变质中锰耐磨钢的性能与应用

通过稀土、镁和钛对Mn6钢进行复合变质处理，使其铸态组织明显细化；利用铸造余热对变质Mn6钢铸件进行水韧处理，可简化铸件的生产工艺，降低生产成本；由此获得了具有优异耐磨性能的中锰铸钢，在低冲击功磨损条件下其耐磨性比普通Mn13钢提高80％。经过秦皇岛港务局大量应用，收到了显著的综合效益。     

1045钢在部分滑移区和滑移区内的高温微动磨损性能研究

从室温到400℃，对GCr15钢与1045钢组成的摩擦副进行了微动摩擦拭验。法向载荷变化范围为100—300N、位移幅值为15—60μm。通过摩擦动力学分析，结合显微观测，发现1045钢的高温微动行为与微动区域特性密切相关。在滑移区内，随着温度的升高，摩擦系数与磨损降低，但在部分滑移区内，温度对微动行为影响很小。     

硬度对钢蜗轮副用材料微动磨损特性的影响

通过调整40CrNiMoA钢的热处理工艺参数获得了4种不同硬度的试样,在无润滑、室温条件下,在SRV Ⅳ微动磨损试验机上研究了硬度对40CrNiMoA钢-18Cr2Ni4WA钢摩擦副微动磨损量和摩擦因数的影响.结果表明:试验条件下,随着40CrNiMoA钢硬度的增加,其微动磨损体积减小,而较硬的18Cr2Ni4WA钢的微动磨损量变化趋势则与试样的位置等有关,但总存在一个硬度配对使得两摩擦副微动磨损体积相等;摩擦因数在40CrNiMoA钢为上试样时,随时间变化较平稳,波动较小;当40CrNiMoA钢为上试样时,其微动磨损机制主要为黏着磨损,而18Cr2Ni4WA钢的磨损机制以磨粒磨损和黏着磨损为主.     

二次回火后中碳低合金耐磨铸钢的性能和马氏体亚结构

将中碳低合金耐磨铸钢分别加热至880,910,930,960℃,保温2h后油淬,之后分别在210,240,260℃下回火2h;根据冲击韧性确定最佳一次回火热处理工艺后再进行240℃×2h的第二次回火处理;研究了二次回火后试验钢的性能和马氏体亚结构。结果表明:二次回火后试验钢的抗拉强度为1 820 MPa,硬度为54 HRC,冲击功为35J,实现了高强韧性和高耐磨性的良好匹配;二次回火后马氏体中的孪晶出现了回复和消失,马氏体亚结构主要为高密度位错和少量孪晶,大量的位错阻碍了裂纹扩展,提高了试验钢的强韧性。     

有机钼复合润滑剂在高温微动和滑动条件下的摩擦磨损行为

以矿物基650SN油作为基础油,采用复配技术制备了有机钼复合润滑剂。利用SRV微动磨损试验机和T-11滑动磨损试验机考察了该复合剂的高温摩擦学行为,采用扫描电子显微镜和X射线光电子能谱仪对其润滑下的磨痕表面形貌和表面膜的元素组成进行了分析,探讨了复合剂的减摩润滑机制。结果表明:有机钼复合剂具有良好的高温微动和滑动摩擦学行为,与基础油相比,复合剂能够使钢-钢摩擦副在高温微动和滑动过程中的摩擦因数降低28%和43%,抵抗微动和滑动磨损的能力分别提高53%和54%。这是由于有机钼复合剂通过分解、吸附和摩擦化学反应,在摩擦副金属表面形成了含磷酸盐的沉积膜和含FeS、MoS2的化学反应膜共同组成的复合边界润滑膜,从而表现出优良的减摩润滑效果。     

低温离子渗碳对304不锈钢耐磨性影响的研究

为了提高奥氏体不锈钢零件的使用寿命,扩大其使用范围,本文以304不锈钢为研究对象,通过试验方案的设计,采用了低温离子渗碳方法,在不同条件下进行试验,主要对其显微硬度和摩擦性能进行对比分析。结果表明,在一定条件下,低温离子渗碳后,由于奥氏体不锈钢中有过饱和的碳原子渗入,引起奥氏体晶格发生畸变,产生残余应力,使得304不锈钢表面硬度及耐磨性均明显改善,提高了其使用寿命,也说明了渗碳温度显著影响不锈钢的性能。     

DLC多层膜对1Cr1 8Ni9Ti钢微动磨损性能的影响

用非平衡磁控溅射与等离子体源离子注入（PSII）的混合技术，研究了类金刚石碳（DLC）多层膜对1Cr18Ni9Ti钢微动磨损性能的影响。结果表明：注入N后，改性层内形成了CrN和Fe3N等氮化物相；PSII技术能够提高1Cr18Ni9Ti钢基体的微动磨损性能；试验所制备的DLC多层膜比N注入层具有更好的微动磨损性能。     

