铝对超高碳钢共析转变及先共析碳化物析出行为的影响

对不同铝含量超高碳钢进行了相平衡热力学计算、热处理工艺试验以及扫描电镜的微观组织观察,研究了铝对超高碳钢平衡共析转变、先共析碳化物的数量和析出行为的影响。结果表明,对超高碳钢进行铝合金化后,平衡共析转变扩展为一个温度区间（A1b～A1c）,共析转变的温度下限、上限和共析转变的温度范围均随铝含量的提高而增大;铝合金化使得平衡状态下的先共析碳化物数量减少,从而抑制网状先共析碳化物形成。碳含量低于1．6wt％,添加2wt％以上的铝,可以抑制超高碳钢先共析网状碳化物的形成。在同样的冷却条件下,添加铝使超高碳钢共析体片层间距细化。     

铝合金化超高碳钢的球化工艺研究

在超高碳钢 (UHCS)中添加铝 ,利用成分不均匀奥氏体的加热控制 ,可以实现奥氏体在冷却过程中先共析碳化物在基体上弥散析出。这些弥散分布的碳化物颗粒在共析转变前的等温过程中长大 ,其尺寸由等温时间和等温温度控制。随后进行淬火和高温回火处理 ,得到了理想的球化组织。新的球化工艺为 870℃透烧 ,在 780℃等温保持 1 5h淬火 ,然后 6 5 0℃× 2h回火。该工艺与普通等温球化工艺相比 ,使超高碳钢具有高的屈强比     

铝元素抑制超高碳钢中网状碳化物析出机理

借助相图计算、能谱分析及组织观察研究了铝元素对超高碳钢中网状碳化物析出过程的影响,含碳1．5wt％的超高碳钢添加不同含量的铝后显著影响网状碳化物的析出：随铝含量增加,奥氏体晶粒尺寸愈小、晶界愈多,导致网状碳化物减薄;未溶碳化物愈多、奥氏体固溶碳含量愈少,导致网状碳化物析出量减少;晶界聚集铝量增加,聚集的铝抑制碳化物的形核及长大。当铝含量接近2．0wt％时,网状碳化物出现断续,甚至有的晶界没有碳化物析出,在球化过程中,该网状碳化物很容易球化。     

超高碳钢的球化工艺及性能研究

根据碳浓度不均匀奥氏体的离异共析转变机制,对1.6%C(质量分数,下同)锻造超高碳钢进行不同工艺的球化处理,并对具有不同球化组织的试样进行性能试验.观察分析表明,锻造后组织形态为片状珠光体及其域界分布球状碳化物;经球化工艺处理后得到铁素体基体上弥散分布碳化物的组织,且原珠光体域界上碳化物尺寸比珠光体域内的大;拉伸试验表明,1.6%C超高碳钢经球化处理后塑性明显改善,具有良好的综合力学性能.碳化物的分布、颗粒大小、间距等因素对1.6%C超高碳钢的强度有重要影响.     

球化工艺对热轧超高碳钢组织性能的影响

利用离异共析原理，采用不同的热处理工艺球化热轧超高碳钢。组织观察表明：热轧预处理消除了铸态下晶界网状粗大碳化物，并获得颗粒状碳化物与片状珠光体的混合组织。球化热处理时，奥氏体化温度升高、保温时间延长，碳化物颗粒的间距增大，减缓冷却速率增加碳化物的析出。对球化后超高碳钢进行拉伸力学性能试验，850℃球化后的强度很高（σ0.2=688．71MPa，σb=1005．78MPa），屈强比和伸长率分别为0．69、16．7％。拉伸后的断口形貌分析表明，超高碳钢拉伸过程中裂纹易在大颗粒碳化物处萌生、扩展。     

球化工艺对热轧超高碳钢组织性能的影响

利用离异共析原理,采用不同的热处理工艺球化热轧超高碳钢。组织观察表明:热轧预处理消除了铸态下晶界网状粗大碳化物,并获得颗粒状碳化物与片状珠光体的混合组织。球化热处理时,奥氏体化温度升高、保温时间延长,碳化物颗粒的间距增大,减缓冷却速率增加碳化物的析出。对球化后超高碳钢进行拉伸力学性能试验,850℃球化后的强度很高(σ0.2=688.71MPa,σb=1005.78MPa),屈强比和伸长率分别为0.69、16.7%。拉伸后的断口形貌分析表明,超高碳钢拉伸过程中裂纹易在大颗粒碳化物处萌生、扩展。     

超高碳钢石墨化的热力学分析及研究

对喷射态超高碳钢和普通铸造的母合金1．25C-3．0Si-1．5Cr进行了热轧试验，发现在渗碳体和奥氏体双相区热轧时有条状石墨生成。喷射态超高碳钢较母合金中的石墨数量少且石墨较细。从热力学角度分析了元素对石墨化的影响，得出变形可促进石墨的形成。通过控制化学成分，选择合理的热轧工艺减小碳的偏析，可有效抑制石墨的生成。     

