渗碳钢残余应力场在接触疲劳滚压过程中的行为

就汽车齿轮渗碳钢，经不同工艺渗碳与强力喷丸处理后，对试件在接触应力作用下滚压过程中残余压应力场动态变化行为和接触疲劳性能进行了研究，结果表明，喷丸可使接触劳动强度提高，喷丸所引入的残余压应力场在滚压过程前基本不发生变化，是喷丸延长接触疲劳寿命原因之一，喷丸过程和随后的接触疲劳滚压过程同属在赫兹应力作用下的循环弹塑性应变过程。     

不同渗碳层深度下重载齿轮钢的疲劳性能

为探索不同渗碳层深度对重载齿轮钢疲劳性能的影响,利用旋转弯曲疲劳试验研究了18Cr2Ni2MoVNb重载齿轮钢未渗碳和渗碳试样的疲劳性能。结果表明：渗碳后渗碳层硬度升高,疲劳性能显著提高;随渗碳时间的延长,渗碳层深度增加,残余奥氏体含量增加,因此随渗碳层深度的增加,试验钢的疲劳性能呈先增加后降低的趋势;当渗碳层深度为1mm时,18Cr2Ni2MoVNb试验钢疲劳性能较好。     

22CrMo钢渗碳淬火过程组织与应力变化的数值模拟

 根据描述渗碳过程的数学模型,利用有限差分法,对22CrMo钢圆柱体试样渗碳过程进行了数值模拟,得出渗碳层中碳浓度分布。基于渗碳模拟结果,根据描述淬火过程的数学模型,利用有限元法对试样淬火过程的温度场、组织场及应力场进行了数值模拟,分析了淬火过程中组织和内应力变化,及渗碳过程对淬火过程组织及应力变化的影响。对渗碳淬火后试样的组织进行了金相分析,并测量了表面和内部各点残余应力,计算值和测量值相吻合。     

Si-Mn系TRIP钢高速冲击拉伸时相变过程的应变率相关性

应变率在400～900 s-1范围内,低合金Si-Mn等TRIP钢的动态应力应变曲线在塑性变形阶段表现出明显的波动现象,波动周期为50～80μs,当应变率超过1 000 s-1时双相钢和TRIP钢均不表现出曲线的波动现象.体现波动现象的残余奥氏体转变量显著高于无波动现象的残余奥氏体转变量.     

中碳贝氏体钢拉伸变形中裂纹形成及扩展机制分析

残余奥氏体对中碳贝氏体钢的塑韧性起到非常重要的作用,采用贝氏体等温淬火工艺对残余奥氏体在拉伸变形作用下与裂纹形成及扩展的相互作用进行了研究.利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)和电子背散射衍射(EBSD)等对试验用钢基体及拉伸后颈缩区进行表征和分析.结果表明,拉伸过程中残余奥氏体细化明显,拉伸断裂后进行组织...     

冷轧TRIP800钢的组织性能和形变行为

 采用Gleeble 3800热模拟机、MTS拉伸实验机、LEO1450携带EBSD系统的扫描电镜与高倍电镜等对TRIP800进行了组织性能考察,并对其形变过程裂纹走向与断裂机理进行了观察分析。结果表明,实验钢退火加热温度为840 ℃,保温120 s后获得最优力学性能。其残余奥氏体晶粒主要分布在晶界处,且尺寸在3 μm以下。原位拉伸时,当试样裂纹尖端遇到残余奥氏体时,应力集中促使马氏体转变,裂纹尖端被钝化,产生TRIP效应。最后,试样断口中部为剪切断裂,边部为塑性断裂。     

高温渗碳齿轮钢的晶粒粗化行为

  为了开发适合980 ℃高温渗碳的齿轮钢，利用伪渗碳方法，研究了铌质量分数为0、0.036%、0.060%和0.100%的18Cr2Ni2Mo渗碳齿轮钢在930和980 ℃的晶粒粗化行为。结果表明，由于析出NbC钉扎晶界，铌微合金化可以显著细化试验钢在930和980 ℃奥氏体化后的晶粒尺寸，且随着铌质量分数增加，铌微合金化明显抑制试验钢在980 ℃长时间奥氏体化晶粒粗化倾向。添加0.100%Nb的18Cr2Ni2Mo齿轮钢在980 ℃奥氏体化20 h后，平均晶粒尺寸仍然在26 μm左右，适合于980 ℃高温长时间渗碳。     