等离子体浸没离子注入与沉积TiN/Ti复合涂层高温微动磨损特性研究

采用等离子体浸没离子注入与沉积技术（PIII＆D）,在T225NG钛合金基材上制备了TiN/Ti复合涂层.对沉积涂层的组织和化学成分作了XPS和AES分析,用扫描电镜SEM、能谱仪EDS和激光共焦扫描显微镜（LCSM）对该涂层大气氛围中室温（25 ℃）,200 ℃和400 ℃的微动磨损特性与基材进行了对比研究.结果表明：复合涂层中的组织为TiN和TiO2;在部分滑移区和混合区,PIII＆D TiN/Ti复合涂层摩擦因数随温度升高而降低,在滑移区,涂层摩擦因数波动较大,温度对基材摩擦因数影响不明显.在部分滑移区磨损轻微,在混合区和滑移区,涂层磨损机制以剥层和氧化磨损为主,局部存在磨粒磨损.     

低碳钢临界奥氏体区的变形行为

在Gleeble-3500型热模拟试验机上对Q235钢进行了单向压缩试验,研究了不同温度下低碳钢的变形特征以及形变诱导铁素体的演变行为和在保温过程中的变化。结果表明：降低变形温度有利于低碳钢的组织细化,但变形温度低于Ar3时,得到混晶组织,并使珠光体成务状分布;随着变形的进行,形变诱导铁素体首先在晶界形核,然后在相界上反复形核;铁素体数量随着应变量的增加而增加,但存在一个极限值;应变量较高时,将会发生铁素体的动态回复和再结晶;形变诱导铁素体在变形后的保温过程中发生了逆相变并伴随着铁素体晶粒的粗化。     

低碳马氏体型非调质钢在汽车工业中的应用

研究了一种低碳马氏体型非调质钢0．076C－0．76Mn－0．35Si－0．64Cr－0．12V－0．03Ti－0．0044B（质量分数,％）的显微组织和力学性能,其性能满足40Cr调质钢汽车前轮壳的要求,并提出了进一步提高该钢性能的措施,同时强调了低碳马氏体型非调质钢应用于汽车工业的重要意义。     

回火温度对热轧低碳贝氏体钢显微组织和力学性能的影响

对低碳贝氏体钢进行了热轧和不同温度回火处理后,采用光学显微镜和多功能材料试验机研究了回火温度对其显微组织及力学性能的影响.结果表明:不同回火温度下试验钢的显微组织主要为由板条贝氏体、粒状贝氏体、准多边形铁素体等组成的混合组织,回火温度不同,各种组织所占的比例有很大不同;回火温度对低碳贝氏体钢的屈服强度有明显影响,但对抗拉强度的影响相对较小,随着回火温度的提高,屈强比明显增加.     

低温下高速车轮材料滚动磨损与疲劳损伤行为

利用低温环境轮轨磨损模拟试验装置,研究了高速铁路车轮材料在室温及低温环境下的滚动接触疲劳损伤行为。结果表明：低湿度的低温环境导致车轮材料磨损率、塑性变形及疲劳损伤较室温下明显加重。随试验温度的降低,轮轨摩擦因数、磨损率及表面硬度均呈现先急剧上升后轻微下降趋势。室温工况下磨痕表面有严重的犁沟现象,而低温工况下车轮试样表面以疲劳裂纹及剥落损伤为主。随着温度的降低,磨损形式由氧化磨损、磨粒磨损逐渐向疲劳及粘着磨损转变。车轮材料裂纹主要沿较软的铁素体线扩展,室温下剖面损伤较轻微。低温工况下由于车轮材料发生脆化,珠光体呈现不同于室温下的形貌及分布特性。在低温下,表层裂纹扩展角度及次表层裂纹长度增加,同时表层裂纹易于汇合并产生分支。     

碳素工具钢表面低温双辉等离子渗铬硬化的研究

用双辉等离子渗铬技术，进行了880-900℃温度下的碳素工具钢表面渗铬硬化研究，分析了渗铬硬化层的显微组织和相结构，测量了渗铬硬化层的厚度、硬度及铬浓度分布，并对渗铬硬化层进行了划痕检验。结果表明，在880-900℃温度下，对碳素工具钢进行双辉等离子渗铬也可得到良好的渗铬硬化层；渗铬硬化层由沉积层、碳化物层和固溶体层构成。     

回火温度对含钒低碳微合金钢组织和性能的影响

研究了含钒低碳微合金钢经过不同温度回火的性能和组织的变化关系。数据表明，回火温度对钢的组织有一定的影响，在630℃左右回火显微组织较佳，随着回火温度的提高，其强度和硬度随之降低，但在600～630℃回火因有细小碳(氮)化钒析出，使其强度、硬度和冲击韧度都有一定的回升。     

压缩机用齿轮渗碳钢低温回火脆性探究

研究了压缩机齿轮渗碳钢18Cr2Ni4W低温回火脆性转变温度,并对其回火脆性产生的原因进行分析,探讨了影响其回火脆性转变温度的各种因素,对钢的回火脆性提出新的认识.     

