SDPM钢高硬度均匀性热处理工艺研究

利用热膨胀仪对塑料模具钢SDPM在不同冷速下的过冷奥氏体连续冷却转变行为进行了研究,并探讨了不同淬火方式获得的两种组织经不同温度回火后的组织和硬度的变化规律。结果表明:SDPM钢过冷奥氏体连续冷却过程只包括贝氏体和马氏体转变,而无珠光体或铁素体转变;当冷速在0.02~0.5℃/s时,转变产物以贝氏体和M/A岛混合组织为主;当冷速大于0.5℃/s时,转变产物以马氏体转变为主。SDPM钢的回火温度从510℃升高到570℃,马氏体淬火组织的硬度从40.3 HRC下降到37.7 HRC,等温贝氏体淬火组织硬度从39.5 HRC下降到38.2 HRC;继续升高回火温度到610℃时,马氏体淬火组织硬度下降到32.8 HRC,等温贝氏体组织硬度下降到33.6 HRC。获得最佳硬度均匀性的回火温度为550℃。     

煤机链条钢过冷奥氏体等温转变曲线及回火工艺研究

利用Formastor-Digital全自动相变测量仪测定了钢的临界点和过冷奥氏体等温转变曲线，研究了该钢的回火工艺。结果表明：该钢没有珠光体区，经淬火＋430℃中温回火后，得到的组织为回火马氏体和下贝氏体组织。     

ZG5Cr17Ni2马氏体不锈钢软化工艺研究

采用光学显微镜、扫描电镜、洛氏硬度计等实验设备,通过高温回火+等温球化处理工艺研究了ZGCr17Ni2马氏体不锈钢的软化行为,分析了组织、硬度变化规律。结果表明:回火温度由600℃逐步提高至700℃,组织由铸态的珠光体+马氏体+残余奥氏体+莱氏体+碳化物转变为珠光体+回火索氏体+不稳定残余奥氏体+莱氏体+碳化物,硬度由铸态时的HRC47逐步降低至HRC29。随后进行的等温球化使其基体珠光体进一步球化,但对硬度影响不大。最佳软化处理工艺为:高温回火650℃+2 h,等温球化760℃+2 h-700℃+2 h,炉冷。其组织为粒状珠光体+莱氏体+碳化物,硬度为HRC27。     

低压转子钢30Cr2Ni4MoV珠光体等温转变动力学

用定量金相法研究了30Cr2Ni4MoV低压转子钢在不同原奥氏体晶粒度条件下(1.0级与6.0级)以30℃/h加热至840℃保温10 h后过冷奥氏体在不同等温温度(575、600、625℃)下珠光体转变量与等温时间的关系。根据试验结果拟合得到表征珠光体转变动力学的Avrami方程,进而绘制了分别适用于低压转子锻后热处理与性能热处理的30Cr2Ni4MoV钢珠光体等温转变的时间-温度-转变量曲线(TTT曲线)。在拟合得到考虑原奥氏体晶粒度因素的修正Avrami方程的基础上,比较了不同的原奥氏体晶粒度对珠光体转变的影响。     

一种非调质钢组织转变及性能的研究

一种非调质钢在Gleeble 3800热模拟机上进行试验,测定了该非调质钢在不同冷却速度下膨胀曲线,同时结合金相-硬度法获得了该非调质钢的连续冷却转变时静态CCT曲线、显微组织和维氏硬度,以及等温转变时显微组织和维氏硬度。奥氏体在连续冷却速度分别为0.1、0.5、1℃/s以及在560℃等温转变前后的连续冷却速度为2℃/s,等温时间分别为10、20 min时,转变组织为铁素体+珠光体;奥氏体在560℃等温转变前后的连续冷却速度分别为3、4℃/s,等温时间分别为10、20 min时,转变组织为铁素体+珠光体+微量或少量贝氏体。本研究结果,对下游用户使用圆钢锻造成零件后,获得铁素体+珠光体组织或铁素体+珠光体+微量或少量贝氏体组织的冷却工艺提供了参考。     

