一种高钒中碳非调质钢的高周疲劳性能

采用旋转弯曲疲劳试验探索了一种高钒(0.28%)中碳铁素体+珠光体型锻态非调质钢37MnSiVS的高周疲劳性能,并与传统低钒(0.12%)非调质钢38MnVS进行了对比。结果表明,37MnSiVS钢的疲劳极限及疲劳极限与抗拉强度的比值均明显高于38MnVS钢及调质钢40Cr,分别为562 MPa和0.614。增加钢中V,所形成的大量细小弥散V(C,N)质点与铁素体间具有特定的位向关系,有显著的析出强化和组织细化作用,使37MnSiVS钢微观组织均匀细小,铁素体硬度明显增加,珠光体与铁素体的显微硬度比减小,从而呈现出十分优异的高周疲劳性能。     

微观组织对中碳微合金非调质钢疲劳性能的影响

用旋转弯曲疲劳试验研究了不同微观组织的中碳微合金非调质钢38MnVS的疲劳性能,并与调质处理的40Cr钢进行对比.结果表明,高温正火态38MnVS钢(38-N)具有粗大的贝氏体组织,疲劳性能最差;高温退火态(38-A)和热轧态(38-R)38MnVS钢具有粗大的网状铁素体,其疲劳性能亦较差;热锻态(38-F)具有细小均匀的微观组织和低的铁素体/珠光体硬度比,具有优于调质态40Cr钢的优异疲劳性能.因此,控制锻轧后微合金非调质钢38MnVS的微观组织可提高其疲劳性能.     

锻造用贝氏体型非调质钢的高周疲劳性能

利用旋转弯曲疲劳试验方法研究了新开发的一种锻造用贝氏体型非调质钢的高周疲劳性能,并与典型的钒微合金化的铁素体-珠光体型非调质钢F38MnVS和调质钢40Cr进行了对比。结果表明,开发的贝氏体型非调质钢具有细小均匀的粒状贝氏体组织,在锻态的疲劳极限比达到了调质钢40Cr水平,但在正火后的疲劳性能有所降低。与同样钒微合金化的铁素体＋珠光体钢F38MnVS相比,具有粒状贝氏体组织的试验钢的疲劳极限比较低。对疲劳断口的分析表明,贝氏体钢的疲劳裂纹均起源于试样的基本表面,疲劳裂纹以准解理机制扩展。进一步裂纹扩展速率试验表明,贝氏体钢的疲劳裂纹扩展速率da/dN明显低于铁素体＋珠光体型非调质钢F38MnVS。     

微合金元素对V-N中碳微合金钢组织和性能的影响

采用金相显微镜和透射电镜等分析方法研究了微合金元素对V-N中碳微合金钢组织和性能的影响.结果表明,V-N中碳微合金钢的热轧态组织为铁素体+珠光体组织,随着钢中V、N含量增加,铁素体含量增多,晶粒变细;微合金钢中的V、Ti、N等元素主要以V(C,N)和V(C,N)+Ti(C,N)形式析出,其中V(C,N)颗粒细小,而V(C,N)+Ti(C,N)颗粒较粗大;细小、弥散分布在钢中的V(C,N)相以析出强化的方式改善了中碳微合金钢的综合力学性能;而适量的Ti在钢中形成弥散分布的TiN相阻止热加工过程中奥氏体晶粒的过分长大,细化了微合金钢的组织.     

中碳非调质钢组织与性能的研究

本文运用物理冶金原理进行非调质钢的化学成份设计,研制了σb>800MPa,αk>90J/cm~2的高强度高韧性中碳微合金非调质钢。利用光学显微镜、电子显微镜、图象分析仪、X射线衍射仪、X射线小角散射仪、相变仪等仪器重点研究了热加工条件和组织性能间的关系,测定了组织显微参数,研究了热加工过程各个阶段中M(C,N)相粒子的析出行为、状态、分布及其对钢的晶粒细化,沉淀强化等影响,并探讨了非调质钢的强韧化机制。     

两种不同碳含量铁素体+珠光体型非调质钢的缺口高周疲劳破坏行为

采用旋转弯曲疲劳实验和疲劳裂纹扩展速率实验研究了两种不同碳含量的铁素体+珠光体型非调质钢30MnVS和49MnVS的光滑样和缺口样(应力集中系数Kt=4)的高周疲劳破坏行为。结果表明,缺口对实验钢的疲劳极限具有显著的影响,30MnVS和49MnVS钢缺口样的疲劳极限较光滑样降低了约69%,呈现出较高的疲劳缺口敏感性。与49MnVS钢相比,30MnVS钢的光滑疲劳极限提高了11.0%,缺口疲劳极限提高了8.5%,但30MnVS钢的疲劳缺口敏感性及疲劳裂纹扩展速率均略高。两种实验钢的疲劳裂纹往往萌生于试样或缺口根部表面基体组织中的铁素体/珠光体边界,并优先沿着该边界扩展。实验结果及文献数据的拟合分析表明,可采用Kt的二次多项式拟合公式来简便地计算Kf值。     

