碳含量对高强高韧铸钢组织和性能的影响

以不同含碳量车钩用铸钢为研究对象,通过金相组织观察、拉伸和冲击试验,研究碳含量变化对其组织和性能的影响。结果表明,随着碳含量的增加,铸钢的抗拉强度、屈服强度和布氏硬度增大,伸长率和低温冲击功呈下降趋势。     

硅对中碳低合金铸钢组织和硬韧性的影响

采用硬度计、冲击试验机、显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪,研究了经920℃水淬和250℃回火处理的含硅中碳低合金铸钢.结果表明,随着硅含量的增加,中碳低合金铸钢显微组织中出现了铁素体且其体积分数逐渐提高,铁素体渐呈内凹陷块状.硅含量在0.48％～1.73％范围内,硅含量对中碳低合金铸钢硬度作用不明显,硅含量大于1.73％时钢的硬度下降;硅含量在0.48％～2.43％范围内,随着硅含量的增加,中碳低合金铸钢冲击吸收功先升后降.硅含量为0.97％的中碳低合金铸钢V型缺口冲击吸收功为20.3 J,硬度HRC 53.9,硬韧性较好.     

C含量对车钩用超高强铸钢组织和性能的影响

以超高强铸钢为研究对象,通过改变碳元素的含量及添加微量RE,经过金相组织观察,拉伸和冲击试验研究碳含量变化对超高强铸钢组织和性能的影响。结果表明,对不同C含量铸钢试样进行热处理后,可获得回火索氏体。在本试验条件及成分范围内,随着C含量增加,强度和硬度增加,伸长率、断面收缩率和低温(-40℃)冲击功逐渐下降。试样的最高抗拉强度可达1 185.6 MPa,同时伸长率可达11.4%,低温(-40℃)冲击功可达21.4 J。     

碳含量对新型耐磨铸钢组织和力学性能的影响

研究了碳含量对新型耐磨铸钢组织和力学性能的影响。结果表明:当合金钢碳含量在0.28%⁰.48%范围变化时,随着碳含量的增加,合金钢的组织由条状马氏体逐渐向片状马氏体过渡,并且其冲击韧度降低,硬度提高。     

含B中碳低合金铸钢及B、Al、Ti的相互作用和对冲击韧度的影响

对B在中碳低合金铸钢中的作用进行了试验研究,探索了微量元素B、Al、Ti的相互作用和对冲击韧度的影响.结果表明,B能够显著提高中碳低合金铸钢的冲击韧度,Al、Ti对中碳低合金铸钢冲击韧度无明显影响,但Al能一定程度地影响B的吸收,从而间接地影响铸钢的冲击韧度.最佳的B、Al、Ti的含量为0.0021%～0.0038%B、0.02%～0.04%Al、0.012%～0.025%Ti.     

低中碳高硼铸钢组织和性能的对比研究

借助光学显微镜、透射电镜和X衍射分析仪研究了热处理前后低碳高硼铸钢和中碳高硼铸钢的组织变化;采用一次性摆锤式冲击试验机和ML-10型销盘磨损试验机,将热处理前后的高硼铸钢和高铬铸铁的硬度、冲击韧度和耐磨性进行了对比实验。结果表明,950℃淬火加200℃回火热处理后低碳和中碳高硼铸钢的基体组织转变为板条马氏体,低碳高硼钢硼化物的形态没有明显变化,中碳高硼钢的硼化物发生了断网;热处理后中碳高硼铸钢和低碳高硼铸钢的耐磨性能都有所提高,中碳高硼铸钢热处理后的耐磨性要好于高铬铸铁,低碳高硼铸钢的耐磨性则不如高铬铸铁。     

碳含量对热处理低合金耐磨铸钢组织性能的影响

试验研究了碳含量对低合金耐磨铸钢组织和性能的影响。结果表明:随着碳含量的增加,试验钢的硬度总体呈上升趋势,冲击韧度先升高后下降。显微组织由粒状贝氏体+M-A岛+铁素体逐渐向上贝氏体、马氏体、下贝氏体转变,同时出现少量的残余奥氏体。当碳含量为0.40%左右时,碳在钢中的效能得到最大发挥,钢的强韧匹配性最佳。     