锰含量对奥氏体TRIP/TWIP钢低温冲击行为的影响

对3种不同锰含量的高锰奥氏体钢进行了低温冲击实验,分析了其冲击变形行为.实验结果表明:在-196～20℃温度区间冲击时,w(Mn)=14.8%(1号)的高锰钢均为脆性断裂,冲击过程中发生了形变诱发塑性(TRIP效应);w(Mn)=33.0%(3号)的高锰钢,即使在-196℃冲击时,仍呈现出韧性断裂,冲击过程中出现了形变诱导孪晶(TWIP效应);w(Mn)=18.8%(2号)的高锰钢有韧脆转变区间,韧脆转变温度约为-80℃,在冲击过程中同时存在TRIP和TWIP效应.随冲击温度降低,TRIP和TWIP效应更显著.     

超细晶粒高强度钢的延迟断裂行为

惠卫军等从降低应力集中和夹杂元素晶界偏聚等角度对超细晶粒高强度钢的延迟断裂行为进行了探讨。对于微合金化处理的42CrMoVNb钢，通过快速循环热处理的方法获得最小2μm的超细奥氏体晶粒，     

烧结钢在小能量多次冲击条件下的断裂行为

用扫描电镜分析了烧结钢在小能量多次冲击条件下的断口形貌。结果表明，晶粒间断裂和韧性断裂为两种主要断裂方式；韧性断裂所占的份额取决于烧桔钢中的碳含量、冷却速度及退火温度，即烧结钢中的珠光体数量决定统形韧窝的数量，在高碳时（如0．76％C），还出现解理断裂。     

09MnNiDR钢焊接临界粗晶区冲击脆断行为及焊后热处理工艺

用Gleeble-3800热模拟试验机模拟了09MnNiDR低温压力容器钢焊接临界粗晶区(intercritically reheated coarse-grained heat-affected zone),并对其进行了焊后热处理(post-welding heat treatment)工艺研究。采用力学性能检测及结构表征方法研究了热处理前后焊接临界粗晶区的力学性能及影响机制。试验分析表明,尺寸较大的MA岛(martensite-austenite island)是材料受力时裂纹的启裂源,是引起试验钢焊接临界粗晶区冲击韧性较差的主要原因。经过焊后热处理,临界粗晶区的冲击韧性明显改善,并且热处理温度工艺窗口(560~640℃)较宽。热处理后M-A岛的分解、碳化物的球化及大角度晶界对裂纹扩展的阻碍作用是韧性提高的主要原因。     

Effect of Sulfur Content and Sulfide Shape on Fracture Ductility in Case Hardening Steel

 The effects of sulfur content and calcium addition on smooth axisymmetric tensile fracture ductility of case hardening steel DIN 18CrNiMo7-6 have been investigated. The quantitative metallographic analysis of sulfide inclusions and the correlations between sulfide inclusions and fracture ductility were examined. Sulfide inclusions were found to have deleterious effect on fracture ductility, whereas the effect can be offset to some extent by calcium-treatment due to less easily deforming of sulfides during hot-working. The product (AA·λAW) of sulfide inclusion area fraction (AA) and its area-weighted aspect ratio (λAW) can be used as a parameter to describe the effect of sulfide inclusions on fracture true strain.     

铬钼钢调质C90钢级小炉热处理制度研究

文章研究了不同淬火温度和回火温度对铬钼钢组织和力学性能的影响.试验结果表明,随着回火温度的升高,试验钢的抗拉强度、伸长率和冲击功变化不大.屈服强度对于回火温度较为敏感,随温度的升高屈服强度明显下降.用该钢种调试C90钢级钢管采用合适的淬火温度为900～920℃,回火温度为690～710℃.     

