冷却速度对高硼钢凝固组织及性能的影响

利用阶梯型腔金属模和砂型模拟不同的冷却速度，研究了冷却速度对高硼钢凝固组织和性能的影响。结果表明：随冷却却速度的降低，金属型试样的硼化物网孔由柱状向等轴状转变，网孔尺寸变大，硼化物的体积百分数降低，偏聚加重；砂型试样的硼化物网孔为等轴状，但尺寸和厚度最大；具有细密等轴硼化物网孔的高硼钢热处理后的冲击韧度最好，硬度适中。     

利用普通轧辊机床加工高硼钢轧辊

通过提高普通轧辊机床系统刚度、选择硬质合金刀具、优化刀具几何参数、正确装夹刀具、选择合理车削用量,实现了普通轧辊机床加工高硼钢轧辊。在正常加工效率下,轧辊尺寸精度、孔型及位置精度、表面质量均达到了设计要求。     

Ti对高硼钢显微组织和高温力学性能的影响

采用SEM和XRD研究了Ti对高硼钢显微组织的影响。采用冲击试验机、热力学模拟实验机、氧化增重法分析了Ti对高硼钢室温冲击及850℃高温力学、抗氧化性能的影响。结果表明,添加Ti后,基体内硼化物形态圆整、呈离散状分布,尺寸大幅减小。这种硼化物形态、分布的优化提高了高硼钢的室温冲击韧性。高硼钢中添加Ti后在基体内形成了TiC析出相,并使基体由单一奥氏体转变为奥氏体+铁素体双相组织。添加Ti元素后,B含量较低时提高B含量可以提高材料的高温力学性能;但B含量较高时,高温力学强度变化不大。B含量为0.33%(质量分数)时,材料的高温力学性能最佳。添加Ti前后高硼钢的850℃氧化测试结果均符合GB/T 13303-1991中2级"抗氧化性"标准,Ti的加入有利于提高高硼钢高温抗氧化性能。     

Q&P工艺对Fe-0.45C-1.6B高硼钢组织和性能的影响

借助Thermo-Calc、光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、洛氏硬度计及冲击磨损试验机对Fe-0.45C-1.6B高硼钢铸态和经Q&P工艺处理后的组织和性能进行分析。结果表明:高硼钢铸态组织由铁素体、马氏体及残留奥氏体构成的基体和共晶硼化物组成。经Q&P工艺处理发现,高硼钢在Ms点以下为马氏体等温转变,随着淬火时间的增加,基体中残留奥氏体越来越多,在淬火时间为120 s时达到极限。随着配分时间的增加,高硼钢中残留奥氏体增加,配分时间为80 s时残留奥氏体量最多,但是由于较多的残留奥氏体不能支撑硼化物,因此高硼钢的耐磨性降低。     

高碳硼钢凝固组织研究

利用光学显徽镜、扫描电镜、X射线分析仅和透射电镜,研究了硼(B)含量在0.1%～1.0%和碳(C)含量0.6%～0.8%的铸造高硼钢的凝固组织.结果表明,高硼钢的凝固组织由FeB、铁素体、珠光体和板条马氏体及贝氏体组成,硼碳化物呈网状沿晶界分布.     

热处理对高硼铸钢耐磨性的影响研究

为了研究高硼铸钢的耐磨性,借助光学显微镜、X衍射分析仪(XRD)等手段研究了热处理工艺对高硼铸钢耐磨性的影响。实验选用ML-10型销盘磨损试验机,将热处理后的高硼铸钢、高锰钢进行耐磨性对比,研究发现高硼铸钢的耐磨性与高韧性低碳马氏体及高硬度相-硼化物Fe2B密切相关,热处理能显著改善高硼铸钢的强度、硬度。研究结果表明:在冲击磨损条件下高硼钢比高锰钢有较好耐磨性。     

氮含量对含硼钢淬透性的影响

为保证含硼钢淬透性能,结合实际生产,采用实验室加热炉淬火,利用金相显微OM、硬度检测、气体含量检测、以及化学滴定法分析了氮含量对含硼钢淬透性的影响,研究了w（Ti）/w（N)比对含硼钢中有效硼的影响,结果表明：保证含硼钢中有效硼的收得率的w（Ti)/w（N)临界值为6,当w（Ti)/w（N)≤6时,随w（Ti)/w（N)值的降低,硼元素收得率大幅度降低,造成淬透性的较大波动;当w（Ti)/w（N)≥6时,硼元素的收得率受w（Ti)/w（N)值的影响较小,即使w（Ti)/w（N)值增加再大,酸溶硼的含量不再变化。另外,氮含量的增加主要在炼钢工序,分析了炼钢工序增氮的管控措施。     

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。     

热冲压用硼钢B1500HS的高温热力学性能实验

采用Gleeble 3500热/力模拟实验机,对宝钢生产的冷轧硼钢B1500HS进行热冲压过程的模拟;通过不同的工艺参数,包括加热温度、保温时间和冷却速率对B1500HS试样最终力学性能的影响进行测试,提出了合理的工艺参数取值建议。获得了B1500HS在不同温度和不同应变速率下的流动应力曲线。结果表明,温度和应变速率对B1500HS高温流动性能有显著影响,并就其中的一些典型特点与22MnB5进行了对比。实验结果可为利用B1500HS开展热冲压生产与研究提供参考。     

