低碳马氏体组织中的残余奥氏体

本文用七种成分不同的低碳马氏体钢作研究材料,对低碳马氏体组织中的残余奥氏体的形态、分布、机械稳定性和热稳定性作了较系统的研究。试验结果表明,低碳马氏体组织中普遍存在薄膜状的残余奥氏体,这种残余奥氏体主要分布于板条马氏体边界上,也分布于马氏体束边界和原奥氏体晶界上;奥氏体膜常是一边平直、规则,另一边起伏不规则,其厚度即使在同一板条束中,甚至在同一边界上也是不均匀的;相变过程中的应变,并未使残余奥氏体的位向发生大的变化;低碳马氏体中的残余奥氏体有良好的机械稳定性(至少在含Mn的低碳马氏体钢中是如此),并有良好的低温稳定性,其分解温度为200～300℃。     

热处理对渗碳层组织和接触疲劳性能的影响

用滚轮试样测定了热处理工艺对18Cr2Ni4WA钢渗碳层组织和接触疲劳性能的影响,优选出了最佳工艺。并从残余奥氏体、未溶碳化物和马氏体回火程度几个方面分析了组织和性能之间的关系。     

残余奥氏体对GD钢断裂韧性的影响

研究了高强韧低合金冷模具钢(代号GD钢)马氏体-下贝氏体复相组织中残余奥氏体的组织形态和数量,测定了残余奥氏体的热稳定性和机械稳定性,探讨了残余奥氏体对GD钢断裂韧性的影响。结果表明:随着硅含量的变化,残余奥氏体具有不同的分布形态和数量。含硅越高,残余奥氏体的机械稳定性越高,钢的断裂韧性越好。残余奥氏体应变诱发马氏体相变对钢的断裂韧性有利。     

低碳低合金三相钢中残余奥氏体的机械稳定性

本文自行设计了一种以Si、Mn为主要合金元素的低碳、低合金三相钢,经720℃临界区退火后获得7～16％残余奥氏体含量的铁素体—马氏体—奥氏体三相组织。应用X射线衍射仪、拉伸试验机和透射电镜研究了三相钢中残余奥氏体的机械稳定性及其对拉伸性能的影响。结果表明,三相钢中残余奥氏作大部分为“孤立型”,机械稳定性低,在拉伸变形过程中易发生应变诱发马氏体转变,其转变过程为:残余奥氏体(fcc)→层错(hcp)→马氏体(bcc)。残余奥氏体对钢的拉伸性能有显著影响,提高σ_b、n_H~-、n、δ_u,降低δ_S、δ_S/δ_b、δ_t、ψ?推迟颈缩形成。     

合金钢加热气氛控制及内氧化热力学分析

<正> 近年来,关于合金钢加热炉气氛控制及内氧化形成黑色组织问题引起国内外普遍注意,对黑色组织起因、形态、成份等方面做了大量工作。认为钢件表面黑色组织除了有钢中某些合金元素的金属氧化物如硅、锰、铬等氧化物外,还由于表面合金元素贫化,使钢淬透性下降,形成屈氏体等非马氏体组织。后者范围较大,因此对性能影响更为显著。在吸热型气氛加热、渗碳或碳氮共渗工艺中,最易形成内氧化的钢材是铬     

淬火温度对18Cr2Ni4W钢的显微组织和疲劳性能的影响

<正> 一、前 言 18Cr2Ni4W钢是一种常用的高强度结构钢,一般常用作为渗碳钢使用,近年来为适应某些高强度结构零件的需要,对这种钢低碳马氏体状态的使用也渐趋普遍。随着工业生产的发展对零件的力学性能要求越来越严格,大部分零件在服役过程中承受一定的疲劳载荷,为了考核18Cr2Ni4W钢在疲劳载荷下的承载能力,本文将探讨该钢在疲劳过程中的某些性态。     

GCr15钢等温马氏体转变及残余奥氏体研究

本文研究了GCr15钢奥氏体化后淬入稍低于M_S点热油中等温,马氏体及残余奥氏体的变化。其中,马氏体多阶段形成,细化了马氏体领域,残余奥氏作量大且分布均匀;利用奥氏体热稳定化和等温马氏体形成,可得到不同的残余奥氏体量。采用显微硬度和TEM等研究了等温马氏体对回火组织的影响。指出等温马氏体形成推迟了先转变马氏体的分解,但不能阻止残余奥氏作内碳化物析出,且等温马氏体具延长残余奥氏体分解孕育期的作用。     