热处理工艺对耐磨蚀高铬合金钢组织和硬韧性的影响

采用金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜、硬度仪和冲击试验机,研究了热处理工艺对耐磨蚀高铬合金钢显微组织、硬度和冲击韧度的影响。结果表明,经1050℃油淬和250℃回火处理的中碳高铬合金铸钢显微组织基本为单相板条状马氏体,而950℃油淬和250℃回火处理的中碳高铬合金铸钢显微组织为混合马氏体。经1050℃油淬和250℃回火处理的中碳高铬合金铸钢V型缺口冲击吸收能量较高(11.2J),硬度54.9HRC,硬韧性配合较好。     

镍对中碳低合金钢显微组织和硬韧性的影响

采用金相显微镜、X射线衍射仪、硬度计、冲击试验机和扫描电镜,研究了铸态和经1050℃正火、920℃水淬和250℃回火热处理的含镍中碳低合金耐磨铸钢显微组织和硬韧性。结果表明,中碳低合金铸钢的铸态组织为片状珠光体,热处理后主要组织为混合马氏体。镍含量由0.08%增加到1.29%,铸态硬度逐渐上升,镍含量大于1.29%时,硬度稍降;冲击韧度随镍含量的增加而逐渐升高。热处理后的低合金钢硬度随镍含量的增加亦表现出先上升后下降的趋势,镍含量为0.08%~1.29%时,冲击韧度略有提高,当镍含量大于1.29%时,韧性迅速提高。镍含量为1.29%时,热处理低合金钢V型缺口韧度为11.9 J,硬度为50.47 HRC,硬韧性匹配较好。     

碳含量对Si-Mn-B铸钢显微组织和抗磨性的影响

研究了含1.5%Si-2.5%Mn-0.006%B和少量稀土、镍、铬、钛等合金的Si-Mn-B铸钢经900℃正火的显微组织和在销盘磨损和湿砂橡胶轮磨损条件下的抗磨损性能.钢中碳含量分别为0.17%、0.25%、0.34%、0.47%和0.53%.结果表明,碳含量较低时,主要形成粒状贝氏体,随着碳含量增加,钢的正火组织向针状贝氏体、上贝氏体和下贝氏体过渡,且组织变细.钢的硬度随碳含量增加而增大,冲击韧度随碳含量增加而下降.Si-Mn-B铸钢的耐磨性随碳含量的变化比较复杂.在销盘磨损条件下,使用低硬度玻璃砂磨料时,随着碳含量提高,磨损量减少,耐磨性增加,另外,材料的磨损量随着载荷的增加而增加,使用高硬度碳化硅磨料时,碳含量对磨损量的影响不明显.在湿砂橡胶轮磨损条件下,也呈现碳含量增加,磨损量减少的现象.     

稀土、钛变质对贝氏体铸钢成分偏析及强韧性的影响

研究了稀土、钛和稀土 /钛复合变质对贝氏体铸钢成分偏析和强韧性的影响。结果表明 :采用稀土 /钛复合变质剂能基本上消除碳和其它元素 (Si、Cr)的枝晶偏析。复合变质后铸钢的硬度和冲击韧度同时提高。冲击韧度提高来源于晶粒细化、残余块状奥氏体较少、夹杂物改性等。硬度提高主要是由于成份偏析较小 ,使枝干碳和合金元素含量提高 ,从而使马氏体中的碳含量提高所致。     

稀土,钛变质对贝氏体铸钢成分偏析及强韧性的影响

研究了稀土、钛和稀土／钛复合变质对贝氏体铸钢成分偏析和强韧性的影响。结果表明，采用稀土／钛复合变质剂能基本上消除碳和其它元素（Ｓｉ，Ｃｒ）的枝晶偏析。事变质后铸钢的硬度和冲击韧度同时提高。冲击专心度提高来源于晶粒细化、残余块状奥遴体较少、夹杂行改性等。硬度提高主要是由于成份－偏析较小，使枝干碳和合金元素含量提高，从而使马氏体中的碳含量提高所致。     

230-400铸钢成分优化研究

以230400铸钢力学性能要求为指标,对230-400铸钢基本成分进行优化研究.通过金相组织观察、拉伸试验和冲击试验对试样组织、力学性能进行表征,确定了C、Si和Mn元素含量范围.结果表明,C元素含量对珠光体含量有明显影响,而Si对其影响不明显.在试验成分范围内,所有试样的拉伸性能和冲击性能均超过230-400铸钢所要求的性能.     