高硼铸钢锤头的研究和应用

利用新研制的高硼耐磨铸钢制造锤头,由于其硼化物的显微硬度高(1400～1600Hv)且孤立分布,基体是强韧性好的板条状马氏体,锤头使用中不易磨损和剥落,基体抗疲劳能力强,不易产生裂纹,锤头耐磨性好,使用寿命达到高锰钢锤头的4倍以上,比中铬合金钢锤头和镍硬I号铸铁锤头寿命分别提高55.8%和41.9%。高硼铸钢锤头合金加入量少,生产工艺简便,生产成本与高锰钢相当,比中铬合金铸钢和镍硬I号铸铁降低40%以上。使用高硼铸钢锤头,使材料消耗降低,减少了更换次数,提高了生产作业率。     

淬火温度对高硼铸钢耐磨性的影响

研究了不同的淬火温度对高硼铸钢冲击耐磨性的影响。结果表明,淬火热处理组织为高韧性低碳马氏体基体＋高硬度共晶硼化物相。本实验条件下,淬火温度为1000℃时获得的组织具有最佳冲击耐磨性。     

微量B对微Ti处理低合金高强度钢组织性能的影响

采用拉伸、冲击和弯曲试验机、光学显微镜以及透射电镜分析了B对微Ti处理低合金高强度钢性能的影响.结果表明,对比无B钢,加入9×10-6～15×10-6的B可使屈服强度和抗拉强度分别提高60 MPa以上,尤其对屈服强度提高更明显,且其冷弯性能和冲击韧性可满足Q345C～Q460C级别低合金高强度钢标准要求,但伸长率明显降低.无B钢组织以铁素体+珠光体为主,而含B钢金相组织为贝氏体+珠光体,并随着卷取温度的降低,组织逐渐细化.B的加入对TiN和TiC的析出无影响,但钢中微量Ti的存在对B的析出具有抑制作用.     

包晶钢连铸结晶器钢水液面波动影响因素分析

针对研究现场3号连铸机出现的结晶器钢水液面波动的问题,通过统计分析方法,研究了钢种、碳含量以及二冷制度与结晶器液面波动现象发生的关系。得到如下结果：易发生波动的钢种为S275J0(HB)、WL590、X52(PJ)、ASTM65、B(H1)和X52(BG);易发生波动的钢水[C] 质量分数的危险区为0.075%～0.095%;较优的二冷制度为包晶和中碳。     

铬对含硼高锰钢铸造性能的影响

利用螺旋试样和ZQS-2000型双试棒合金热裂线收缩仪分别测定了不同铬含量(0%～3.0%)含硼高锰钢的流动性和线收缩率。结果表明,随着铬含量的增加,试样的流动性显著降低,对线收缩的影响不大。试样的流动性长度由483mm变为228mm,其长度值降低52.8%;线收缩率在2.510%～2.269%之间变化,下降了0.24%。含硼高锰钢的一次结晶组织,随着铬含量的增高,枝晶间距增大,晶粒变大。     

高硼耐磨铸钢基础研究及其在雷蒙磨配件上的应用

针对我厂长期使用的雷蒙磨高锰钢磨辊、磨环加工硬化效果差，使用寿命短，开发了高硼耐磨铸钢。高硼耐磨铸钢的铸态组织由硼化物和铁素体、珠光体组成，热处理后，基体组织变成了高硬度的马氏体基体，硼化物仍为高硬度的Fe2（B，C），这种材料具有较高的强韧性和优异的耐磨性。用于制造磨辊和磨环，工艺简单，成本低廉，使用寿命比高锰钢提高120％～160％，且使用安全。在雷蒙磨配件上推广应用高硼耐磨铸钢，具有良好的经济和社会效益。     

影响45CrNiMoV高强度钢焊缝性能因素的探讨

本文用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜研究了影响４５ＣｒＮｉＭｏＶ钢焊缝性能的因素。结果表明，焊丝成分、坡口形式和焊接工艺都直接影响焊缝的成分、组织结构，从而影响焊缝的性能。当焊缝具有回火板马氏体时，焊缝具有最佳的性能，当焊缝中出现上贝氏体时，焊缝的韧性下降。     

铬对含硼高锰钢组织和性能的影响

在含硼高锰钢中加入不同含量的铬(0～3.0%),随着铬含量的增加,铸态组织中碳化物数量增多,形态变小;经1 110℃水韧处理后,未溶和析出碳化物增多,硬度随之升高,在HBS 225～266之间变化,同时冲击韧性下降,最高值kα=228.2 J/cm2,最低值kα=104.1 J/cm2。在低冲击应力磨料磨损条件下,磨损表面形貌SEM照片显示由犁沟状转变为以碾压痕和沟槽为主,并有少量断续不规则的犁沟。含硼高锰钢中加入2%左右的铬,综合性能较好。