新型Cr-Co-Mo-Ni合金的高温蠕变损伤

对500℃/950MPa条件下经845.8h蠕变断裂的一种新型Cr-Co-Mo-Ni合金的蠕变损伤进行了分析,并且对蠕变孔洞的形成进行了研究。结果表明,蠕变断裂后,基体中呈链状分布的M6C相显著粗化,平均等效直径达到3.0μm,体积分数达到3.85%;马氏体板条上析出大量弥散细小的Laves相,尺寸在10～25nm之间,面积比达20%;蠕变孔洞在密集分布的链状M6C型析出相与基体结合界面上产生,其形成与M6C相的链状聚集和显著粗化有关;并且与高密度Laves相的析出有关;因此,控制链状M6C相的析出、聚集和长大能够提高该新型合金的抗高温蠕变性能。     

高温渗碳轴承钢旋弯疲劳裂纹萌生与扩展行为

 为了提高航空轴承的服役寿命,借助QBWP-10000X型旋转弯曲疲劳试验机,研究了高温渗碳轴承钢的旋转弯曲疲劳性能和裂纹萌生扩展行为。结果表明,钢的中值疲劳强度达到913.3 MPa。有效渗层中大量M₂₃C₆和少量M₆C碳化物显著提高了试验钢的表面硬度,渗层不同碳浓度导致马氏体先后发生相变而形成408 MPa表面压应力,进而提高了钢的疲劳性能。疲劳裂纹主要萌生在表面缺陷和次表面碳化物,分别占比71.4%和 28.6%。萌生裂纹缺陷特征尺寸及承载应力对应力强度因子和循环次数影响显著,深犁沟形状由于涉及应力集中而直接影响疲劳循环次数,承受相同加载应力碳化物特征尺寸越大,循环次数越低。裂纹萌生后沿渗碳层碳化物边界快速扩展同时向芯部缓慢扩展,最后在试样疲劳源对侧近边缘区域发生准解理和韧性混合断裂。     

热处理对高Cr-Co-Mo轴承钢组织与性能的影响

利用洛氏硬度计及透射电镜等研究了热处理工艺对高温轴承钢组织和性能的影响。结果表明:实验钢经回火后硬度较淬火后硬度有所增加,且在540℃回火时硬度达到最高值,当回火温度超过540℃后硬度逐渐下降;透射电镜分析表明,大量M6C型碳化物析出强化是实验钢540℃回火后硬度达到峰值的根本原因;实验钢经1050℃淬火后有大量的残留奥氏体存在,残留奥氏体与马氏体基体的位向关系符合K-S关系。     

高Cr-Co-Mo高温轴承钢的强韧化机制

利用洛氏硬度计、扫描电镜及透射电镜等研究不同淬回火温度对高温轴承钢组织和性能的影响及强韧化机制。结果表明:实验钢回火后的硬度随回火温度升高而增加,而冲击性能不断降低;实验钢经不同温度二次回火后的硬度均高于一次回火后的硬度,且在540℃回火态下实验钢的硬度达到峰值,当回火温度超过540℃后实验钢的硬度逐渐下降;通过透射电镜分析发现,实验钢经540℃二次回火后,析出大量的M_6C型碳化物,由于析出强化导致其硬度达到峰值;随着回火温度的升高,冲击断口中典型韧窝逐渐减少,断裂机制逐步由韧性撕裂向准解理断裂转变。     

高性能渗碳轴承钢的组织与性能

 研究了热处理工艺对渗碳轴承钢组织、力学性能的影响规律,并探讨了强韧化机制。研究表明,随着淬回火温度升高和回火次数增加以及采用深冷工艺,渗碳轴承钢的强度与硬度增加,冲击韧性值下降。采用910℃淬火和180℃二次回火,轴承钢材料性能可达到硬度HRC452,抗拉强度Rm为1450MPa,屈服强度ReL为1240MPa,AKU为105J,残余奥氏体的体积分数控制在1%以下。试验钢良好的强韧性配合主要来自于晶粒的细化、超细马氏体板条和均匀弥散的细小碳化物的析出;尺寸稳定性的效果主要是残余奥氏体量的控制。     

析出相对高钴铬钼镍轴承齿轮钢抗氢脆性能的影响

以高钴铬钼镍轴承齿轮钢为实验材料,通过TDS测试、慢应变速率拉伸、微观分析等实验方法系统研究了实验钢的氢致断裂过程。结果表明,充氢导致实验钢强塑性明显下降,钢中的氢大部分为可扩散氢,由较弱的氢陷阱控制。通过对比2种实验钢的晶粒尺寸、板条尺寸、残余奥氏体数量、位错密度、析出相等,分析得到对实验钢抗氢脆性能的主要影响因素为碳化物密度和分布,弥散分布的细小碳化物更有利于提高抗氢脆性能。实验得出韧脆临界充氢条件,推断出临界氢含量,为部件的高可靠性安全服役提供了参考。     

高温与应力耦合作用下Cr-Co-Mo-Ni齿轮轴承钢微观组织演变

 对热处理态的高温Cr-Co-Mo-Ni齿轮轴承试验钢在500℃下进行不同应力的持久试验,采用内插法得到500℃,500h的断裂强度为1022MPa;借助金相显微镜、扫描电镜和透射电镜等仪器观察试验钢持久试验前后的微观组织变化。结果表明：500℃条件下,随着加载持久应力由1150MPa降低至950MPa,试验钢断裂时间由96.4h延长至845.8h,基体中碳化物平均尺寸由0.3μm长大到0.5μm以上,所占面积分数由1.65%上升至3.85%;随着持久应力的降低及断裂时间的延长,马氏体板条束发生剪切变形—碎化—重新排列的变形过程,位错密度呈下降趋势;持久断裂前后,试验钢基体中析出相均为M6C型碳化物。     

CAD在铸钢件浇注系统上的应用与研究

本文运用流体力学原理分析铸钢浇注过程，并建立浇注系统设计模型。通过文献资料与工厂生产实践相结合使模型中工艺参数全部定量化．从而使得浇注系统CAD成为可能．     

60Si2Mn弹簧钢半固态坯料制备的实验研究

利用自制的高熔点半固态坯料装置制备了具有触变特性的60Si2Mn钢半固态坯料,并通过观察淬火金相,分析了搅拌工艺参数、稀土元素及冷却速度对半固态组织的影响.结果表明:搅拌功率与搅拌频率对初生相凝固形态影响显著;在一定搅拌频率范围内,随搅拌功率增大,初生奥氏体组织得到了充分细化和均匀球化;稀土元素的加入增大了形核率并抑制了晶粒长大,进而影响半固态晶粒形态;加大降温搅拌冷却速度有助于晶粒的细化.     

成组技术在铸钢工艺CAD上应用

应用成组技术建立铸件编码系统，结合铸钢工艺方案评价模型．建立铸钢工艺方案的确定模型。从而在铸钢工艺CAD上实现了工艺方案的计算机选择。