硅含量和热处理工艺对低合金耐磨钢力学性能的影响

研究了硅含量和淬火温度对中碳低合金耐磨铸钢组织和力学性能的影响.结果表明,W<,si>=1.84%的实验钢经880℃淬火和250℃回火处理后,试样晶粒细小,组织为板条马氏体和少量残余奥氏体,并可以获得硬度与冲击韧度的良好配合,SEM冲击断口分析发现,该实验钢的断口形貌特征为韧窝断裂.     

含碳量对低合金耐磨铸钢强韧性的影响

在热处理工艺和合金元素基本确定的条件下,研究了含碳量对低合金耐磨铸钢强韧性的影响.结果表明:随着碳含量的增加,显微组织由粒状贝氏体+M-A岛+铁素体,逐渐向上贝氏体、马氏体、下贝氏体转变,同时出现少量残余奥氏体.当碳含量质量分数为0.40％时,钢的硬度≥44 HRC,冲击韧度≤120 J/cm2,钢的强韧匹配效果较佳.     

碳含量对低合金耐磨钢组织及耐磨性的影响

研究了碳含量分别为0.31%、0.38%和0.50%的低合金耐磨铸钢热处理后的组织、强韧性及不同磨损条件下的磨损性能。结果表明,试验钢经950℃淬火及250℃回火,显微组织均以板条马氏体为主,随含碳量的增加,组织有所粗化,并且有片状马氏体出现。试验钢的硬度随碳含量的增加而增加,但韧性下降。磨损试验结果表明,冲击磨料磨损条件下,主要表现为凿削磨损,碳含量为0.38%的试验钢具有较好的耐磨性;静磨料磨损条件下,主要表现为切削磨损,耐磨性主要受硬度的影响,碳含量为0.50%试验钢具有较好的耐磨性。     

回火温度对V-N微合金化铸钢组织及性能的影响

采用真空熔炼炉制备了两种不同V含量的微合金化铸钢,并对其进行了正火+淬火+不同温度回火处理,研究了回火温度对试验钢组织及性能的影响。结果表明,V含量的增加促进了碳氮化物的析出,降低了C、N在马氏体中的固溶度,使铸钢的冲击吸收能量有所提高。当回火温度低于400 ℃时,强化机制以固溶强化为主,当回火温度高于400 ℃时,强化机制以析出强化为主。V含量的增加还促进了碳氮化物在高温回火时由短杆状向球状的转变,从而有效改善了高温回火脆性。     

垃圾焚烧炉用耐热铸钢护板腐蚀破坏分析及改进

通过耐热铸钢护板的化学成分分析、力学性能试验、显微组织观察，结合服役环境对垃圾焚烧炉用铸钢护板腐蚀破坏的原因进行了研究，并针对原因提出了改进措施。结果表明，铸钢护板的腐蚀破坏是在垃圾渗滤液的化学腐蚀和高温氧化腐蚀两方面的综合作用下所导致，铸钢护板碳含量偏高，组织中存在较多碳化物，是铸钢护板沿晶腐蚀破坏的主要原因，铸钢护板内部存在明显疏松缺陷，铸件致密性差，加速了护板的腐蚀破坏。一方面可通过优化铸钢护板成分设计，降低其碳含量，同时在钢中加入适宜的合金元素，以提高铸件在服役环境下的耐蚀性，另一方面，应改进铸造工艺，提高铸件内部质量，从而保证铸钢护板的使用寿命。     

300-520铸钢基本成分优化研究

以300-520铸钢力学性能为指标,对300-520铸钢基本成分进行优化研究.通过金相组织观察、拉伸试验和冲击试验对试样的组织和力学性能进行了表征,确定C、Si和Mn元素含量范围.试验结果表明,在C为0.20％～0.25％,Si为0.29％～0.50％,Mn为0.82％～1.10％范围内,所有试样的拉伸性能和冲击性能均能达到300-520铸钢的性能指标.     

锰含量和热处理对中碳低合金耐磨铸钢强韧性的影响

研究了锰含量和奥氏体化温度对中碳低合金耐磨铸钢组织和力学性能的影响.结果表明,随Mn含量的逐渐升高,实验钢的硬度略有升高,但变化并不显著;冲击韧度先升高后降低,且在Mn含量为1.64%时达到最高值(253J/cm2).随奥氏体化温度的升高,实验钢的硬度和冲击韧度先升高后降低;实验钢经过880℃淬火和250℃回火后可以获得硬度与冲击韧度的最优配合.用SEM衍射分析发现,实验钢断口形貌均为韧窝断裂.