钻头轴颈用钢热处理组织性能及渗碳数值模拟

通过钢表面渗碳及热处理分析渗层的组织及性能,用Matlab软件模拟渗层碳浓度梯度,预测渗碳对硬化层深度的影响.结果表明:钢表层获得回火隐针马氏体+大量碳化物组织的硬化层.当碳传递系数β、碳扩散常数D0、碳浓度影响系数Bc分别取1.16×10-4 mm/s、25 mm2/s和0.6时,模拟与试验结果接近.预测得出,在1.0％、1.1％、1.2％、1.3％碳势下,分别渗碳26.947、13.028、8.389、6.009 h,热处理后获得深度为0.3 mm的硬化层.     

Cr12MoV钢的组织结构和接触疲劳强度的研究

利用透射电子显微镜和扫描电子显微镜对Crl2MoV钢的组织结构进行了仔细分析,并从组织结构的角度出发,讨论了试验钢的接触疲劳性能和其它力学性能。试验结果表明:(1)碳化物的形状、大小和分布是影响Crl2MoV钢接触疲劳强度的最主要因素;(2)调整工艺制度时,钢的强度、塑性、韧性和接触疲劳强度均有所提高;(3)钢中残余奥氏体在接触疲劳应力作用下会转变成马氏体,部分残余奥氏体的转变对提高接触疲劳强度有利。     

基于缓进给湿磨的表面硬化研究

采用缓进给磨削方式和不同的冷却方式对非淬硬钢进行了磨削淬硬,对于式和湿式磨削表面硬化层的组织与性能进行了比较。结果表明,采用缓进给湿磨并通过选择适当的磨削工艺条件,可以获得满意的表面硬化层。在冷却液的作用下,湿磨表面硬化层具有与干磨表面硬化层相同的马氏体组织及变化趋势,但湿磨硬化层马氏体组织的变化梯度更为陡峭。湿磨硬化层表面的残余压应力及耐磨性有不同程度的提高,而硬化层及完全硬化区深度有所减小。本文实现了非淬硬钢的缓进给湿磨表面硬化,在磨削加工与金属材料表面改性领域具有广阔的应用前景。     

25Cr2Ni4WA钢稀土渗碳的组织与性能

本文通过在固体渗碳剂中加入稀土,研究了25Cr2Ni4WA钢经渗碳处理后的显微组织、显微硬度梯度、表面应力及耐磨性。结果表明:在渗剂中加入稀土,可以使渗层深度增加28％;沿渗层深度硬度提高,梯度平缓;表面压应力增加250％;耐磨性显著提高。     

高氮奥氏体不锈钢与603马氏体高强钢焊接接头组织及性能

高氮奥氏体不锈钢与603马氏体高强钢因优越的力学性能在装甲防护领域具有广阔的应用前景。根据“低强匹配”原则,采用ER307Mo奥氏体不锈钢焊丝对30 mm厚的高氮奥氏体不锈钢和603马氏体高强钢脉冲熔化极惰性气体保护焊对接焊接,并分析焊接接头微观组织及力学性能。研究结果表明：试验得到了表面成形良好、内部无裂纹、未熔合等缺陷的焊接接头;焊缝组织主要为奥氏体以及被奥氏体基体包围的铁素体树枝晶,高氮奥氏体不锈钢熔合线附近组织主要为奥氏体,603钢熔合线附近组织主要为条片状马氏体、贝氏体以及回火马氏体;接头的断裂形式以韧性断裂为主,存在少量的解理断裂特征,能谱仪点扫描结果表明,韧窝中心的第2相粒子为富Fe的碳化物;焊接接头的平均抗拉强度达722 MPa,平均断后延伸率达20.2%;焊缝金属的动态屈服强度为913 MPa,最大工程应力为2 045 MPa,抗冲击性能优于603钢母材。     

马氏体的诱发相变及其对渗层性能的影响

形变能能够诱发马氏体相变。形变马氏体由于形成温度高,产生滑移分切应力小,可以实现形态控制,具有高的强韧性。 钢在渗碳和碳氮共渗时其渗层的诱发相变特征不同,前者表层及次层均发生了马氏体相变,使渗层脆化;后者,由于氮的渗入,次层相变减弱,保留了残留奥氏体松弛应力和延缓裂纹扩展的作用。     

