硬面堆焊复合制造板轧矫直辊研究

采用研制的３４ＣｒＭｏ２ＭｎＶ合金堆焊复合制造２０、５０ｍｍ钢板轧机硬面系列矫直辊，结果表明：较之原５５Ｃｒ辊，使用寿命提高５倍以上，板坯表面质量大为改善。简介了５５Ｃｒ矫直辊的失效机理，高碱度陶质焊剂的配方，以３４Ｃｒ４Ｍｏ２ＭｎＶ堆焊合金的硬度、金相组织以及该合金硬面矫直辊的堆焊复合制造工艺。     

10Cr4Ni4Mo4V轴承钢的高温性能

１０Ｃｒ４Ｎｉ４Ｍｏ４Ｖ钢的高温接触疲劳、高温硬度和高温冲击性能的试验结果表明，该轴承钢具有良好的高温硬度和冲击韧性，因残余压应力较高，碳化物细小，分布均匀，在２００℃接触疲劳寿命高于Ｃｒ４Ｍｏ４Ｖ钢。     

热轧辊堆焊材料及工艺研究

研究了Ｃｒ－Ｗ－Ｖ和Ｃｒ－Ｍｏ－Ｖ堆焊金属在热疲劳试验过程中组织的变化行为以及化学成分和组织对耐热疲劳性能和耐磨性能的影响，并制定了合理可行的夹送辊和助卷辊的堆焊工艺，研究结果表明，起弥散强化作用的钨的碳化物在热疲劳试验过程中易于聚集长大，从而降低热疲劳强度，在Ｃｒ－Ｍｏ－Ｖ堆焊金属中加入小于１％的镍，会提高热疲劳性能，但加入过多的镍则显著降低相变温度（Ａｃ１）并对耐磨性不利；基体组织为均一，稳定     

稀土元素对热轧辊用钢60CrMnMo热疲劳性能的影响

本文研究了稀土元素对热轧辊用钢６０ＣｒＭｎＭｏ热疲劳性能的影响，同时对不同稀土含量的６０ＣｒＭｎＭｏ钢高温短时拉伸性能和硬度进行了比较。试验结果表明：稀土元素可明显提高６０ＣｒＭｎＭｏ钢的热疲劳寿命和塑性，抑制６０ＣｒＭｎＭｏ钢的循环软化，并得出稀土元素的合适含量为０．０５％－０．１０％。     

新型热精锻模具钢3Cr4Mo2NiVNb的研制

新开发的新型热精锻模具钢３Ｃｒ４Ｍｏ２ＮｉＶＮｂ热强性明显高于Ｈ１３，在应用过程中，模具寿命较３Ｃｒ２Ｗ８Ｖ钢高０．５￣２倍。     

双辊薄带连铸实验钢种的产业化问题

本文主要对双辊薄带坯连铸实验钢种的产业化问题进行了讨论。认为用１Ｃｒ１８Ｎｉ９和２Ｃｒ１３、ＰＨ１５－７Ｍｏ连铸薄带坯生产出的冷轧带钢质量可达到国家有关标准，但要实现产业化还有些问题需要解决。高钼奥氏体不锈钢（６＾Ｍｏ）适于双辊薄带坯连铸，硅钢和高速钢则还不能作道先产业化的考虑。     

攀钢连铸堆焊复合辊研制与应用

选择了国内通用的单丝埋弧焊成熟技术堆焊连铸辊。通过实验室对比了１５ＣｒＭｏ辊芯母材的堆焊金属的性能，选择并优化堆焊工艺参数，使堆焊的连铸复合辊实物水平达到了企业内部技术条件。经工业装机试验表明，堆焊的连铸复合辊较１５ＣｒＭｏ普通连铸堆焊辊使用寿命提高３￣６倍。     

大截面热作模具钢45Cr2NiMoVSi中残余奥氏体行为的研究

研究了大截面热作模具钢４５Ｃｒ２ＮｉＭｏＶＳｉ中残余奥氏体（以下简称Ａｒ）的回火转变动力学、Ａｒ的热稳定性和机械稳定性、Ａｒ的分布形态以及Ａｒ对材料性能的影响。提出了热模钢回火新工艺的两种可能性。     