钒氮微合金化对ULCB钢组织性能和析出行为的影响

借助光学显微镜(OM)、电子背散射衍射技术(EBSD)、透射电子显微镜(TEM)和能谱仪(EDS)研究了两种不同V、N含量的超低碳贝氏体钢(ULCB)在控轧控冷过程中的微观组织、力学性能及碳氮化物的析出行为.结果表明:两种试验钢的组织都为粒状贝氏体,但高V、N含量的试验钢具有更高的强度和硬度.低V、N钢中V(C,N)数量较少,且以沿位错线析出为主.随着钢中V、N含量的增加,贝氏体组织明显细化,大角晶界所占的比例也相应提高;同时,在贝氏体铁素体基体中5 ～10 nm之间的V(C,N)体积分数显著增加,且存在沿位错线析出和基体中弥散析出两种形式.细晶强化和沉淀强化是高V、N钢强度提高的主要因素.     

不同氧含量非调质钢的高周疲劳性能

采用旋转弯曲疲劳试验对比研究了两种不同氧含量(0.0018%和低于0.001%)中碳微合金非调质钢F45MnV在不同状态(正火、调质和锻造)下的高周疲劳性能。结果表明,在具有均一回火索氏体组织的调质态,低氧料F45MnV-1的疲劳性能优于高氧料F45MnV-2;在具有类似铁素体+珠光体组织的正火态,两种料的高周疲劳性能和疲劳裂纹扩展速率基本一致;锻态F45MnV-1料由于具有细小、均匀的铁素体+珠光体组织,其高周疲劳性能优于正火态F45MnV-1料,而与调质态F45MnV-1接近。对于铁素体+珠光体组织和均匀调质组织,非金属夹杂物对疲劳破坏行为的不同影响是上述试验钢疲劳性能差异的主要原因。此外,两种试验钢的铁素体+珠光体组织的裂纹扩展速率均略低于调质态组织。     

微合金非调质钢36MnVS6轧后控冷对组织性能的影响

研究了冷却速度对微合金非调质钢36MnVS6钢组织、强度以及冲击性能的影响。结果表明：轧后冷却速度直接影响铁素体+珠光体的晶粒度和组织强度。提高冷却速度有助于加速铁素体形核,实现晶粒细化。冷却速度控制在1.5 ℃/s得到细化的铁素体+珠光体组织,铁素体不仅沿奥氏体晶界析出,同时在奥氏体内析出形成晶内铁素体组织,随后析出的珠光体团也得到充分细化。冷却速度继续提高到2.0 ℃/s形成铁素体+珠光体+贝氏体组织,冲击性能降低。最佳的冷却速度控制在1.5~2.0 ℃/s。     

退火温度对V-Ti-Mo钢析出相和力学性能的影响

研究了V-Ti-Mo钢经不同温度退火后的组织和力学性能。结果表明,随着退火温度的升高,试验钢中的珠光体组织逐渐发生分解,MC型析出相逐渐增多,强度增加。试验钢轧态时MC型析出相主要为Ti(C, N),经过退火后出现了(V, Mo)C析出相,并且随着退火温度的升高,(V, Mo)C相逐渐增多。根据钢铁材料的强化理论对试验钢的屈服强度进行了理论计算,与实测结果符合较好,表明析出强化是退火后强度增加的主要原因。     

取向电工钢中MnS粒子析出形核行为

采用场发射扫描电子显微镜观察了取向电工钢中MnS粒子在热变形及不同温度保温后的析出形核行为。以经典的形核率理论为基础,确定了MnS粒子形核析出的更准确潜在位置密度,进而建立了改进的MnS析出形核模型。研究结果表明,MnS粒子主要在晶界和位错上形核,MnS在900℃析出时粒子密度最大。随热变形后保温温度的升高,位错密度及相应的MnS位错形核密度降低。理论计算与实验观察的结果符合良好。     