热处理对复合铸造高铬高碳钢/碳钢耐磨材料微观组织及力学性能的影响

采用液-固复合的方法制备铸态复合耐磨试验钢,且分别进行等温淬火和淬火-回火处理,利用扫描电镜、硬度计及冲击性能测试研究了不同的热处理对高铬高碳钢/碳钢复合铸造耐磨钢组织和性能的影响。利用JMatPro软件对试验钢不同温度下平衡相种类与含量进行了计算。结果表明,铸态高铬高碳钢/碳钢复合材料耐磨层的微观组织由网状碳化物和粒状珠光体组成;基体层为由粗大的奥氏体在较快冷速下形成的魏氏组织。等温淬火后试验钢耐磨层形成了网状碳化物+细粒状碳化物+奥氏体+铁素体的微观组织,基体层形成了块状铁素体与珠光体的微观组织;淬火-回火后试验钢耐磨层形成了网状碳化物+细粒状碳化物+马氏体的微观组织,基体层形成马氏体+上贝氏体的微观组织。经过等温淬火的试验钢耐磨层硬度为493 HBW,冲击吸收能量为2.6 J,基体层冲击吸收能量为79.2 J;经过淬火-回火的耐磨层硬度为629 HBW,冲击吸收能量为1.6 J,基体层的冲击吸收能量为20.0 J。考虑复合耐磨钢需要抵抗较高冲击载荷,880 ℃保温2 h空冷至320 ℃保温5.5 h的等温淬火为更优的热处理工艺。     

回火处理对Q420建筑用钢显微组织与力学性能的影响

对控轧控冷态Q420钢板进行了不同回火温度和时间的热处理试验,研究了回火对试验钢拉伸性能和显微组织的影响。结果表明,回火温度为450～600℃时,随着回火保温时间从0～120 min,试验钢的抗拉强度先减小后上升,屈服强度和屈强比均呈现逐渐上升的趋势;在回火温度为550℃时,试验钢具有较高的抗拉强度和屈服强度及较低的屈强比。控轧控冷态试验钢的显微组织为针状铁素体+M/A岛+退化珠光体。550℃回火保温不同时间后,试验钢的组织类型未发生改变,但当回火时间≥60 min,基体组织中铁素体晶粒粗化,且退化珠光体中渗碳体形态有向短片状转变的特征,基体组织中的M/A岛含量和平均尺寸随着保温时间延长而都逐渐减小。550℃/60 min回火处理后,试验钢基体组织中的M/A岛已发生明显分解,位错密度减小,且基体中析出了较多的尺寸约在10～25 nm的(Nb,Ti)C强化相。     

基于JMatPro软件的ZG70CrMo钢的热处理工艺研究

以ZG70CrMo钢为基础,利用JMatPro软件模拟计算合金钢的连续冷却转变曲线(CCT)、等温转变曲线(TTT)、端淬曲线及组织分布,在此基础上,对热处理工艺进行优化,最佳热处理工艺为:淬火温度为830℃,保温40min;回火温度为550℃,保温120min。热处理后组织为回火索氏体以及弥散的碳化物,回火硬度为38～40HRC。     

轧后热处理对珠光体钢轨相变组织及硬度的影响

通过在Gleeble-3500热模拟试验机上对珠光体钢轨进行双道次热压缩试验,得到试验钢在轧后不同热处理工艺下的显微组织及硬度,分析热变形后不同冷却速率、等温时间和等温温度对珠光体片层与硬度的影响及其机制。结果表明,1℃/s连冷、1℃/s欠速淬火等温转变后快冷(1℃/s-580℃-30 s)、3℃/s冷却淬火等温转变60 s后快冷(3℃/s-580℃-60 s)、5℃/s高冷速淬火620℃等温转变后快冷(5℃/s-620℃-60 s)试验钢得到珠光体+少量铁素体。而3℃/s连冷、3℃/s冷却淬火等温转变30 s后快冷(3℃/s-580℃-30 s)试验钢因等温时间不足出现了马氏体或贝氏体组织。相比于1℃/s连冷,1℃/s欠速淬火等温转变后快冷对减小珠光体的片层间距以及提高硬度有着积极的作用。延长等温时间后得到的3℃/s冷却淬火等温转变60 s后快冷(3℃/s-580℃-60 s)试验钢的珠光体层间距最细,达到73.19 nm,其片层取向多样,部分渗碳体片断裂,硬度提升幅度不大与类珠光体组织的含量增加有关。1℃/s连冷试验钢的珠光体片层最粗大,硬度最低归因于析出相NbC的过分长大以及断裂...     