稀土元素对60CrMnMo热轧辊用钢拉伸性能影响及疲劳寿命的估算

研究了稀土元素对６０ＣｒＭｎＭｏ热轧辊用钢在其工作温度下拉伸性能的影响，同时对其在５００℃时的疲劳寿命进行了估算．结果表明：加入适量的稀土元素，可以明显提高６０ＣｒＭｎＭｏ钢的延伸率和疲劳寿命。     

大截面热作模具钢45Cr2NiMoVSi中残余奥氏体为的研究

研究了大截面热作模具钢４５Ｃｒ２ＮｉＭｏＶＳｉ中残余奥氏体（以下简称Ａｒ）的回火转变动力学、Ａｒ的热稳定性和机械稳定性、Ａｒ的分布形态以及Ａｒ对材料性能的影响。提出了热模钢回火新工艺的两种可能性。     

15Cr14Co12Mo5Ni2齿轮钢的扭转疲劳特性及裂纹扩展行为

 通过扭转疲劳试验,研究了15Cr14Co12Mo5Ni2钢的扭转疲劳断裂的裂纹扩展行为和夹杂物尺寸与扭转疲劳寿命之间的关系。得到了钢的扭转疲劳极限强度和[τ-N]曲线,15Cr14Co12Mo5Ni2钢的扭转疲劳极限强度为350 MPa,扭转疲劳寿命分散度较大。通过断口观察,发现15Cr14Co12Mo5Ni2钢的疲劳破坏模式以表面破坏和近表面破坏为主,主要由氧化物夹杂引起。通过计算应力强度因子[ΔK]和裂纹扩展门槛值[ΔKth]分析15Cr14Co12Mo5Ni2钢的疲劳裂纹扩展的断裂力学条件,试验钢在断裂过程中受载荷情况为,II型载荷—I型载荷—II型载荷—I＋II型载荷,分别对应起裂源区、纤维区、疲劳裂纹扩展区和瞬断区;当有大裂纹产生时,则不会产生纤维区,受载荷情况则为：II型载荷—I＋II型载荷。通过公式推导和数据拟合得到夹杂物尺寸和15Cr14Co12Mo5Ni2钢扭转疲劳寿命的关系,发现随着夹杂物尺寸减小,钢的[τ-N]曲线向高寿命区移动。当引起裂纹萌生的夹杂物尺寸小于5 μm时,在350 MPa应力下,15Cr14Co12Mo5Ni2钢的扭转疲劳寿命超过107循环周次。     

新型深淬硬层冷轧辊用钢的研制

研制了Mn-Cr-Si-Mo-V型深淬硬层冷轧辊用钢。试验结果得出。新型65Mn2Cr2SiMoV钢比86CrMoV7和MC3冷轧辊用钢有较高的淬硬深度和接触疲劳强度。     

硫化物对W6Mo5Cr4V2冷轧芯辊疲劳裂纹萌生的影响

硫化物夹杂对疲劳裂纹源萌生的影响有正负二重性.分析了硫化物形状、尺寸、分布和力学性能对高速钢W6Mo5Cr4V2冷轧芯辊疲劳断裂的作用.认为质软硫化物能够对脆性夹杂物起到包裹、缓冲过渡作用,减缓硬脆非金属夹杂物对基体产生的嵌镶应力,阻止疲劳裂纹的萌生.但其对基体的割裂作用依然存在.     

新型挤压轮钢4Cr3.75MoSiV的析出相对热疲劳性能的影响

开发的新型挤压轮用钢4Cr3.75MoSiV(/%:0.39C、0.95Si、0.35Mn、3.75Cr、1.25Mo、0.99V、0.009 5N)和常用挤压轮钢4Cr5MoSiV(/%:0.42C、1.20Si、0.38Mn、5.04Cr、1.14Mo、0.85V、0.035 0N)由10 kg真空感应炉熔炼,并锻成Φ18 mm试验用棒材,然后经880℃1 h+720℃1 h球化退火,1 080℃15 min油淬,550℃2 h+530℃2 h两次回火处理。研究了两种钢主要析出碳化物形貌、尺寸,析出比例和分布以及对500次600℃-室温连续热疲劳性能的影响。结果表明,含5.04%Cr的4Cr5MoSiV常用钢的析出物中V₄C₃+VC占12%,并有26%Cr₂₃C₆析出,而开发的4Cr3.75MoSiV新型钢中有利于提高热疲劳性能的析出物V₄C₃+VC占31%,未发现Cr₃₃C₆析出物;4Cr5MoSiV钢热疲劳损伤因子3.18×10^-3,连续热疲劳试验表面裂纹比热疲劳损伤因子为1.77×10^-3的新型4Cr3.75MoSiV钢表面裂纹粗大。      

