Fe 15C 15Cr 15Al超高碳钢碳化物的球化和力学性能

 对Fe 15C 15Cr 15Al超高碳钢碳化物的球化工艺及力学性能进行了研究。扫描电镜观察表明，加入铝，可抑制锻后空冷条件下先共析网状碳化物的析出；利用铝合金化作用和成分不均匀化奥氏体加热控制，提出了2种无形变球化处理工艺：①离异共析等温球化；②预冷淬火+高温回火。2种球化处理工艺均能获得良好的球化组织和良好的综合力学性能：Rm≥1 000 MPa，Re≥700 MPa，A10=10%~14%。拉伸断口具有明显的缩颈，断口形貌呈具有典型的韧窝特征。     

Fe-1.5C-1.5Cr-1.5Al超高碳钢碳化物的球化和力学性能

对Fe-1.5C-1.5Cr-1.5Al超高碳钢碳化物的球化工艺及力学性能进行了研究.扫描电镜观察表明,加入铝,可抑制锻后空冷条件下先共析网状碳化物的析出;利用铝合金化作用和成分不均匀化奥氏体加热控制,提出了2种无形变球化处理工艺:①离异共析等温球化;②预冷淬火 高温回火.2种球化处理工艺均能获得良好的球化组织和良好的综合力学性能:Rm≥1 000 MPa,Re≥700 MPa,A10=10%～14%.拉伸断口具有明显的缩颈,断口形貌呈具有典型的韧窝特征.     

奥氏体化温度对30Cr3SiMnNiWMo钢组织性能的影响

试验研究了860～980℃奥氏体化处理对30Cr3SiMnNiWMo钢(%:0.28C、0.74Mn、1.04Si、2.70Cr、1.15Ni、0.45Mo、1.04W、0.07V、0.05Al)组织以及260℃回火后钢的力学性能的影响。结果表明,30Cr3SiMnNiWMo钢860～920℃淬火组织中存在大量M6C碳化物,对回火钢的韧性不利;950℃淬火后,钢中M6C碳化物基本溶解,原奥氏体晶粒开始长大,回火后钢的强度降低;30Cr3SiMnNiWMo钢经920℃1h油淬+260℃2h回火可以获得具有少量残余奥氏体和未溶碳化物的板条马氏体组织,并具有优良的强韧性(Rm=1680 MPa, Rp0.2=1330 MPa,A=13%, Z=58.5%, AKU=85 J) 。     

固溶处理工艺对改良铸造铝硅合金组织和性能的影响

通过不同温度和时间的固溶制度研究了固溶处理工艺对改良铸造铝硅合金(0.35%Mg,7.0%Si,0.2%Ni,2.0%Cu,0.8%RE,0.2%Mn,0.1%V,其余为铝)组织和性能的影响。实验结果表明,在495℃×5h进行固溶处理时,改良铸造铝硅合金具有最好的综合力学性能:Rm=239MPa,硬度=103HBS,A=6.24%;改良铸造铝硅合金于495℃×5h固溶淬火析出富含Si、Cu、Ni以及RE元素的Si、Al Cu、Al6Cu3Ni、Alx Cu Ce相。这些相的存在,有利于提高合金的力学性能和高温性能。合金经过热处理后以韧性断裂为主要方式并伴有准解理面现象,拉伸断口微观形貌主要表现为韧窝断口特征,有些存在少量撕裂棱。     

2%铝质量分数超高碳钢的球化退火工艺

 为获得完全球化的超高碳钢组织,基于离异共析转变机制对2%铝质量分数超高碳钢进行球化退火工艺研究。研究发现,由于成分的不均匀性,超高碳钢锻态组织由片层间距不一致的珠光体和网状碳化物组成,单纯使用离异共析工艺无法使其完全球化;2%铝质量分数超高碳钢锻态组织网状碳化物厚度在1 μm以下,[Acm]温度以下正火即可获得片层均匀细小的珠光体并消除网状碳化物;提高正火温度能显著减少正火组织中长条和短棒状碳化物的数量,利于获得较好的球化组织。2%铝质量分数超高碳钢经900～925 ℃正火后在830 ℃奥氏体化并在760 ℃等温4 h后获得了由超细铁素体＋细小球状渗碳体组成的完全球化组织。     

一种低成本铝硅耐候钢的研制

 通过模拟研究连续冷却相转变行为和抗大气腐蚀机制,开发了不含贵重合金元素的低成本的铝硅耐候钢,其抗大气腐蚀能力比SPA-H和SM490-A分别提高了15%和72%,这得益于锈层内部富集的Al形成的FeAl2O4。大压下量轧制搭配空冷可得到细晶粒多边形铁素体组织,确保了钢板高强高韧性匹配:Re≥400MPa;Rm≥500MPa; -40℃ KV≥100J。     

