含碳量对Mn8Cr2Si钢显微组织及性能的影响

研究了含碳量对Mn8Cr2Si钢显微组织、力学性能、耐磨性能和耐腐蚀性能的影响。利用光学显微镜(OM)对奥氏体晶粒的尺寸变化进行观察,并利用扫描电子显微镜(SEM)分析冲击断口及磨损形貌。结果表明,随含碳量的增加,奥氏体晶粒逐渐细化,但当含碳质量分数超过0.8%时,晶粒开始粗化。由于奥氏体晶粒细化,其晶界总面积增大,应力集中降低,抑制了裂纹的形成与扩展。因此,奥氏体晶粒越细小,其力学性能越好,而力学性能的提升有助于提高其耐磨性能。分析发现,奥氏体晶粒尺寸同样影响Mn8Cr2Si钢的耐腐蚀性能,细化后的奥氏体晶粒能提高其耐腐蚀性能。当Mn8Cr2Si钢含碳质量分数为0.8%时,晶粒尺寸可细化到143μm,综合力学性能和耐腐蚀性能优异。     

锻造加热温度对20Cr2Ni4A钢奥氏体晶粒长大及力学性能的影响

研究了锻造加热温度(1050~1200 ℃)和锻造保温时间(40~120 min)对20Cr2Ni4A钢经相同锻造变形后锻后奥氏体晶粒长大行为的影响,并对不同锻造加热温度下的淬火态20Cr2Ni4A钢进行了力学性能检测。结果表明,锻后20Cr2Ni4A钢奥氏体晶粒长大规律在低于1150 ℃仍然符合Beck模型,模型计算值与实际测量值相吻合。随着锻造加热温度的升高,奥氏体晶粒长大呈现先缓慢增加后快速增加的规律。当锻造加热温度超过1150 ℃时,第二相粒子大量溶解,对晶界的钉扎作用急剧减弱。综合考虑20Cr2Ni4A钢锻后奥氏体晶粒尺寸均匀性、热处理后力学性能测试结果及可锻性因素,确定最优锻造加热温度为1150 ℃。     

20Cr2Ni4A齿轮钢高温渗碳工艺研究

对20Cr2Ni4A齿轮钢的高温渗碳工艺进行了研究,并对其显微组织、硬度梯度、晶粒度等指标进行了测试。结果表明,20Cr2Ni4A齿轮钢在高温渗碳后油淬及高温回火后的显微组织为回火马氏体加少量残留奥氏体,并在渗层表面弥散分布有碳化物颗粒,渗层表面硬度达58~62 HRC。高温渗碳后奥氏体晶粒度可达到8级,显著提高了渗碳效率。     

渗碳处理对齿轮用钢组织和力学性能的影响

对齿轮钢20CrMn和20CrMnTi进行渗碳处理,分析了渗碳处理后齿轮钢组织和性能的变化规律。结果表明,20Cr Mn钢和20CrMnTi钢经渗碳处理后,渗层组织主要由针状马氏体和少量残余奥氏体组成,心部组织主要为板条马氏体。经980℃渗碳后,晶粒尺寸大于930℃渗碳后晶粒尺寸,抗拉强度和冲击功低于930℃渗碳处理时,20CrMnTi钢韧性高于20CrMn钢     

20CrNi2Mo钢重载齿轮应用研究

针对20Cr2Ni4钢在生产中存在热处理工艺复杂、零件畸变较为严重且校正困难、材料成本较高等问题,对比研究20CrNi2Mo与20Cr2Ni4钢热处理工艺性及其热处理后的力学性能、耐磨性能、金相组织、渗层性能以及畸变情况.结果表明,采用20CrNi2Mo钢替代20Cr2Ni4钢应用于重载齿轮是可行的.     

矿山机械齿轮材料选择及热处理分析

针对20Cr2Ni4钢在应用中存在许多的问题与缺陷,通过分析矿山机械齿轮工况,对比研究了20Cr Ni2Mo与20Cr2Ni4钢的切削性、锻造性、渗层性能、热处理工艺、热处理变形、力学性能、抗过载能力及耐磨性能等。结果表明,采用20Cr Ni2Mo钢替代20Cr2Ni4钢应用于类似矿山机械的重载齿轮是可行的。     

热处理对超高强度20Mn2Cr汽车钢组织和性能的影响

研究了热处理工艺参数对20Mn2Cr钢显微组织和性能的影响规律,并采用扫描电镜、透射电镜、电子背散射衍射技术等研究了不同奥氏体化温度和回火温度下实验钢中的马氏体组织特征和碳化物析出形貌.结果表明,实验钢经900℃奥氏体化处理时可以保证较小的原奥氏体晶粒尺寸及细小的马氏体板条束宽度;550℃再结晶退火可以进一步细化原奥氏体晶粒尺寸及马氏体板条束宽度;淬火后的回火处理有利于Cr碳化物粒子的析出.通过调整热处理工艺,20Mn2Cr钢可以获得1000～1700 MPa级的系列超高强度,同时可以实现超高强度与高塑性的良好匹配.     