Cr12MoV与65Cr4W3Mo2VNb钢制冲齿模的失效分析

由自行车飞轮冲齿模的失效分析结果表明,Cr12MoV钢中所存在的严重碳化物不均匀性诱发了裂纹的产生,导致了模具多在低周疲劳状态下发生断裂失效;而65Cr4W3Mo2VNb钢中的碳化物呈弥散分布,模具主要呈磨损失效,所以,使用寿命较高。     

热处理对高强度易切削沉淀硬化不锈钢2Cr16Ni3Mo2CuN力学性能的影响

高强度易切削沉淀硬化不锈钢2Cr16Ni3Mo2CuN在退火状态下有优良的切削性能。研究了经过一级退火温度710~800℃和二级退火温度570~620℃处理后2Cr16Ni3Mo2CuN钢的布氏硬度(HB)值,以及1 050~1 085℃45 min油冷,-70℃2 h,150,170℃回火后的力学性能。试验结果表明,710~740℃5 h空冷+620℃5 h空冷处理后,2Cr16Ni3Mo2CuN钢HB值在321以下;1 050~1 085℃淬火,150~200℃回火处理后,该钢强度极限σ_b≥1 520 MPa,δ₅≥12%,冲击功A_KU≥40 J。2Cr16Ni3Mo2CuN钢具有明显的二次硬化特征,二次硬化峰温度范围为480~520℃。     

钒含量对Cr8Mo2SiV冷作模具钢组织与性能的影响

研究了钒含量(0.28%和0.50%,质量分数,下同)的变化对Cr8Mo2SiV钢组织和性能的影响。结果表明,随着钒含量的增加,一次碳化物尺寸增大,淬火峰值硬度向高温区移动,钒含量0.5%的Cr8Mo2SiV钢的淬火晶粒尺寸明显小于钒含量0.28%的Cr8Mo2SiV钢。经1 040℃淬火、180~520℃回火后,随着钒含量的升高,Cr8Mo2SiV钢的二次硬化峰值硬度以及二次硬化峰之前的回火硬度均明显提高。钒对提高Cr8Mo2SiV钢的淬火温度和二次硬化效应有利。     

H13、3Cr2W8V和1.2367热疲劳性能的对比研究

采用自约束热疲劳试验方法分别对H13、3Cr2 W8V和1.2367钢进行热疲劳试验,对比分析表面裂纹形貌与截面裂纹深度,计算热疲劳损伤因子。利用Gleeble-3500对材料进行高温抗压实验,并对材料的组织进行SEM观察和EDS分析,研究热疲劳裂纹的萌生、扩展与材料强度和韧性的关系。研究表明:1.2367钢热疲劳后,表面裂纹十分均匀、细小,没有形成主裂纹,其热疲劳抗力高于H13钢和3Cr2 W8V。1.2367较高的强度提高了材料热疲劳裂纹萌生的抗力,材料的热疲劳性能不仅取决于强度与硬度,也取决于良好的冲击韧性。     

Gigacycle fatigue of ultra high density sintered alloy steels

Abstract

Sintered steel specimens with density levels of up to 7·6 g cm^?3 have been prepared from Cr–Mo and Mo prealloyed powders. The fatigue response has been studied using an ultrasonic resonance testing device that enabled testing up to 10⁹ cycles. It showed that the fatigue endurance strength can be drastically increased by raising the density and that the sintering conditions are effective, though less than the density. The existence of a true fatigue limit was disproved up to 10⁹ cycles for all materials tested, with sintered steels thus being similar to wrought ones. Cr–Mo steels was shown to be superior to Mo alloyed grades due to the markedly finer as sintered microstructure and higher sintering activity. Fatigue crack initiation was found to originate from pores at first at multiple sites, with microstructural orientation being dominant compared to the direction of stress; with progressive loading, some cracks join to form a propagating macrocrack from which the final failure then starts.