层错能对TRIP/TWIP钢变形机制和力学性能的影响

综述了合金元素,温度对层错能的影响。介绍了层错能对高锰钢变形机制、组织和力学性能的影响,总结了高锰钢产生TWIP效应的条件,以及TWIP钢的强韧化机制。     

水韧处理工艺对合金高锰钢组织和性能的影响

研究了水韧处理工艺对Cr、V、Mo合金高锰钢金相组织和力学性能的影响.试验结果表明,水韧处理工艺对合金高锰钢金相组织和力学性能有显著影响,适宜的水韧处理工艺(加热至1100℃,保温4h)可以改善高锰钢金相组织和力学性能,使σb=780MPa、δ5 30%、αK=150J/cm2、HBS=258,使用寿命达到1800h以上.     

不同形变对高锰钢组织和性能的影响

采用静载荷压缩的方法研究了高锰钢在不同程度和速率变形后的组织和性能.结果表明:形变后高锰钢发生明显的加工硬化,表面硬度值随变形程度和变形速率的增大而提高,其中变形程度的影响效果更显著;形变后的组织由奥氏体和针状马氏体组成,马氏体量随变形程度和变形速率的增加而增加.分析了高锰钢的加工硬化机理.     

微量元素高锰钢的研制及应用

高锰钢的优良性能使其在耐磨领域中的应用有着重要地位。但在热处理过程中难以保证要求的金相组织，并容易引起脱碳、晶粒长大、裂纹的变形。通过调整铸态高锰钢中碳、锰含量以及微量元素含量，改善其组织和力学性能，是解决高锰钢铸态下使用的有效方法。     

微合金化对厚断面高锰钢铸件中夹杂物形成的影响

利用钒、钛对高锰钢进行徼合金化,研究钒、钛对厚断面高锰钢铸件中MnS夹杂物形成与分布的影响.结果表明:添加0.02%～0.1%钛和0.04%～0.1%钒能显著地细化高锰钢铸件中Mns夹杂物,并使之弥散分布.同时对高锰钢铸件中MnS 杂的形成机制进行了研究,发现加入Ti,V与N反应形成高熔点的(Ti,V)N相,凝固过程中,先析出的(Ti,V)N相质点,成为后析出MnS的异质形核质点,使MnS得到细化,弥散分布,从而提高了铸件的力学性能.     

钨对高锰钢显微组织和冲击韧性的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、电子探针、力学性能检测等手段,研究合金元素W(0～1.460%)对高锰钢显微组织和冲击韧性的影响.试验结果表明:随着合金元素W的增加,高锰钢的晶粒减小;高锰钢的基体硬度提高;高锰钢中析出少量以W为主要合金元素的碳化物;高锰钢冲击韧性先增后降,当含W量为0.912%时高锰钢的冲击韧性最高,达到329.9J/cm2,此不含W的高锰钢约提高了49%.这是W元素的细晶作用、固溶强化和碳化物析出综合作用的结果.     

纳米TiN粉末强化ZGMn13微观组织和力学性能的研究

采用氩气吹人法制备纳米TiN粉末强化ZGMn13样品,研究了纳米TiN对ZGMn13显微组织和力学性能的影响.结果表明,经纳米TiN粉末强化处理后的高锰钢的组织明显细化,力学性能明显提高.透射形貌分析和衍射花样标定得出:纳米级TiN以0.5916％的错配度存在于基体中,可作为异质形核剂细化高锰钢晶粒,强化基体,并分析了纳米TiN在高锰钢中的作用机理.     

WC/Mn13堆焊复合材料磨料磨损性能的研究

采用堆焊工艺在高锰钢的基体表面复合上一层WC硬质合金材料，获得了一种具有高耐磨性和高韧性的复合材料。对WC／Mn13堆焊复合材料的微观组织、力学性能以及耐磨料磨损性能进行了研究分析，结果表明：高锰钢堆焊复合材料与传统耐磨材料相比表现出了优越的耐磨料磨损性能，并保持了高锰钢高韧性的特点，综合性能极大提高。     

超高锰钢耐磨性及其冲击磨料磨损行为的研究

通过动载荷冲击磨料磨损试验及磨损后磨面硬度测量,利用SEM和TEM观察磨损表面形貌和磨损亚表层组织,研究了超高锰钢的耐磨性和冲击磨料磨损行为.结果表明,冲击功为0.5 J和1.0 J时,碳含量较低的超高锰钢耐磨性与普通Mn13相当,碳含量较高的超高锰钢耐磨性高于普通Mn13;冲击功为2.0 J时,超高锰钢具有好的耐磨性,是普通Mn13的1.21倍,磨面硬度较高.超高锰钢冲击磨料磨损后磨损亚表层的变形组织主要由高密度位错和变形带组成,磨损亚表层的变形带相互交叉、截割.依据实际工况条件,加工硬化和冲击韧度适当配合的超高锰钢耐磨性良好.     

两种钢冲击腐蚀磨损性能的对比研究

研究了在酸性铁矿石浆料及2.0J冲击功条件下,高锰钢及新型低碳高合金钢衬板的冲击腐蚀磨损性能和机制.结果表明,在相同试验条件下低碳高合金钢的冲击腐蚀磨损性能要优于高锰钢的.低碳高合金钢短时间内的冲击腐蚀磨损机制主要为显微切削,随着时间的延长,变为以浅层小块疲劳剥落为主;而高锰钢短时间内的冲击腐蚀磨损机制主要为浅层累积变形疲劳剥落和腐蚀磨损,随着时间的延长变为相对较深层的疲劳剥落和腐蚀磨损.     