Nb对重载齿轮用20CrNi2Mo钢组织和力学性能的影响

采用光学显微镜及力学性能等检验方法,研究了Nb对重载齿轮用20CrNi2Mo钢热处理后组织和力学性能的影响.结果表明,加Nb后的20CrNi2Mo钢,晶粒明显细化;当奥氏体化温度在900℃以上时,晶粒开始长大,且随奥氏体化温度的提高,晶粒逐渐长大;加Nb后在920℃奥氏体温度下保温10 h,奥氏体晶粒没有发生异常长大;加Nb后20CrNi2Mo钢的强度、伸长率和冲击韧性均有提高,且随回火温度的升高,抗拉强度降低,伸长率和冲击吸收能量升高.     

20Cr2Ni4A钢奥氏体晶粒长大规律与高温渗碳工艺

对20Cr2Ni4A钢高温奥氏体晶粒长大规律进行了研究,获得了其奥氏体晶粒长大动力学模型,并在此基础上进行了高温渗碳工艺试验。结果表明,对于经高温渗碳处理后晶粒粗大的20Cr2Ni4A钢,多次回火可以改善表层有效硬化层区域组织,也会在一定程度上提高心部的综合力学性能,渗碳结束后强制快冷至650℃短时保温可以显著细化奥氏体晶粒,并大幅提高其综合力学性能。     

淬火温度对12Cr2Mo1钢力学性能的影响

本文研究了不同淬火温度对12Cr2Mo1钢力学性能的影响规律。结果表明,12Cr2Mo1钢在910~930℃温度区间进行淬火,其显微组织为均匀的贝氏体回火组织,能够获得良好的力学性能。温度过低容易形成未溶铁素体,温度过高容易造成原奥氏体晶粒长大,均会导致其力学性能下降。     

稀土低温高浓度气体渗碳工艺及其在20Cr2Ni4A钢上的应用

２０Ｃｒ２Ｎｉ４Ａ钢由于渗碳层奥氏体十分稳定，无法渗碳后直接淬火，而需经过复杂的热处理，本文采用稀土低温高浓度大气体渗碳，使渗层过共析区沉淀析出大量细小弥散的碳化物，奥氏体的稳定性大幅度下降，实现了渗后直接淬火，同时使组织和性能得到进一步改善。     

Experimental Study on Vacuum Carburizing Process for Low-Carbon Alloy Steel

As a low-carbon alloy steel, 20Cr2Ni4A steel has an excellent mechanical properties. It has been used for producing heavy-duty gears, which require good wear and fatigue resistance. The vacuum carburizing process can improve the quality of gears and extend the service life. In this article, a complete heat-treatment process for 20Cr2Ni4A, with carburizing, tempering, quenching and cryogenic steps involved, was proposed. A numerical method was employed to design the carburizing step. The carburized samples were characterized by analysis of carbon profile, surface-retained austenite content, microstructure, and hardness profile. A good microstructure was obtained with acicular-tempered martensite, less-retained austenite, fine granular-dispersed carbides, and was oxide free. The final surface hardness was 64.2HRC, and the case depth was 0.86 mm, which meet the requirements of products. The relationships among process, performance, and microstructure were investigated to understand the inner connection.     

20CrMoH钢奥氏体化时的晶粒长大行为

研究了20CrMoH钢奥氏体化时的晶粒长大倾向,以获得最佳的渗碳温度。结果表明,20CrMoH钢的奥氏体晶粒随奥氏体化温度升高而逐渐长大,符合晶粒长大的一般规律,并且在950℃以下奥氏体均能保持较细的晶粒度。为防止奥氏体晶粒急剧粗化,渗碳温度应控制在950℃以下,最佳温度为930℃。     

稀土元素对9Cr2Mo冷轧辊钢组织和性能的影响

制备了不加稀土及稀土元素含量(质量分数,下同)为0.1%的9Cr2Mo冷轧辊钢,进行了金相夹杂物形貌分析,抗拉强度和抗回火性能检测,在MM-200型环/块磨损机上进行了磨损试验,根据磨损表面形貌分析了磨损机理.讨论了稀土元素对9Cr2Mo钢奥氏体晶粒长大过程的影响.结果表明,9Cr2Mo冷轧辊钢中添加0.1%的稀土元素后其抗拉强度和抗回火性能及耐磨性明显高于不加稀土元素,磨损机理主要是犁削和疲劳剥落;组织中的硫化物和氧化物夹杂形态由质软的长条状转变为较硬的粒状;加入0.1%的稀土元素时显著细化了该钢的奥氏体晶粒.     