一种具有优化组织和优异性能的超高碳钢

研究了超高碳钢不同组织结构与其力学性能之间的关系,分析了珠光体和球化组织各自的优点和缺点,并提出将这两种组织结合起来,进行优化组合的创新性的思路。研发了一种具有特别结构的超高碳钢,其晶内为细密珠光体,晶界邻区为球化组织。这种材料同时兼有珠光体所能提供的高强度和球化组织所能提供的高塑性,达到了抗拉强度1300MPa,伸长率18％的优异综合力学性能。     

罩式退火工艺对冷轧板成形性能的影响

对SPCC冷轧板进行了罩式退火,分析其在不同条件下的退火组织及性能.结果表明:SPCC经680℃5 h退火后,铁素体晶粒饼形化程度不高,晶粒形状和大小不均匀,存在少量混晶;同时铁索体晶内存在大量呈链状分布的渗碳体,它们主要来自于珠光体中片状渗碳体的球化;相应的力学性能为Rel=179.38 Mpa,Rm=306.88MPa,A=41.69%,Rel/Rm=0.58,达到了深冲压用钢的性能指标.700℃退火后组织及性能与680℃时十分接近,退火温度上升到750℃时,晶粒饼形化程度变大,强度值和延伸率降低,A值仅为36.00%.680℃5 h单台阶和快速加热退火后,各项性能均保持了较好水平,完全能够满足一般用钢的使用要求.     

铬和铝元素对低碳贝氏体钢组织和性能影响

 低碳贝氏体钢通常需要添加一定量合金元素来提升性能,为了研究合金元素铬和铝在低碳贝氏体钢中的作用,以Fe-C-Si-Mn-Mo系贝氏体钢为基础,设计了单独添加铬元素和复合添加Cr+Al元素的3种低碳贝氏体钢,研究了铬和铝的添加对连续冷却处理低碳贝氏体钢显微组织、力学性能及贝氏体相变的影响规律。结果表明,连续冷却条件下,铬可以促进低碳贝氏体钢相变趋向于更低的温度区间进行,细化贝氏体组织,从而提高强度;铝可以促进贝氏体相变动力学,但对低碳贝氏体钢意义不大。同时,添加铝会使低碳贝氏体钢组织粗化,导致强度和伸长率同时下降。综合来看,复合添加铬和铝的优化效果不如单独添加铬,单独添加铬的低碳贝氏体钢强度达到1 623 MPa,伸长率为10.5%,结果可以为低碳贝氏体钢成分设计提供依据。     

屈服强度785 MPa低碳含铜船板钢的组织和性能

 研究了一种屈服强度大于785 MPa的船板钢,测试了其动态连续冷却相变曲线（CCT）,研究了试验钢经控制轧制+直接淬火+回火（DQ- T）工艺处理后的组织性能。结果表明,直接淬火（DQ）钢板组织为板条马氏体（LM）,回火后铜、铌元素呈弥散析出。经500 ℃回火钢板的强度最高,冲击韧性（KV2）最低。钢板经710 ℃回火,其组织为二次马氏体（SLM）+铁素体,屈服强度（Re）为810 MPa,抗拉强度（Rm）为 1 066 MPa,伸长率（A）为17%,在-80 ℃下KV2为97 J,达到最佳强韧性匹配。     

New Spheroidizing Technique of Ultra-High Carbon Steel With Aluminum Addition

A new spheroidizing process of ultra-high carbon steel （UHCS） containing C 1.55%, Cr 1.45%, and Al 1.5% in mass percent has been proposed. The effect of processing parameters on the microstructure was analyzed. The UHCS produced by this new process has a microstructure with recrystallized ferrite matrix and fine and uniform carbide particles. After this spheroidizing, the UHCS exhibits good mechanical properties at ambient temperature, for example σb= 1 100 MPa, σs =915 MPa, δ=8% and high ratio of σs/σb.     

氮合金化对20Cr13Mo退火组织和性能的影响

为了研究氮合金化对20Cr13Mo退火组织和性能的影响以及此时氮元素的存在形式,对20Cr13Mo添加了适量的氮,然后分别通过扫描电镜、多通道恒电位仪和透射电镜等分析方法进行试验分析。结果表明,在20Cr13Mo中加入适量氮元素后,其退火态组织明显细化,抗拉强度和屈服强度分别提高了88.12和87.8 MPa,但是由于退火后氮元素主要是以Cr2N的形式存在于晶界处,Cr2N的析出造成基体铬含量下降,从而导致点蚀电位下降45 mV。     

Microstructures and Mechanical Properties of Helical Bevel Gears Made by Mn-Cu Alloyed Austempered Ductile Iron