低碳含铌微合金钢的连续冷却相变行为及显微组织

利用Gleeble-1500D型热/力模拟试验机,采用热膨胀法测定了不同铌含量低碳含铌微合金钢在不同冷速下的相变点,研究了奥氏体连续冷却时的相变行为及铌含量和冷却速率对该钢相变组织与硬度的影响。结果表明:随着铌含量和冷速的提高,γ→α相变温度降低,相变组织变得复杂,显微硬度升高;铌含量较低(小于0.024%,质量分数)的钢在冷速较低(3℃·s~(-1))时,显微组织为较粗大的铁素体和少量珠光体,冷速提高后主要是由尖角形、多边形铁素体和贝氏体组成的混合组织;铌含量较高(0.06%)的钢在高冷速(50℃·s~(-1))下出现了针状铁素体组织。     

钢的(M+B)复相热处理技术研究

指出目前理论界初步认为(M B)两相组织对同时提高钢强韧性方面的贡献.主要是适量的先析贝氏体分割了奥氏体晶粒,细化了有效晶粒,减小了随着转变形成的马氏体领域条片尺寸,缩短了单位裂纹长度,降低了脆性转变温度.但这些理论均存在着局限性,值得进一步研究、探讨.     

Tribological Behavior of a 0.33% C Dual-Phase Steel with Pre I/C Hardening and Tempering Treatment under Abrasive Wear Condition

The present study investigates the effect of prior hardening and tempering treatment on the microstructure, mechanical properties, and high-stress abrasive wear response of 0.33% carbon dual-phase (DP) steel. For this purpose, two different DP steels were produced by subjecting the as-received steel to hardening (DP-H) and hardening + tempering (DP-HT) treatments prior to the intercritical (I/C) annealing treatment. These steels along with the as-received steel were subsequently characterized by optical and scanning electron microscopy (SEM) metallography. Furthermore, tensile properties were evaluated along with microhardness measurements. The fracture surfaces of the failed tensile specimens were studied under SEM. Prior hardening and tempering treatment resulted in the formation of a nearly spherical martensite (aspect ratio = 1.2 ± 0.13) phase along with fine iron carbides in DP-HT steel. These fine iron carbides and spherical martensite act as the void nucleation sites in DP-HT steel. Therefore, DP-HT steel exhibits good ductility along with reasonable strength. On contrary, DP-H steel exhibits the presence of a fine elongated martensite (aspect ratio = 6.1 ± 3) phase, which causes poor ductility. Furthermore, abrasion tests were carried out at varying sliding distances at three different applied loads. Dual-phase treatment results in improved overall wear response. Moreover, tempering of prior hardened steel leads to improvement in wear resistance in DP-HT steel under all conditions studied in comparison with DP-H steel. This is attributed to higher strain hardening and greater resistance to particle scooping in DP-HT steel.     

超高碳钢组织与性能的研究

研究了超高碳钢的组织和性能。试验表明，该钢完全奥氏体化淬火后通过高温回火得到大量超细球状碳化物，然后在低温奥氏体化进行二次淬火和正火，获得超细马氏体、珠光体。分析讨论了二次淬火后马氏体的组织与亚结构，测量了该材料的主要力学性能。     

含SO2大气中湿度对低碳钢腐蚀行为的影响

采用模拟污染大气腐蚀系统,利用光学显微镜、SEM、XRD和XPS等研究了湿度对含体积分数为5×10-6的SO2环境中20低碳钢腐蚀形貌和腐蚀产物生长过程的影响。结果表明:在不同湿度环境中,腐蚀产物均主要由α-FeOOH、γ-FeOOH、FeSO4、Fe3O4、γ-Fe2O3组成;随湿度增大,FeOOH含量增多,低碳钢的腐蚀速率增大;在相对湿度为65%,75%时,腐蚀曲线分为指数增加和线性增加2个阶段,在85%,95%时,腐蚀曲线符合线性增长规律;在相对湿度为65%的环境中,腐蚀产物主要以腐蚀圈形式生长,随着相对湿度增加,腐蚀圈周围有短小丝状腐蚀产物出现;在相对湿度为95%时主要为丝状腐蚀产物,其上伴随有胞状腐蚀产物生成,且在胞状腐蚀产物下存在明显的腐蚀坑。