稀土合金对轧辊铸钢抗热疲劳性能影响的研究

本文企图通过对含稀土和不含稀土的轧辊型铸钢的试样进行热应力疲劳试验、断口电镜分析和金相分析,以便查找出两者在热应力疲劳核的形成,裂纹的萌生和裂纹生长过程的差别,以及探明两者之所以区别的机理。从试验和分析知:铸钢热应力疲劳损伤是机械损伤和氧化腐蚀同时作用的结果。含稀土和不含稀土的铸钢相比较,前者裂纹萌生迟,裂纹生长速慢。究其因,作者认为含稀土的铸钢,因稀土的作用,使其非金属夹杂物减少,分布和形态得以改善,抗氧化性能提高之故。     

稀土La对5CrMnMo热作模具钢组织和性能的影响

在5CrMnMo热作模具钢中分别加入3种不同含量稀土La，研究La对组织及力学性能的影响，并在相同的热处理工艺条件下，与不添加稀土La的3Cr2W8V钢进行对比。结果表明：稀土La加入量在适当的范围内可使组织得到明显细化，强度、硬度、塑性和冲击韧性有显著提高。当稀土La加入量为0．25%时，5CrMnMo钢可获得最好的综合力学性能。     

稀土对复合处理渗层热疲劳性能的影响

进行了稀土对４Ｃｒ５ＭｏＳｉＶｌ钢硫氮碳共渗加氧化复合处理渗层热疲劳性能影响的研究结果表明，添加稀土的渗层比未添加稀土的热疲劳性能有显著提高。     

4Cr5MoSiV1钢中碳化物对热疲劳性能影响

运用Uddeholm自约束试验法比较4Cr5MoSiV1钢的热疲劳性能，结果表明，材料的组织均匀性对热疲劳性能有明显影响，共晶碳化物及碳化物链状沿晶分布会恶化其热疲劳性能。     

稀土Ce对5CrMnMo钢组织和性能的影响

在5CrMnMo钢中加入不同量稀土Ce后,观察试样的组织并测试其力学性能.结果表明.稀土Ce能起到净化基体和细化晶粒的作用,显著提高5CrMnMo钢的硬度、强度、塑性和冲击韧度,并且当稀土Ce添加量为0.20%时.5CrMnMo钢可获得良好的综合力学性能.     

表面脱碳层对H13钢热疲劳性能的影响

主要研究了在自约束条件下,表面脱碳层对H13钢热疲劳性能的影响.结果显示,含脱碳层试样表面开裂严重,表层硬度急剧下降,热疲劳损伤因子大大高于半脱碳和无脱碳的试样.说明脱碳造成材料表层含碳量减少,强度降低,使热疲劳时产生的交变热应力超过材料的屈服强度,引起往复塑性变形,逐渐造成损伤累积,从而导致钢的热疲劳强度下降.     

SDH2与8407钢热疲劳性能的对比研究

采用Uddeholm自约束热疲劳试验机研究了新钢种（SDH2）和ASSAB8407钢的热疲劳性能，结果显示，SDH2钢具有比8407钢更好的热疲劳性能，其热疲劳损伤因子相对8407钢降低30％~60％。并采用扫描电镜探寻热疲劳裂纹萌生与扩展的机制得知，热疲劳裂纹常在硅酸盐类、MnS、氧化铝和富V大块碳化物与基体的交界面上和晶界处萌生，并沿链状碳化物和晶界扩展。     

稀土铈对5CrNiMo钢组织与冲击韧度的影响

研究在5CrNiMo热作模具钢中分别加入4种不同含量稀土Ce后,对组织和冲击韧度的影响,并在相同的热处理工艺条件下,与不添加稀土Ce的5CrNiMo钢进行对比.结果表明,稀土Ce加入量在适当的范围内能起到细化晶粒的作用,同时能够显著提高5CrNiMo钢的冲击韧度.     

奥氏体化温度对含铌H13钢热疲劳性能的影响

对比研究了不同奥氏体化温度下含铌0．07wt％的H13钢和普通H13钢的热疲劳性能。结果表明,奥氏体化温度明显影响两种钢的热疲劳性能,两种钢在1080℃奥氏体化后均具有最好的热疲劳性能。含0．07％Nb的H13钢可以提高其奥氏体化温度至1120℃,在此温度奥氏体化后该钢的热疲劳性能优于H13钢在1030℃和1080℃淬火条件下的。     

