中碳低合金贝氏体钢力学性能研究

本文主要通过实验研究了铸态空冷贝氏体钢的热处理工艺和综合性能。根据合金元素的作用通过正交分析设计一种中碳合金钢,以Cr,Mn,Si为主要合金元素,辅以少量的Cu,Mo,经铸造成型及奥氏体化处理后直接空冷获得贝氏体组织。采用冲击实验机和洛氏硬度计对获得的贝氏体钢进行力学性能测试;利用金相显微镜和扫描电镜对其微观组织和形貌进行分析。结果表明:该合金在920℃淬火下具有很好的强韧配合(硬度≥53 HRC;αK≥23 J/cm2).因此,该铸钢是一种生产工艺简便,成本低,具有很好的强韧匹配和较高的中碳低合金贝氏体钢。     

低合金空冷马氏体／贝氏体钢颚板的研制

介绍了低合金空冷马氏体／贝氏体铸钢的成分、组织、性能和变质处理工艺及热处理工艺特点。颚板装机试验表明，多元低合金钢经８５０－９５０℃淬火和３００－４００℃回火后，其寿命为高钢颚板的３倍以上。     

新型贝氏体钢的研制

以Mn、Si、Cr为主要合金元素,设计并研制了一种新型贝氏体钢.利用膨胀法,结合金相法和硬度法,在DIL805A热膨胀快速相变仪上测定了该钢在不同冷速下连续冷却时的热膨胀曲线,获得了该钢的连续冷却转变曲线(CCT曲线);研究了该钢连续冷却过程中奥氏体转变过程与组织变化.根据该钢的CCT曲线,在自行研制的特种淬火介质中进行热处理,获得了下贝氏体组织,为生产实践和新工艺的制订提供了参考依据.     

含硅低合金高强度贝氏体钢的环境断裂敏感性

为研究新型高强度贝氏体钢的环境适应性,测试了两种不同含碳量的含硅高强度贝氏体钢的力学性能和环境断裂敏感性。结果表明,强度(含碳量)对贝氏体钢的环境断裂敏感性具有明显的影响,高含碳量贝氏体钢(HC)(C0.88%,σy=1818 MPa)试样的环境断裂敏感性明显高于低含碳量贝氏体钢(LC)(C0.33%,σy=1310 MPa),HC钢性能较同强度级别马氏体时效钢T250为差,而LC钢性能相当于相同强度级别的30Cr MnSi Ni2A钢。     

碳在超级贝氏体钢中的作用

超级贝氏体由极细条状贝氏体铁素体与膜状残留奥氏体组成,具有优异的强度和韧性等。本文综合论述了高强度高韧性超级贝氏体钢近十年来的化学成分调整、显微组织及力学性能变化等方面的重要研究成果,重点阐述了碳含量与超级贝氏体钢的组织及性能的重要关系,分析了以调整碳含量为基础的成分改良以及相应的新工艺措施,为解决超级贝氏体钢性能的不足,提高其工业的实用性,提供有意义的理论和工艺支持。     

控冷处理对中高碳Si-Mn无碳化物贝氏体钢的组织与性能的影响

探索了控制冷却热处理工艺对中高碳Si-Mn无碳化物贝氏体钢的组织和力学性能的影响。结果表明，中高碳Si-Mn钢经控冷工艺处理后在很宽的工艺参数范围内能够获得无碳化物贝氏体组织；随着试样在油中冷却时间的延长，块状残留奥氏体量不断减少，残留奥氏体薄膜含量不断增加；材料的强度、塑性和韧性随着油冷时间的延长而不断增加。材料经油中冷却7s～8s后在空气炉中360℃保温3600s～5400s处理具有最好的强度、塑性和韧性。这主要归因于残留奥氏体薄膜良好的机械稳定性和热稳定性及在机械载荷作用下的TRIP效应。     

中碳低合金马氏体钢板的研制

介绍了中碳马氏体钢的化学成分、组织性能;制定了中碳马氏体钢的热处理工艺。实际装机试验表明,中碳马氏体钢衬板的相对在笥是高锰钢衬板的１．５２倍。     

低合金超高强度贝氏体钢的晶粒细化与韧性提高

对系列Si,Mn,Ni等合金元素合金化的低碳超高强度贝氏体钢(LUHSBS),通过控制相变温度、冷却与回火参数,可明显提高其韧性.与同等强度(＞1500 MPa)的高级马氏体钢23MnNiCrMo相比,研制的LUHSBS冲击吸收能(AKV≥185J)提高3倍以上.强度与韧性优化结合的根本原因在于组织细化、贝氏体铁素体(BF)中含碳量增加、碳化物消除以及存在较高体积分数的稳定膜状残余奥氏体(AR).原子力显微镜和扫描隧道显微镜分析证实:钢中不存在对韧性有损伤作用的块状AR;不仅切变单元超细化,而且超细晶粒的平均尺寸小于20 nm,部分切变单元的平均厚度仅约1.6 nm.这些精细组织是影响钢的强度、AR稳定性和AKV增加的主要原因.分析了强度与韧性改善的物理机制.     