残余奥氏体对空心滚动体接触疲劳的影响

采用空心圆柱滚动体进行接触疲劳试验,研究了GCr15轴承钢不同残余奥氏体含量对接触疲劳寿命的影响。结果表明,随钢中残余奥氏体量增加(2.3％～24.8％A_r),接触疲劳寿命提高。通过对不同接触周次下表面残余奥氏体量及残余应力变化的分析,研究了利用残余奥氏体组织在弯曲应力和接触应力作用下发生马氏体相交带来的体积效应,对因磨损造成的空心圆柱滚子轴承预负荷减少进行补偿的可能性。     

超声冲击对20Cr2Ni4A渗碳齿轮钢接触疲劳寿命的影响

利用ZJ-II型超声波冲击设备对20Cr2Ni4A渗碳齿轮钢进行超声冲击处理,对比研究超声冲击前后试样的接触疲劳寿命、残余应力和显微硬度随层深的变化情况。结果表明:经过超声冲击强化后,渗碳齿轮钢的接触疲劳寿命有较大幅度的提高。主要原因是晶粒细化和位错增殖抑制疲劳裂纹源的萌生,残余应力显著增加、表面硬度大幅度提高降低疲劳裂纹拓展的速率,从而使其接触疲劳性能得到显著提升。     

提高淬火低碳钢强度、韧性的途径

<正> 一、前言 板条状马氏体是淬火钢中的重要组织形态。低碳钢淬火获得板条状马氏体组织,可以得到高强度、高韧性和高的耐磨性能。因此,近二十年来,国内外对板条状马氏体的组织形态、机械性能和回火转变进行过大量研究与此同时淬火低碳钢件也在许多机器和结构上得以应用。     

钢中的低碳马氏体及条间奥氏体

<正> 一、绪言 低碳(一般为增加淬透性常含有少量合金元素)钢经淬火后得到的组织为条状马氏体,具有相当高的强度(屈服强度为100～130kgf/mm~2,抗拉强度120～160kgf/mm~2),良好的塑性(δ_5≥10％,ψ≥40％)和韧性(α_κ≥6kgf·m/cm~2)以及较好的冷加工性、可焊性和热处理变形小等优点。一般淬火钢中低碳(条状)马氏体具有良好韧性的原因主要由于存在条间残余奥氏体,它钝化裂纹的扩展、具有TRIP作用,并呈γ/α的     

两种实验性低合金高强度含硅贝氏体钢的断裂韧性

本研究曾经试验性地测定了两种含硅贝氏体钢的断裂韧性,并阐明了断裂韧性和钢的显微结构的关系。具有高强度和高韧性相结合的最佳贝氏体显微组织由贝氏体铁素体和取代渗碳体的残余奥氏体交织状薄板条构成。这种组织可以用往钢中加硅的方法加以获得。残余奥氏体薄膜具有热稳定和机械稳定性,其作用在于减小实际断裂晶粒尺寸,并可能使扩展的微裂纹钝化。块状残余奥氏体则是不稳定的,因此,不利于提高韧性。这两种试验性钢的强度和韧性值相当于或高于某些工业用马氏体钢。     

稀土碳共渗研究

本文研究了低碳钢自行车轴碗在渗碳化学热处理中同时渗入稀土元素后对共渗动力学过程、金相组织和性能的影响。ESCA谱线分析表明,稀土元素镧、铈确实渗入钢表层;层深测定证实了稀土元素对渗碳过程有明显的活化催渗作用,加稀土比未加稀土的渗层深度在本试验条件下最大可增加近一倍;此外,稀土元素的渗入还使钢表层的马氏体细化,碳化物形貌、尺寸和分布改善,渗层浓度变化较为平缓以及微合金化作用,所有这些均有利于渗层性能的提高。     

高强钢焊接接头激光处理组织和性能研究

对30CrMnSiA钢氩弧焊接头熔合区进行激光处理,使接头抗裂性能明显改善。用电子显微分析技术对激光处理组织进行了分析研究,证实该钢种激光处理组织是含有大量位错的细板条马氏体及板条间的残余奥氏体组织。电子衍射花样标定结果表明,马氏体和残余奥氏体的晶体学位向关系符合K-S关系。