含铝超高碳钢组织及力学性能的研究

研究了淬火温度对含铝Si-Mn-Cr系超高碳钢的组织与力学性能的影响。结果表明,Al的添加可抑制钢中网状碳化物的形成,钢的相变临界温度Ac1提高到了800℃左右。随淬火温度的提高,组织有粗化的倾向,片状马氏体形态更加明显,850℃淬火后获得细小的马氏体组织;残余奥氏体含量有所增加,最高达到6.5%;钢的硬度逐渐下降,冲击韧度变化不大,抗冲击磨料磨损性能降低。850℃淬火,200℃回火后钢的硬度可达62 HRC,冲击韧度为6 J/cm2,且抗磨料磨损性能最好。     

1.7%C超高碳钢高频感应淬火工艺及组织特征

研究了含1.7%C超高碳钢高频感应淬火后的组织特征.试验表明,该钢经淬火与高温回火预处理后再进行高频感应淬火后的组织中存在大量的板条马氏体,且板条马氏体数量随感应循环次数的增加而增多,讨论了该钢感应加热淬火后的组织特征.     

等温淬火对超高碳钢组织和性能的影响

对不同等温淬火工艺下超高碳钢贝氏体组织形态及力学性能进行了研究.结果表明,较低的等温温度(250℃)下,贝氏体转变孕育期较长(30min),转变速度慢,但贝氏体可转变彻底.等温温度升高到300～350℃,孕育期显著缩短到10～5min,贝氏体不完全转变显著,等温时间延长,未转变奥氏体发生非整形铁素体和渗碳体分解.在贝氏体转变量较少时,随后采取空冷,与水冷相比,贝氏体转变较多.经250℃×90min等温淬火处理,获得下贝氏体组织及残留碳化物,表现出高硬度和良好的冲击韧度.     

加热及变形温度对含铌高碳钢奥氏体组织的影响

针对铌微合金化高碳钢线材,在Gleeble-1500热模拟实验机上研究不同加热及变形温度下奥氏体组织的变化规律.结果表明.奥氏体粗化温度为1200℃,在1150～1200℃,奥氏体晶粒平均尺寸增大约30 μm;材料1100℃奥氏体化后,以40 s~(-1)、35%变形量进行一道次压下变形,1000℃以上为再结晶区,900℃以下为未再结晶区:在900℃形变淬火,析出物为NbC,尺寸为20～60nm,弥散细小的NbC析出颗粒阻碍了晶粒的长大.     

超高碳钢二阶段等温淬火组织与性能

研究了超高碳钢进行二阶段等温淬火处理后的组织与冲击韧性。结果表明,二阶段等温淬火中较低温度的一阶段等温,与直接等温相比,贝氏体转变被推迟;随着提高一阶段的等温温度,二阶段的贝氏体转变大大加速;当一阶段等温未发生贝氏体转变或量很少时,最终贝氏体形态取决于二阶段等温温度。经250℃×10 min+300℃×10 min工艺处理后,获得以下贝氏体为主含有少量残余奥氏体或马氏体复合组织的超高碳钢,表现出高硬度(56 HRC)和高的冲击韧性(120 J)。     

淬火温度对高碳中铬钢组织及力学性能的影响

研究了900~1 050℃不同淬火温度,高碳中铬钢的组织特征及力学性能。结果表明,随着淬火温度的升高,钢中碳化物逐渐溶解,1 000℃时,基本全部溶入基体中;组织中残余奥氏体含量随淬火温度的提高而增加,1 050℃时达到最大为23.6%;钢的硬度和冲击韧度先升高后降低,950℃时硬度达到最高为60.5 HRC,1 000℃时冲击韧度达到最大为20 J·cm-2。钢在静磨料磨损条件下,表现为切削磨损,主要受硬度和碳化物的影响,900℃淬火后,钢的耐磨性最好。     

喷射成形超高碳钢的组织与力学性能研究

研究了热轧及热轧后立即等温退火的控制轧制工艺对喷射成形超高碳钢的组织及室温力学性能的影响,分析了超高碳钢不同组织结构与其力学性能之间的关系。结果表明,采用热轧后立即进行等温退火的控制轧制工艺,可得到层片珠光体与碳化物颗粒的有序混合组织,大大提高了喷射成形超高碳钢的室温综合力学性能,且工艺相对简单;同时采用热轧处理后,产生的片层状珠光体组织能够有效提高超高碳的加工硬化率,进一步通过减小片间距,可以获得更高的强度。     