渗氮及表面增碳对3Cr2W8V钢冷热疲劳行为的影响

用板状缺口试样研究了在自约束条件下，表面增碳和渗氮对３Ｃｒ２Ｗ８Ｖ钢冷—热疲劳裂纹萌生，扩展及裂纹形态特征的影响，结果表明，表面增碳及渗氮均使钢的热疲劳裂纹萌生及扩展抗力降低，渗氮尤为显著，经渗氮处理的试样在冷—热疲劳试验中除缺口尖端出现主裂纹外，试样表面较早出现大量裂纹，最后形成龟裂；表面增碳的试样在试验中也出现少量表面裂纹，而表面化学成分无变化的试样则未出现表面裂纹。     

合金元素对球墨铸铁抗热疲劳性能的影响

研究了合金元素对球墨铸铁抗热疲劳性能的影响。结果表明,就抗热疲劳性能而言,在本研究范围内,耐热球墨铸铁模具材料的较佳成分配比w为:5.0%Si、0.5%Mn0、.5%Mo、1.2%Cr。Si是影响材料热疲劳抗力的重要元素,对耐热球墨铸铁模具材料的抗热疲劳性能起着决定性作用,它的含量直接决定了耐热球墨铸铁模具材料热疲劳抗力的总体水平。Mo元素的加入能够使晶粒细化,其含量越多,则晶粒越细小,材料对热疲劳裂纹萌生和扩展的抗力就越强。     

稀土Ce对4Cr5MoSiV1钢组织的影响

对不同稀土Ce含量的4Cr5MoSiV1试验钢经热加工处理后的显微组织进行了观察和分析,研究Ce含量对其显微组织的影响。结果表明,稀土Ce的加入,使4Cr5MoSiV1钢铸态、锻态、正火和球化退火态的组织得到改善,晶粒细化、夹杂物变性、成分偏析减轻、未溶碳化物消除。但当稀土Ce含量超过0.026%时,上述改善作用逐渐减弱,甚至起到恶化的效果。     

稀土氮碳硼共渗对45钢疲劳性能的影响

研究了稀土氮碳硼共渗对45钢疲劳性能的影响。结果表明，稀土氮碳硼共渗处理后，45钢疲劳寿命显著提高，裂纹形成延迟，裂纹扩展速度降低。表面出现残余压应力和表面硬度提高是稀土氮碳硼共渗处理改善45钢疲劳性能的主要原因。     

5CrMnMo钢淬火加热保温时间的研究

研究了５ＣｒＭｎＭｏ钢在９００℃下的加热淬火保温时间对组织和力学性能的影响。结果表明,随保温时间的延长,淬火组织中针状马氏体减少,板条马氏体和残留奥氏体地加,当保温时间超过３５ｍｉｎ后,淬火组织中单一板条马氏体和包围在板条马氏体周围的残留奥氏体薄膜组成。保温时间不超过９０ｍｉｎ,σｂ值下降。经５２０℃和５４０℃回火,αＫ值与ＫＩＣ值在５０ｍｉｎ保温时出现明显峰值,适当的淬火保温时间是提高５ＣｒＭｎ     

5CrMnMo钢的热疲劳裂纹研究SCIEI

通过自制Coffin型及自约束型热疲劳试验机研究了5CrMnMc钢经不同热处理后的热疲劳行为。利用扫描电镜、透射电镜等揭示了热疲劳裂纹萌生及其扩展。结果表明,淬火态的5CrMnMo钢绝大多数热疲劳裂纹优先在晶界处萌生;淬回火态的试样裂纹主要萌生于碳化物与基体的脱开处,或形成晶界裂纹;无论是淬火或淬回火态的试样其热疲劳裂纹主要沿着碳化物与基体脱开处及晶界裂纹桥接而扩展。     

稀土及热处理对中铬半钢的冲击疲劳性能的影响

研究了稀土元素及热处理对中铬半钢冲击疲劳性能的影响。结果表明，稀土与热处理复合作用，可加速网状共晶碳化物向弧立的块状转变，促进粒状碳化物的析出，有效地推迟裂纹的形成，降低裂纹扩展速率，提高中铬半钢的冲击疲劳抗力。     

稀土元素Ce对H13钢热疲劳性能的影响

对不同Ce含量的H13钢进行1040℃油淬和580℃两次回火处理后进行热疲劳循环试验,采用光学显微镜、扫描电镜及硬度计对不同热疲劳循环次数下试验钢的显微组织、裂纹形貌及硬度进行分析。结果表明,试验钢热疲劳循环后显微组织为回火索氏体,热疲劳裂纹优先在预先处理的缺口尖端处萌生,热疲劳循环过程中出现的氧化凹坑和夹杂物会促使裂纹生成,裂纹不断扩展,宽度增加。稀土Ce对试验钢组织和晶粒尺寸有明显的细化作用,提升试验钢的抗软化能力,抑制热疲劳裂纹的生长,其中最佳稀土Ce含量为0.026%。