高锰钢中奥氏体的加工硬化机理

对铸造型的高锰钢(ZGMnl3)，水韧处理获得单一奥氏体耐磨钢的应力应变和残体硬度作了分析讨论，说明高锰钢奥氏体具有相当高的加工硬化度，在室温下权限变形后，共硬度远未达到峰值，因此，奥氏体高锰钢的加工硬化特性是由奥氏体本身强化作用影响产生的。同时迁就高锰钢的主要化学成分对组织及性能的影响，大型高锰钢件的制造中的问题作了简要介绍。     

挤压铸造高锰钢的宏观质量及性能

试验研究了挤压压铸造工艺参数对高锰钢铸件宏观缩孔和缩松等缺陷的影响,探讨了获得无缩孔细晶粒高锰钢铸件的条件,比较了挤压铸造与常规铸造高锰钢的力学性能。     

高锰钢浇注温度对性能的影响及其控制方法

因高锰钢结晶间隔窄,液相线与固相线之间仅有50℃左右结晶问隔(液相线为1 400℃,固相线约为1 350℃),所以高锰钢铸件对浇注温度敏感.浇注温度稍高,铸件即形成粗晶及柱状晶组织,以及缩孔、疏松等缺陷,降低力学性能和耐磨性,增加铸件因热裂而报废的倾向.因此必须在尽可能低的温度下进行浇注.     

重型钢轨与高锰钢辙叉的焊接Ⅱ高碳钢焊接性的研究

高锰钢和高碳钢的焊接由于化学、物理、力学等性能差距较大 ,所以焊接难度较大 ,论文Ⅰ和Ⅱ分别将高锰钢和高碳钢各自的焊接性进行了深入的研究。通过对焊接接头的金相组织分析、扫描电子显微 (SEM )分析、能谱分析以及力学性能检验 ,确定出了高锰钢焊接及高碳钢焊接的方法 ,为高锰钢产品的焊接或高碳钢产品的焊接提供了实用可行的焊接工艺。论文Ⅱ还对这两种材料进行了直接焊接、加单侧过渡层焊接、加双介质过渡层焊接的试验研究 ,制定出了高锰钢与高碳钢焊接的最佳工艺规范 ,同时进行了力学性能的试验 ,为高碳钢钢轨与高锰钢辙叉的焊接提供了可靠的依据     

重型钢轨与高锰钢辙叉的焊接Ⅰ高锰钢焊接性的研究

高锰钢和高碳钢的焊接由于化学、物理、力学等性能差距较大 ,所以焊接难度较大 ,论文Ⅰ和Ⅱ分别将高锰钢和高碳钢各自的焊接性进行了深入的研究。通过对焊接接头的金相组织分析、扫描电子显微 (SEM)分析、能谱分析以及力学性能检验 ,确定出了高锰钢焊接及高碳钢焊接的方法 ,为高锰钢产品的焊接或高碳钢产品的焊接提供了实用可行的焊接工艺。论文Ⅱ还对这两种材料进行了直接焊接、加单侧过渡层焊接、加双介质过渡层焊接的试验研究 ,制定出了高锰钢与高碳钢焊接的最佳工艺规范 ,同时进行了力学性能的试验 ,为高碳钢钢轨与高锰钢辙叉的焊接提供了可靠的依据     

多元变质处理对高锰耐磨钢组织和性能的影响

通过金相组织观察、SEM分析和性能测试,研究了稀土(RE)+铁神一号(TS NO1)多元变质处理对高锰钢微观组织和力学性能的影响.结果表明:该耐磨钢经0.3％ RE+ 0.5％ TS NO1多元变质处理后,其奥氏体基内形成弥散分布的合金碳化物等第二硬质相颗粒,显著细化了晶粒、强化了基体,提高材料起始硬度;由于多种强化机制的共同作用,致使高锰钢的综合力学性能显著提高.     

低合金耐磨铸钢的应用研究

研究了一种新型低合金耐磨铸钢的组织特点及力学性能,探讨了成分、热处理工艺对该材料的组织、力学性能及耐磨性的影响.结果表明：该材料具有较高的强度、硬度和韧性.现场应用表明：其使用寿命是高锰钢的两倍以上.     

合金化高锰钢ZGMn13CrMo的组织与性能研究

通过对奥氏体高锰钢进行合金化和热处理工艺优化，研究了合金化高锰钢ZGMn13CrMo的力学性能、显微组织和耐磨性。结果表明，ZGMn13CrMo水韧处理后组织为奥氏体基体和均匀、细小、弥散分布的颗粒状碳化物。碳化物强化了奥氏体基体，冲击韧度是普通高锰钢的1．41倍，屈服强度是普通高锰钢的1.38倍，抗拉强度是普通高锰钢的1．25倍，耐磨性是普通高锰钢的1.35倍以上。     

等温淬火高碳硅铸钢的抗磨性能

采用三体磨料磨损试验的方法,研究了等温淬火高碳高硅钢的抗磨性能.试验结果表明:高碳高硅铸钢经过等温淬火后可以获得无碳化物奥氏体-贝氏体组织,不仅综合力学性能优异,而且具有优于高锰钢的抗磨性能.     

合金化高锰钢ZGMn13CrMo的组织与性能研究

通过对奥氏体高锰钢进行合金化和热处理工艺优化,研究了合金化高锰钢ZGMn13CrMo的力学性能、显微组织和耐磨性。结果表明,ZGMn13CrMo水韧处理后组织为奥氏体基体和均匀、细小、弥散分布的颗粒状碳化物。碳化物强化了奥氏体基体,冲击韧度是普通高锰钢的1．41倍,屈服强度是普通高锰钢的1．38倍,抗拉强度是普通高锰钢的1．25倍,耐磨性是普通高锰钢的1．35倍以上。