帽形试件的绝热剪切敏感性、临界速度以及绝热剪切带的宽度进行了数值模拟分析,模拟结果与实验吻合较好. 在此基础上,研究了AerMet100钢绝热剪切敏感性与加载速度的关系,分析了AerMet100钢试件在动态加载过程中的应力场分布、绝热剪切带的演化过程以及温度场分布. 研究结果表明,剪切区域特征单元的承载能力随加载速度的提高而降低,剪切带形成的临界速度在32 m/s左右,剪切高温区集中在微米量级的带状区域.      

中碳空冷贝氏体/马氏体复相组织精细结构与强韧性研究

研究表明，空冷Ｂ／Ｍ组织中，Ｂ下分割γ晶粒，使Ｍ板条束细化，李晶Ｍ减少，具有优于同成份的全Ｍ组织结构。但因空冷过程中在γ晶界上形成部分连续的碳化物薄膜，掩盖其组织的优越性，致使低温回火时韧性低于回火Ｍ。因回火过程中，状碳化物聚集球化，故中温回火时，不仅强度与回火Ｍ相同，而且韧性高于回火Ｍ组织。     

从正交切削试验获得低碳钢动态剪切流动应力特性

本文采用正交切削试验技术，获得０．２％Ｃ钢在温度２００℃，剪应变１－２，剪 应变率３×１０３－３×１０５ｓ－１范围的动态流动特性。通过对数学模型的非线性回归分 析，得到动态剪切流动应力的定量表达式。与分离式Ｈｏｐｋｉｎｓｏｎ杆试验数据的对比， 证实了该技术所得结果的正确性和可靠性。     

钢管爆炸条件下绝热剪切带的作用和精细结构

研究钢管在爆炸加载条件下绝势剪切带的作用,结果表明绝热剪切带是在钢管动态膨胀过程中形成的,并在钢管破碎时成为断裂的通道,充当“预制”的作用,并用透射电镜观察了破片内绝热剪切带的业有细结构,绝热剪切带中心是等轴晶组织,这是动态再结晶的结果,带内发生动态再结晶表明绝热温升已经很高,它的软化使其成为钢管破碎时的断裂通道。     

碲在铸钢中的作用

作者对普通中碳钢ZG35和低合金钢25MnV进行了加Te试验,借助扫描电镜等手段进行分析,探索碲对铸钢组织与性能的影响规律,结果发现Te能加大铸钢凝固时的过冷度,使中碳钢中珠光体量增多,片间距减小,25MnV钢中在铸态下出现上贝氏体组织。碲能细化晶粒,遏制魏氏铁素体的生成。含Te铸钢的硬度值大幅度提高,加Te后会在基体组织中生成大小为5μm左右的MnS+MnTe球状共生物,从而改善钢的切削加工性。