中碳低合金耐磨钢衬板的研制

在中碳钢中加入适量的Mn、Cr、Mo等合金元素，以提高淬透性、细化晶粒、固溶强化等，使新型中碳低合金耐磨钢的综合性能得到很大程度的改善。采用普通的铸造、热处理工艺，生产出耐磨性好、安全可靠的球磨机衬板，使用寿命比原应用的高锰钢衬板提高1．5倍以上。     

铸造低合金贝氏体抗磨钢挖掘机铲齿材质的研究

针对铲齿工作环境恶劣,经常出现脆断、易磨损、弯折,使用寿命周期短等问题,采用不同C,Si含量的贝氏体耐磨钢,通过调整热处理工艺参数,获得不同的显微组织,使材料的性能得以改善。试验表明,含碳量低时,冲击韧性随着等温温度的升高而降低,当含碳量相同时,冲击韧性和硬度在310℃时最好,这说明不同的热处理工艺对该材料的影响,合适的工艺有助于其力学性能的提高。     

中碳低合金稀土耐磨钢锤头的研制

介绍了中碳低合金稀土耐磨钢锤头的化学成分、熔炼、变质处理和热处理工艺.试样测试表明,锤头硬度可达52HRC以上,冲击韧度达20J/cm2以上.采用CO2硬化水玻璃砂无箱立浇串铸工艺,设计工装,可以获得优质健全的锤头产品.     

回火温度对低合金高强度贝氏体钢组织和性能的影响

研究了回火温度对一种低温压力容器用低合金高强度(HSLA)贝氏体钢组织和性能的影响。结果表明,经过910℃淬火后组织为粒状贝氏体,贝氏体板条界面及板条上分布有条状或块状M-A岛。回火温度在350~550℃区间升温时,M-A岛分解析出渗碳体;回火温度为635℃时,M-A岛完全分解为细小弥散的渗碳体颗粒;回火温度升至700℃时,贝氏体铁素体组织发生再结晶,板条结构消失,成为块状铁素体结构,渗碳体明显粗化。随着回火温度的升高,抗拉强度降低,伸长率和-50℃冲击功增加,屈服强度先升高后降低,冲击断口由脆性解理断口向韧性纤维断口变化。经过910℃淬火+635℃回火后达到最佳的强韧匹配度,抗拉强度为606 MPa,-50℃冲击功达到279 J。     

贝氏体组织与贝氏体钢

本文叙述了Ｍｎ－Ｂ系贝氏体钢在我国的最新发展、应用状况及发展前景,与Ｍｏ－Ｂ系对比,表明Ｍｎ－Ｂ系贝氏体钢的技术和效益的优越性,阐述了贝氏体显微组织、形貌、精细结构以及超精细结构的新发展及其对贝氏体钢断裂过程的影响,在理论上部分地解释了贝氏体钢的优越性能,并提出了新的成分设计的思路。     

微碳低合金深冲双相钢的再结晶规律

研究了一种微碳低合金钢在罩式退火过程中的再结晶组织演变和再结晶动力学规律,根据Johnson-Mell理论和Arrhenius再结晶激活能的计算,建立了再结晶体积分数与退火温度和等温时间的热力学模型及退火温度与完全再结晶所需时间的动力模型。结果表明,两个模型相互得到验证,并都揭示了随退火温度的增加,再结晶孕育期和完成时间缩短的规律;在同一温度下,随保温时间的延长,再结晶体积分数增加直至完全再结晶。另外,发现在Ac₁附近退火时,存在再结晶与相变的竞争现象,当保温时间较短时以再结晶过程为主,而长时间保温时则以相变过程为主。     

消失模贝氏体钢耐磨铸件表面增碳问题

对几类不同结构的消失模铸钢件在不同条件下的表面增碳情况进行了研究,分析了该类铸钢件表面增碳的影响因素,并测试了力学性能.同时,比较了砂型铸造与消失模铸造的齿条的力学性能,探讨了消失模铸造对铸件力学性能的影响.试验结果表明,铸件结构(如尺寸、形状和比表面积)、浇注系统、钢液原始含碳量、模样密度等不同程度地影响铸钢件的表面增碳幅度,表面增碳的不均匀性导致了力学性能的不均匀性.此外,消失模铸件比砂型铸件表面硬度明显提高,并具有一定的冲击韧度.     

中碳贝氏体钢的组织与性能研究

对一种中碳贝氏体钢进行900℃保温1h奥氏体化处理,分别在200、250、300℃进行不同时间的等温处理,测定维氏硬度,观察金相组织,并对其微观结构进行透射电镜分析,研究了试验钢的热处理工艺、硬度和微观结构的相关性。结果表明:试验钢等温处理后的室温组织由贝氏体、马氏体和残余奥氏体组成;随保温时间延长,马氏体含量逐渐减少,贝氏体含量逐渐增多,并趋于稳定,相应地,试样硬度逐渐降低,趋于平缓;贝氏体亚结构由纳米级板条状贝氏体铁素体及板条间残留奥氏体构成,没有碳化物析出。     

低合金贝氏体耐磨钢组织性能对比研究

在工程机械领域,工况不同,对材料的要求也不同。为了满足中等冲击条件下较高的耐磨性能需要,研制了低合金贝氏体钢。对低合金贝氏体材料的成分和热处理工艺进行设计,并与其它耐磨材料(低合金钢,高锰钢,高铬铸铁)的力学性能、金相组织、耐磨性能等进行了比较。试验证明:低合金贝氏体材料在中等冲击条件下,具有较高的硬度和耐磨性能,具有优良的综合机械性能。     

低合金耐腐蚀钢用焊条的研制和选配

正1概述为了开发我国青海盐湖中的钾矿资源,在国家攻关项目中列入了低合金耐腐蚀钢及其配套焊条的研制内容。由于盐湖一带的环境条件恶劣,腐蚀介质中有MgCl2、KCl和NaCl等,故要求采用耐腐蚀性优良的钢种。国外在盐田设备上使用的低合金耐腐蚀钢以法国的APS钢为代表,故我国也研制了与其成分相近的低合金耐腐蚀钢,包括Cr2-Al和Cr4-Al两个成分系