FEROQUENCH2000水基淬火液在钢管热处理的实践

天津钢管公司2001年以前在热处理工艺中使用的淬火介质是油和水，根据生产需要，热处理线工艺采用了水基淬火液，解决了环保问题，消除了火灾隐患，并根据实践对其应用范围进行了扩展，取得了显著的效果。     

淬火温度对60Si2Mn和GCr15钢疲劳裂纹扩展速率的影响

弹钢60Si2Mn和轴承钢GCr15正常淬火（870℃和840℃）及高温淬火（1200℃）的疲劳裂纹扩展速率试验结果表明,高温淬火使弹簧钢疲劳裂纹扩展速率下降,而使轴承钢疲劳裂纹扩展速率升高。     

Role of Mn and P in Texture of Bake Hardening Steel during Heat Treatment

Samples of three ultra-low carbon bake hardening （ULC-BH） steels （BH-0, BH-Mn, and BH-P） were prepared by two annealing processes followed by water quenching and overaging. The texture evolution in the as-treated steels was explored via EBSD and ODF, and the roles of Mn and P elements as well as heat treatment processes in the texture orientation and intensity were investigated. It is found that overaging significantly increases texture in- tensity of BH-0 and BH-Mn steel, while markedly hinders the texture development in BH-P steel. Based on the mi- crostructure analysis, it can be deduced that the texture variations in BH-0 and BH-Mn steels mainly contribute to carbide （in BH-0 and BH-Mn steels） and manganese containing compound （in BH-Mn steel） or partially to C segre- gation to dislocation, while the texture variation in BH-P steel is mainly caused by the P and C co-segregation formed during quenching.     

Fracture Toughness and Fracture Mechanism of EH47 High-Strength Steel Subjected to Different Temperatures

Metallurgical and Materials Transactions A - The objective of this work was to investigate the effect of temperature on the fracture behavior of EH47 high-strength steel, which is one of the...     

热处理作用下碳钢氢腐蚀裂纹愈合规律

对含氢腐蚀裂纹的碳钢进行再热处理后,SEM观察表明,氢蚀裂纹发生了不同程度的愈合.实验结果表明:长度约为10μm的碳钢氢蚀裂纹完全愈合的热处理条件是从室温到1000℃热循环5次,共10h.氢蚀裂纹的愈合机制是热扩散,发生氢蚀裂纹愈合的动力是氢蚀气泡或裂纹长大导致的塑性变形能Es.在铁、碳和氢原子扩散都足够快的情况下,氢蚀裂纹愈合的条件是Es大于裂纹愈合所必须克服的表面张力能.     

Improved Fracture Toughness and Resistance to Fatigue Crack Propagation in ESR Steels

Abstract

Two types of alloy steels (En 24 and En 52 steels) have been electro slag refined and the improvement in their mechanical properties has been assessed. ESR has improved the tensile ductility, plane strain fracture toughness, room temperature CVN energy, fatigue strength and has decreased fatigue crack growth rates. The K _lc values for the ESR steel are nearly twice those estimated in the unrefined steel. Fatigue crack growth rates in region I and region III are found to be decreased considerably in the ESR steel while they are unaffected in region II. The improvement in the mechanical properties has been explained in terms of the removal of large sized nonmetallic inclusions and reduction in sulfur content in the ESR steel.

Résumé

Deux types d'aciers alliés (En 24 et En 52) ont été affinés par refusion sous laitier (ESR) et l'amélioration de leurs propriétés mécaniques a été évaluée. Le procédé ESR a amélioré la ductilité en traction, la ténacité en déformation plane, l' énergie CEV à température ambiante, la résistance à la fatigue et a diminué les taux de croissance des fissures de fatigue. Les valeurs de K_lc des aciers ESR sont presque le double de celles estimees pour les aciers non affinés. Les taux de propagation des fissures de fatigue dans les domaines I et III sont considérablement moins élevés dans les aciers ESR alors qu'ils ne sont pas affectés dans la région II. L'amélioration des propriétés mécaniques a été expliquée en termes de l'enlèvement des inclusions non métalliques de taille importante et de la réduction de la teneur en soufre des aciers ESR.     

Behavior of Curved I-Girder Webs Subjected to Combined Bending and Shear

Two previous papers by the writers described the buckling and finite-displacement behavior of curved I-girder web panels subjected to pure bending, presented a theoretically pure analytical model, and presented equations that describe the reduction in strength due to curvature. This paper describes the buckling and finite-displacement behavior of curved web panels under combined bending and shear. Unlike straight girder web panels, the addition of shear in curved panels is shown to increase the transverse “bulging” displacement of the web prior to buckling. The accompanying decrease in moment carrying capacity is analyzed in a manner similar to that used for the combined bending and shear nominal strength interaction for straight girder design. Preliminary recommendations are made toward forming design criteria for curved webs.