低氮低钒D36船板钢中析出相的特征及沉淀强化作用

通过透射电镜观察了低氮低钒D36船板钢的析出相特征,并讨论了其沉淀强化作用。结果表明:实验用钢的组织均为铁素体-珠光体组织,珠光体中未见析出相,仅在铁素体中观察到析出相。VCx析出相为矩形片状形貌,在铁素体基体上均匀弥散沉淀,析出相以{100}α-Fe为惯习面,与基体存在Baker-Nutting取向关系;少量球状V6C5析出相(单斜结构)与铁素体基体存在一定取向关系,可能是共格VCx相通过碳原子重新分布转变而成。低氮低钒钢中加入0.05%V,沉淀强化值约为63 MPa,加入微量铌后在铁素体内形成一定密度的位错能有效发挥钒的沉淀强化作用。     

Versprödungserscheinungen an ferritischen Chromstählen und deren Einfluß auf das Schwingungsrißkorrosionsverhalten

Embrittlement conditions of ferritic chromium steels and influence on the corrosion fatigue behaviour The corrosion fatigue behavior of two ferritic stainless steels, with 18% and 28% chromium respectively, embrittled by α'- or sigma-phase has been studied in this investigation. No effect of the α'-phase on the corrosion fatigue behaviour in a 0.5 N or 4 N air saturated soldium chloride solution at 80 °C has been found. In the 4 N solution corrosion fatigue cracking of the 18% chromium steel in the solutionized as well as in the α'-embrittled condition is initiated by pitting at nonmetallic inclusions. Sigma-phase not only decreases the mechanical properties of the 28% chromium steel by heavy embrittlement but also leads to crack initiation by pitting in the 4 N solution at the interface sigma/ferrite. The pronounced decrease of the corrosion fatigue properties of the 28% chromium steel could well be correlated with chromium depletion of the ferrite matrix by precipitation of sigma phase.     

SDH2与8407钢热疲劳性能的对比研究

采用Uddeholm自约束热疲劳试验机研究了新钢种（SDH2）和ASSAB8407钢的热疲劳性能，结果显示，SDH2钢具有比8407钢更好的热疲劳性能，其热疲劳损伤因子相对8407钢降低30％~60％。并采用扫描电镜探寻热疲劳裂纹萌生与扩展的机制得知，热疲劳裂纹常在硅酸盐类、MnS、氧化铝和富V大块碳化物与基体的交界面上和晶界处萌生，并沿链状碳化物和晶界扩展。     

Grain refinement in coarse-grained heat-affected zone of Al–Ti–Mg complex deoxidised steel

The particles and microstructure characteristics of coarse-grained heat-affected zone (CGHAZ) in Al–Ti–Mg killed steels with different Al contents were investigated. The results show that inclusion in high Al steel consists of Al–Mg oxide surrounded with a layer of MnS. However, inclusion in low Al steel is Al–Ti–Mg oxide covered with a layer of MnS, effectively promoting the formation of acicular ferrite. The precipitates of both steels are (Ti, Nb)N, the finer and more dispersed inclusions and precipitates in low Al steel can effectively inhibit austenite grain growth by grain boundary pinning during the thermal cycle. The fine-grained microstructure is obtained in CGHAZ of the low Al steel due to the pinning effect of finer particles and the high density of acicular ferrite.     

38MnVS非调质钢活塞锻后控制冷却工艺

对38MnVS非调质钢活塞进行锻后冷却处理并探讨了不同冷却工艺对非调质钢活塞的影响规律.首先,分析了不同冷却速率对非调质钢活塞的组织性能和力学性能的影响,可知,在冷却速率为50～90℃·min-1下,非调质钢析出珠光体及铁素体时各方面的性能最优.然后,利用分选装置对非调质钢活塞锻件进行预选,挑选出达到合格锻造温度的活塞...     

ANALYSIS ON THE BEHAVIOR OF PRECIPITATES IN ULTRA-THIN HOT STRIP OF PLAIN LOW CARBON STEEL PRODUCED BY COMPACT STRIP PRODUCTION

This paper investigated the mechanism of precipitation and its influence upon prop-erties of ultra-thin hot strips of low carbon steel produced by CSP techniques using experiment and thermodynamics theory. The experimental results show that there are lots of fine and dispersive precipitates in microstructures. By analysis, most of aluminum nitrides are in grains, while coexisted precipitates of MnS are along grain boundaries. Coexisted precipitates compose cation-vacancy type oxides such as Al2O3 in the core, while MnS is at the fringe of surface. The precipitation behavior of AlN and MnS in the hot strip is studied by thermodynamic calculation. At last, implica-tions between strengthening effect and techniques are analyzed using obtained solubility products.