高铁用新型弹条用钢连续冷却转变曲线与热处理工艺

针对一种新研制的高速铁路弹条用钢,用Gleeble1500测定了弹簧钢的连续冷却转变曲线,采用金相显微镜观察不同冷速下的显微组织,测定不同冷速下钢的显微硬度.结果表明:当冷速在0.05～1℃/s时,组织为铁素体和珠光体;当冷速为2℃/s时,析出马氏体组织;冷速为5℃/s时,组织全部为马氏体组织;随冷却速度的进一步增大,马氏体逐渐细化,钢的显微硬度也逐渐增加.对该钢进行了正交热处理实验,通过对实验数据的分析,得出该钢的最佳热处理参数:淬火温度890℃,保温时间20min,回火温度410℃,回火保温时间50min.     

胫骨生物陶瓷复合材料的微结构增韧机理

扫描电镜观察显示胫骨是一种由羟基磷灰石和胶原蛋白组成的自然生物陶瓷复合材料.羟基磷灰石具有层状的微结构并且平行于骨的表面排列.观察也显示这些羟基磷灰石层又是由许多羟基磷灰石片所组成,这些羟基磷灰石片具有长而薄的形状,也以平行的方式整齐排列.基于在胫骨中观察到的羟基磷灰石片的微结构特征,通过微结构模型分析及实验,研究了羟基磷灰石片平行排列微结构的最大拔出能.结果表明,羟基磷灰石片长而薄的形状以及平行排列方式增加了其最大拔出能,进而提高了骨的断裂韧性.     

面向零件形状的计算机图形库的开发

论述了CAD技术中参数化设计的三种建模方法，重点介绍了基于特征的参数化建模原理。在此基础上，分析机械设计中的机构结构，归纳出其零件的几何特征构成。设计了机构CAD图形库，并提出了该图形库生成步骤和人机交互界面。     

FeCrAIW电弧喷涂层组织的致密化研究

采用激光辐照对FeCrAlW电弧喷涂层的组织进行致密化处理,借助扫描电镜和X衍射对涂层的组织进行了分析.测试了涂层的显微硬度.结果表明:涂层组织致密度提高,孔隙率明显降低.随着激光扫描速度的增加,涂层的显微硬度降低.在较低的扫描速度下,涂层与基体之间形成互熔区,涂层与基体之间产生良好的冶金结合.     

Prospects of the Use of Synergetic Approach to Solution of Problems of the Science of Nanomaterials

A synergetic approach to solution of problems of self-controlled synthesis of nanostructures and creation of self-organizing nanotechnologies is considered in connection with the superproblem of creation of materials with functional properties resembling those of biosystems. __________ Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 7, pp. 55 – 61, July, 2005.     

Kinetics of the oxidation of metals — Influence of self-diffusion of metal

The importance of the self-diffusion of a metal during its oxidation by a gas is treated for the cases of nonstoichiometric oxides having either interstitial cation or cation vacancies. We have established a general relationship for the reaction rate when a mixed diffusion process occurs. From this relationship, we have shown that the pressure dependence can be different, according to whether the rate-determining process is the self-diffusion through the metal or through the product.     

Features of formation of the structure in production of blanks of disks of heat-resistant nickel alloys

Conclusions To provide a high level of mechanical properties in wrought blanks of cast ÉP741NP and ÉP962 alloys it is necessary to form controlled structures. A necklace-type structure formed in homogenizing isostatic treatment, subsequent thermomechanical working including alternation of the operations of deformation in the (+)-area and recrystallization anneals, and final heat treatment is preferable. The temperature conditions of all stages of thermomechanical working are strictly controlled, especially the final operation of deformation and heating for hardening. To eliminate hardening cracks and distortions it is necessary to use molten salts at t=600°C as quenchants. The use of multiple production operations makes it possible to significantly reduce the structural inhomogeneity related to inhertance of the original dendritic structure. However, the structure of the final semifinished product is nevertheless characterized by a difference in occurrence of the processes of polygonization and recrystallization between the former dendritic cells and the interdendritic spaces in deformation and heat treatment.To obtain structurally homogeneous blanks for gas turbine engine parts it is necessary to use basically new methods of remelting such as vacuum double electrode remelting and electron beam remelting with an intermediate vessel.Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 12, pp. 25–29, December, 1991.     

Ab-initio calculation of enthalpies of formation of intermetallic compounds and enthalpies of mixing of solid solutions

A large number of ab-initio calculations of energies of formation of intermetallic compounds have been performed in the last 15 years. The currently used methods are listed. The paper presents a review of the aluminium based compounds which have been studied. Comparisons of calculated and experimental enthalpies of formation are provided for aluminim-3d and-4d transition metal alloys at equiatomic composition. The modelling of the enthalpies of mixing of solid solutions based on a given lattice is described.