 Austempered ductile iron (ADI) has several advantages of replacing cast steel and forged steel in many engineering fields. A new Mn-Cu alloyed ADI with excellent mechanical properties has been developed in order to cut the cost and enlarge the application of ADI. The helical bevel gears were made of the new-developed Mn-Cu alloyed ADI. The microstructure and mechanical properties of the standard sample were investigated by optical microscope (OM), scanning electron microscope (SEM) and performance measurement. The results showed that after a series of treatments, the mechanical properties (Rm 10074 to 1200 MPa, A 52% to 88%, HRC 32 to HRC 35, αK 70 to 120 J/cm2) of the Mn-Cu alloyed ADI standard sample could reach European standard EN1564-97/ EN-CJS-1000-5. The surface hardness after helical bevel gears meshing was significantly increased due to the formation of martensite. The bench test and traffic running testing results suggested that the new Mn-Cu alloyed ADI with ultimate life and median life respectively exceeding 30×104 and 50×104 times could replace 20CrMnTi forged steel for manufacturing the EQ140 helical bevel gears.     

工艺制度对X80级抗大变形管线钢组织和性能的影响

利用扫描电镜,研究了工艺制度对X80级抗大变形管线钢组织和性能的影响。研究结果表明,随开始冷却温度的降低,先共析铁素体含量逐渐增加,贝氏体组织含量逐渐降低,钢板抗大变形性能参数提高。当开始冷却温度为720～740℃时,钢板具有最佳的综合力学性能,屈服强度Rt0.5为565 MPa,抗拉强度Rm为730 MPa,伸长率为42.7%,屈强比Rt0.5/Rm为0.75,Rt1.5/Rt0.5为1.161、Rt2.0/Rt1.0为1.116,均匀变形伸长率达到12.33%。     

Influence of Strontium Addition on Microstructure and Mechanical Properties of an Al–10Si–5Cu Alloy

The microstructure and mechanical properties of Al–10Si–5Cu cast alloys with micro-addition of alloying elements (V, Cr and Ni) were studied before and after strontium addition. Samples were examined using the X-Ray diffraction, the optical microscope, the scanning electron microscope and the energy dispersive spectrometer. The results indicated that the α-Al matrix, eutectic Si phase and Al₂Cu phase were the main constituent phases of Al–10Si–5Cu alloys before or after strontium addition. Strontium addition affected the refining of the α-Al grains and transforming the configuration of interdendritic phases. The un-modified alloy showed a brittle nature because of existing brittle and aggregated AlSiMnFe phases. Contributing to the alteration of microstructure in strontium modified alloy, the strength and elongation of the alloy were improved. In addition, the fracture mechanism and crack propagation process were investigated in both the alloys.     

粉末热锻制备9Cr-ODS钢的微观组织和力学性能研究

摘要：ODS钢因其优异的高温力学性能和抗辐照能力被认为是新一代核反应堆最具潜力的结构材料之一。在机械合金化后,通过粉末热锻成型的方法制备了一种低活化9Cr-ODS钢。采用SEM、XRD、TEM及拉伸实验等研究了粉末形貌和粒度随球磨时间的变化规律,以及热处理后9Cr-ODS钢的微观组织及力学性能。实验结果表明,球磨至50 h后,粉末的粒度、晶粒尺寸和晶格畸变趋于稳态。热处理后的9Cr ODS钢成功获得了具有高密度位错的回火马氏体组织,晶粒细小,析出相为M23C6碳化物及Y-Ti-O型氧化物。氧化物颗粒的平均直径为10.2nm,数密度约为1.3×1022m-3。粉末热锻成型的9Cr-ODS钢的致密度达到了99.4%,并具有优良的强塑性,其室温抗拉强度和屈服强度分别为910MPa和750MPa,700℃时分别为200MPa和160MPa。     

淬火温度对AMS 6308钢组织和性能的影响

研究了淬火处理(900℃～1010℃)对AMS6308钢(wt.%:0.1C、1.0Cr、1.97Ni、3.25Mo、2.0Cu、0.08V、0.83Si、Fe余量。)微观组织和力学性能的影响,结果表明,试验钢在915℃×0.5h油冷+(-80℃)×1h+205℃×2h回火后得到最佳的力学性能(Rm=1135MP,Rp0.2=880MP,A=16%,Z=63%,AKV2>125J,HRC=35)。     

0.88C-1.2Si-0.75Mn-2Al高强度电缆铠装钢用盘条的试制

采用中高碳成分添加低密度元素Si、Al进行轻量化的设计思路设计了试验钢的化学成分,试验钢采用50 kg真空感应炉冶炼。利用金相显微镜、SEM扫描电镜和力学性能检测设备对试制后的Φ6 mm盘条进行了显微组织观察、珠光体片层间距的测量和屈服强度、抗拉强度、延伸率的检验。结果表明:盘条在600℃等温2 h后的金相显微组织为铁素体+珠光体的混合组织,珠光体的片层间距为(126±5) nm,屈服强度大于1 183 MPa、抗拉强度大于1 425 MPa、延伸率大于10%,其力学性能满足电缆用铠装钢的技术要求。