热处理对超高碳钢组织和性能的影响

采用几种不同的热处理工艺对超高碳钢进行球化处理,并对不同热处理状态下的试样进行了组织观察和力学性能测试分析,探讨了热处理对超高碳钢组织和性能的影响。结果表明,随着碳化物球化率的提高,钢的塑性得到明显改善。经840℃×20min淬火+650℃×3h高温回火处理样品因能获得圆整度高的球状碳化物,而拥有σs=576MPa、σb=835MPa的高强度和δ5=18·4%的良好塑性。经1200℃×4h高温正火+800℃×2h球化退火处理的超高碳钢由于获得的球状碳化物颗粒细小且分布均匀,基体在变形时受到的阻碍作用较弱,故强度较高(σs=622MPa,σb=927MPa),但塑性稍有下降(δ5=16·0%)。经720℃×3·5h退火处理和840℃×20min空冷+720℃×2·5h退火处理的超高碳钢尽管含有一定量的片状碳化物,也能获得高的强度(σs>590MPa,σb>870MPa)和较好的塑性(δ>11%)。     

等温球化退火工艺对高碳钢碳化物球化的影响

研究了等温球化退火加热温度对高碳钢碳化物球化质量的影响。采用扫描电镜（SEM）和图像软件等技术手段分析碳化物的数量、尺寸和形貌,表征试验钢的球化质量。结果表明,加热温度由750℃升高至790℃,锻态组织中片层状珠光体都基本实现了球化。随着加热温度的升高,奥氏体逐渐均匀化,析出片状碳化物几率升高,影响球化质量。770℃加热时碳化物数量最多,平均粒径、圆度、粒径均方差最小,尺寸均匀性最好。     

锻造超高碳钢的球化工艺与力学性能

利用碳浓度不均匀奥氏体离异共析转变机制，借助于相图计算技术，对UHCs-1．0Al(含Al 1．0％wt％)和UHCs-1．5Al(含Al 1．5wt％)两种锻造超高碳钢提出了在三相区奥氏体化并在共析转变温度低限等温球化工艺，并对不同球化组织的力学性能进行了测定。组织观察表明，含Al超高碳钢锻态组织为极细的珠光体组织，Al的添加对网状碳化物有抑制作用，两种超高碳钢经最佳的球化工艺处理后得到了碳化物弥散分布于铁素体基体的复相组织，随碳化物球化程度的提高，塑性指标显著改善。球化UHCs-1．5Al超高碳钢达到了良好的综合力学性能，σb，σs分别为1050MPa和740MPa，伸长率达到14％。     

合金元素在12%Cr型超超临界转子钢中的作用

讲述了合金元素在12%Cr型超超临界转子钢中的作用,指出了开展超超临界转子钢中微合金碳/氮化物溶解与析出规律系统研究的重要意义。     

碳素工具钢碳化物超细化工艺的对比研究

以T12A钢为对象，对碳素工具钢碳化物超细化工艺进行了对比研究，分析了原始组织及最终淬火工艺对碳化物细化效果的影响，给出了该钢的最佳碳化物超细化工艺，即固溶淬火＋中温回火→低温、短时、快速加热淬火＋低温回火。结果表明，最佳碳化物超细化工艺可使碳化物细化至0．38－0．74μm，且呈细、圆、匀、密分布；原始组织对碳化物细化效果影响不大，但网状碳化物会增加钢的淬火开裂倾向。     

工模具钢和铁素体耐热钢的合金化设计概要

应用材料科学的基本原理,总结了合金元素加入钢中的作用要点,提出了加入钢中的合金元素的交互作用对钢的组织和性能的影响与其钢在使用条件下的性能要求相平衡的合金化设计原则,并以热作模具钢H13和铁素体耐热钢等为例作了说明.     

Quantitative Analysis on Carbon Migration in Double-Glow Discharge Plasma Surface Alloying Process

CARBON migration problem has attracted a lot ofresearchers'attentions[1-3].In paper[4]the previousexperimental results about carbon migration in double-glow discharge plasma alloying process was reported.The experimental results indicate that different alloyingmetal has significant influences on carbon migrationprocess,and there is certain relationship between actualdecarburized depth and process parameters,microscopic morphology of decarburized layer.In thispaper,the differential diffusion …     

国外超高碳钢的研究进展

超高碳钢(Ultrahigh carbon steels简称为UHCS)是指含碳量为1．0％—2．1％的过共析钢，具有高的超塑性和良好的综合力学性能。本文综述了国外超高碳钢的研究成果，包括超塑性及超塑处理工艺、合金元素的作用、力学性能及层状复合超高碳钢，提出了超高碳钢的研究方向。     

弹簧钢高强度化及合金元素的作用

评述了弹簧钢高强度化的发展趋势，介绍了近年来开发的各种高强度弹簧钢新钢种以及合金化特点。讨论了合金元素对弹簧钢的强度、韧性、塑性以及抗弹减性的影响。     

等离子表面复合渗合金层碳化物相的研究

利用等离子表面合金化技术,在碳钢表面进行W、Mo、C共渗,共渗合金层中W当量质量分数超过10％,含碳量超过平衡碳计算值,碳饱和度达1．6以上,约是一般冶金高速钢碳饱和度的两倍。用X射线衍射分析了共渗合金层中碳化物的结构类型;用电子探针进行微区成分分析,测定碳化物的成分,并计算了碳化物中碳原子与合金元素之间的原子比。结果表明,共渗合金层中的碳化物主要是由合金元素W、Mo和C形成的M6C型碳化物及少量的M2C型碳化物。M6C型碳化物中碳原子与合金元素之间的原子比为1．6～3．2：1平均为2．4。与一般冶金低合金高速钢中的合金元素与碳原子比相比较,范围窄,且偏低。