工模具钢的两相渗碳研究

虽然出现了多种多样的表面硬化技术,但渗碳仍然是生产上常用的表面化学热处理方法,它能有效地提高材料表面的耐磨性。而且生产工艺简单,成本低廉,在生产中一直广泛应用。该方法用于低碳钢或低碳合金钢的表面强化。已有相当成熟的工艺［１］。目前已逐渐用于共析钢和过共析钢［２］。由于这些材料本身含碳量很高,在渗碳温度下处于奥氏体和碳化物两相共存状态,所以把这种渗碳方法称之为两相渗碳。１　试验方法试验材料选用三种常见的工模具钢：热作模具钢３Ｃｒ２Ｗ８Ｖ、高速钢Ｗ１８Ｃｒ４Ｖ和Ｔ８钢。在自制的小型滴注式渗碳炉中渗碳…     

V-Nb微合金化重载齿轮钢的组织和力学性能

研究了Cr-Ni—Mo系重载齿轮钢经V-Nb微合金化处理前后的组织及力学性能。结果表明：经过V-Nb微合金化处理后，钢的奥氏体晶粒得到显著细化，在渗碳温度范围内10h保温时不会发生奥氏体晶粒的异常长大；伴随着晶粒的细化，冲击吸收功得到了提高；晶粒细化也使该钢渗碳层的组织和性能得到了改善。     

Effect of rare earth and calcium treatments on the mechanical,physical, and electrochemical properties of a 16Mn steel

Two treatment methods, namely Ca-Si injection into the ladle and rare earth (RE) additions to the mold, were investigated for their effectiveness in controlling the microstructure, particularly sulfide inclusions, and hence the properties of a 16Mn plain-carbon steel. A combined Ca + RE treatment increased the critical crack opening displacement in the transverse direction of sheet material to that in the rolling direction. The combined treatment also improved the resistance to stress-corrosion cracking (SCC) in a boiling 20 wt.% NH₄NO₃ solution. Too large a RE addition, ultimately lowers SCC resistance. The RE additions retarded austenite grain growth, whereas the Ca-only addition accelerated grain growth. The changes in fracture behavior, SCC resistance, and austenite grain growth behavior are explained in terms of the segregation of the RE to the grain boundaries and the subsequent changes in the electrochemical and mechanical properties of the grain boundaries relative to the grain interiors. A combined treatment of injecting 3.4 kg Ca-Si per ton of steel into the molten steel and adding 0.03 wt.% RE to the mold yielded optimum properties.     

等温温度对低合金复相钢力学性能的影响

研究了质量分数为0．4％C、1．5％Si、1．5％Mn、0．95％Cr、添加微量稀土的试验钢的力学性能，试验钢由真空感应炉熔炼，经扩散退火、等温淬火处理后，利用扫描电子显微镜进行组织观察分析和XRD定量分析。结果表明，试验铸钢经适当的等温淬火处理后，可获得无碳化物析出的奥氏体-贝氏体复相组织，该复相钢残余奥氏体含量约为8％，具有良好力学性能，硬度值为46．5HRC，冲击韧度值αk=162．843J／cm^2。     

提高渗碳淬火齿轮硬度的后处理工艺

研究了20Cr2Ni4A钢渗碳淬火齿轮在低温回火后硬度较低时进行后冷处理和后低温回火处理对表面硬度、有效硬化层深度及心部硬度的影响。结果表明,20Cr2Ni4A钢在渗碳淬火低温回火后的残留奥氏体稳定化现象并不明显,此时进行冷处理仍能提高工件硬度,而当残留奥氏体较多时具有低温回火二次硬化现象,提高低温回火温度也能提高表面硬度。据此可采用后冷处理和后低温回火工艺提高硬度,代替常规的重新高温回火+渗碳淬火+低温回火的返工工艺。后冷处理温度可根据Mf点确定,对于渗碳后高温回火并重新加热淬火和低温回火工艺,Ms和Mf点不能按常规方法计算,可根据残留奥氏体含量进行估算。