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.     

热轧变形量对高钛耐磨钢组织与力学性能的影响

通过不同总压缩比的实验室热轧、微观组织和析出相表征及力学性能测试等实验,研究了热轧变形量对经过轧后热处理的高钛耐磨钢组织和力学性能的影响。随着轧制变形量的增大,高钛耐磨钢的强度、韧性和塑性均有提高:屈服强度、抗拉强度和总延伸率从压缩比为3∶1时的1202 MPa、1437 MPa和7.4%分别提高到压缩比为30∶1时的1311 MPa、1484 MPa和9.9%,而室温Charpy冲击功从压缩比为3∶1时的11 J大幅提高到压缩比为10∶1时的24 J。随着轧制变形量增大,铸态析出的微米级网状TiC逐渐细化和均匀化,同时尺寸小于15 nm的TiC颗粒占比增加,热处理后的原奥氏体晶粒尺寸则不断减小。通过对高钛耐磨钢各种强化方式的定量分析表明,采用沉淀强化和位错强化均方根叠加方式计算得到的高钛耐磨钢屈服强度与实测值吻合较好,高钛耐磨钢屈服强度随轧制压缩比增加而上升主要是由于晶界强化和沉淀强化作用增加所致。高钛耐磨钢的韧性和塑性随强度的提高不降反升,主要是因为大颗粒TiC在轧制变形过程中发生细化和均匀化。     

微合金碳氮化物在铁素体中沉淀析出的PTT曲线的理论计算

根据经典形核长大动力学理论,分析解决了包括相变化学自由能、界面能、形核沉淀方式等一系列相关参量的理论计算或理论处理问题,由此提出了微合金钢中微合金碳氮化物在铁素体基体中沉淀析出的PTT曲线(沉淀量-温度-时间曲线)的相对定量理论计算方法.     

高强度马氏体时效不锈钢的晶粒细化及其力学性能的研究

研究了一种高强度马氏体时效不锈钢逆转变奥氏体再结晶规律、细化晶粒工艺及细晶组织对力学性能的影响.研究表明,通过循环相变a'(→)γ可得到7 um的等轴晶粒,新生晶粒内的板条马氏体块又重新被分割而成为若干个亚晶粒,同时部分单一的马氏体板条束又被夹角略大于60°方向上的若干个小马氏体板条束所分割,从而进一步细化了马氏体组织;与传统热处理工艺1050℃×1h相比,在同样时效处理规程下进行时效处理,钢的屈服强度提高了130 MPa,A、Z分别提高了7.5%、11%,循环相变细化晶粒是同时提高该钢的强度和韧塑性的有效手段.     

高强度热轧耐候钢的钒析出行为与时效性能研究

结合攀枝花现有的资源特点,针对性地进行含V高强度耐候钢研究。采用热模拟试验、相分析、拉伸试验等方法,研究了不同工艺条件下钒氮微合金化高强耐候钢的V析出行为及时效性能。研究表明:随N含量的增加,不同温度卷取的试验钢中V的析出比例明显高于对比钢,增N后V析出量明显增加,并且在冷却过程中V析出趋势增加;随V/N值的升高,AI值降低,当V/N低于3.5时对时效性能不利。通过研究,确定了450 MPa级高强度耐候钢关键控制参数,考虑晶粒细化和沉淀强化的综合作用,试验钢的最佳卷取温度为650℃;考虑到N对时效指数的影响,钒氮微合金化高强耐候钢中的V/N值控制略高于V与N理想化学配位数(3.64),试验钢的综合性能较佳。     

PRECIPITATING KINETICS OF V(C, N) IN FERRITE OF V–N MICROALLOYING STEEL

V--N微合金钢的C含量(质量分数)在0.05%---0.30%范围内变化时, V(C, N)在铁素体中析出开始时间随温度降低单调增加. 实验得到的开始析出点是在750 ℃时的10 s左右, 含C量不同的4种钢得到的形核率--温度 (NrT)曲线 和析出--温度--时间 (PTT) 曲线单调变化的趋势相同. 热力学与动力学计算得到的不同C含量钢中的V(C, N)形核驱动力非常接近, 其NrT和PTT曲线随C含量无明显变化. 实验与计算均证实, 实验钢的C含量在0.05%---0.30%范围内变化时, V(C, N)在铁素体中的析出动力学无明显差异.     

含Mo低合金钢复合碳氮化物的析出热力学计算模型及分析

以规则溶液亚点阵模型为基础,针对Fe-Nb-V-Ti-Mo-C-N合金系,基于多元复合析出相的固溶析出理论建立了复合碳氮化物在含钼低合金钢奥氏体中的析出热力学计算模型。结果表明:在高温阶段的析出相主要是TiN,而在低温阶段,析出相以富V复合碳化物为主;Mo元素几乎不从奥氏体中析出,Mo能够提高微合金元素(Nb、V、Ti)在奥氏体中的固溶度积,降低微合金元素和间隙元素的活度,大大延迟其析出过程。     

含铌钼钢中微合金碳氮化物沉淀析出及其强化机制

利用物理化学相分析法、透射电镜、能谱分析和X射线衍射分析了两种热轧态的含铌钼低碳钢中微合金碳氮化物析出相的成分、形貌以及粒度分布等特征,结果表明,含铌钼低碳钢中钼可与铌一起析出,形成具有NaCl型面心立方结构的碳氮化铌钼析出相,且0．081Nb-0．14Mo钢和0．17Nb-0．12Mo钢的MC析出相中钼与铌的原子比分别为0．41和0．22。在这两种钢的MC析出相中小于10nm的碳氮化铌钼的质量分数分别为58．4％和66．1％,这些纳米颗粒呈弥散分布,其沉淀强化增量分别为179．3MPa和257．7MPa。并对钼铌复合析出的机制进行了讨论。     

钒对中碳非调质钢疲劳性能的影响

采用旋转弯曲疲劳实验研究了含钒的38MnVS钢与不含钒的38MnS钢在热锻态和退火态下的疲劳行为.结果表明,V元素主要通过析出强化和组织细化改善铁素体 珠光体型非调质钢的疲劳性能.在热锻态,V(C,N)呈细小弥散分布,与铁素体间具有特定位向关系,具有明显的析出强化和细化组织作用.铁索体的强化使得疲劳裂纹萌生和扩展的抗力提高,因而38MnVS钢的疲劳性能明显优于38MnS钢;在退火态,V(C,N)质点长大,与铁素体间失去共格关系,不再具有明显的析出强化作用,因而退火态38MnVS钢的疲劳性能明显低于热锻态,而与38MnS钢的疲劳性能相当.     

磷酸料浆泵叶轮用新型铁素体不锈钢的研制

研制了磷酸料浆泵叶轮用的一种新型铁素体不锈钢，探讨新型钢的合金成分设计，熔炼与热处理工艺设计，显微组织及性能，新型铁素体不锈钢含铬量，含碳量较高，其中Cr w%:26.0%-32.0%,CW%:0.4%-1.2%，最佳热处理工艺为800－900℃固溶化处理。挂片试验结果表明，新型铁素体不锈钢钢较以往的奥氏体不锈钢在磷酸料浆中具有更长的使用寿命，具有良好的耐磨性，耐腐蚀性。