Fe-1.3C-1.5Cr-1.5Al超高碳钢等温淬火组织与性能研究

为获得综合性能良好、在工模具上具有广泛应用前景的超高碳钢,利用SEM、维氏硬度计、拉伸试验机和冲击实验机,在确定Al温度的基础上,对Fe-1.3C-1.5Cr-1.5Al超高碳钢在300℃进行等温淬火,研究了等温时间对组织和性能的影响规律.结果表明,Fe-1.3C-1.5Cr-1.5Al超高碳钢Al温度在810℃左右;在300℃下等温淬火能够获得下贝氏体、残余奥氏体及未溶碳化物复相组织,且随等温淬火时间的延长,下贝氏体体积分数增加、残余奥氏体减少,超高碳钢的硬度增大、韧性降低.Fe-1.3c-1.5Cr-1.5Al超高碳钢在830～850℃×1 h奥氏体化后,经300℃等温淬火2 h,其抗拉强度为1 750 MPa,总伸长率为6.9%,硬度为560 HV,冲击吸附功为4J,能够达到工模具钢室温性能要求.     

热处理工艺对超高碳钢显微组织及磨损性能的影响

研究了不同热处理条件下超高碳钢的微观组织,分析了滑动速度和载荷对其摩擦磨损性能的影响.结果表明,球化退火后,其组织由铸态时的细片状珠光体加网状碳化物变成球状或粒状的珠光体;正火后,高碳钢组织转变为片状珠光体加颗粒状碳化物;淬火+低温回火后,碳钢组织转变成回火马氏体.在球化退火、正火及淬火条件下,材料的摩擦系数均随滑动速度和载荷的增大而减小;磨损率则随载荷的增大而增大,随滑动速度的增大而减小.在相同条件下,高碳钢在淬火+低温回火处理后的摩擦系数和磨损率明显低于球化退火后的摩擦系数和磨损率.     

1.6%C超高碳钢显微组织与性能研究

对1.6%C超高碳钢进行离异共析和淬火+高温回火两种工艺球化预处理,获得了铁素体基体上分布超细碳化物组织,在此基础上进行了两类淬火处理。显微组织观察分析表明:淬火组织亚结构为位错与孪晶并存;采用感应加热淬火时随感应加热淬火次数增加,板条马氏体增加,孪晶马氏体减少。力学性能测试显示:本试验用超高碳钢强度与中碳结构钢相当;塑性很好,伸长率达17%。     

1.6%C超高碳钢显微组织与性能研究

对1．6％C超高碳钢进行离异共析和淬火＋高温回火两种工艺球化预处理，获得了铁素体基体上分布超细碳化物组织，在此基础上进行了两类淬火处理。显微组织观察分析表明：淬火组织亚结构为位错与孪晶并存：采用感应加热淬火时随感应加热淬火次数增加，板条马氏体增加，孪晶马氏体减少。力学性能测试显示：本试验用超高碳钢强度与中碳结构钢相当；塑性很好，伸长率达17％。     

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。     

正火温度对1.37%C球化超高碳钢组织与性能的影响

对锻造态的1．37％C超高碳钢采用离异共析转变的工艺，得到铁素体基体上弥散分布碳化物颗粒的组织，随后进行二次正火热处理工艺。扫描电镜分析表明：在相同的保温时间内，随正火温度的升高，片层状珠光体越来越密集。室温拉伸试验显示出，超高碳钢获得了优异的综合力学性能，具有明显的屈服现象，强度和塑性均很好。     

含钒TRIP钢的组织与力学性能研究

采用计点法定量金相、X-衍射分析和静态拉伸试验等方法，研究了含钒低硅TRIP钢的组织和力学性能。结果表明，在不同的热处理条件下，含钒低硅TRIP钢的显微组织中可以保留10％～15％的残留奥氏体，并且两相区加热温度为740℃和800℃时，最终显微组织中残留奥氏体量较多，强塑积最高可达16830MPa(％)。     

石墨对超高碳钢组织和性能的影响

通过细化碳化物获得优良性能的超高碳钢.结果表明,显微组织中除了珠光体和晶界上的网状碳化物外,还有约6.5％的球状石墨.由于少量球状石墨的存在,经850℃×3h球化退火处理后的钢表现出良好的塑性,伸长率达12.5％,且抗拉强度达967 MPa、屈服强度达715 MPa.     

Microstructure and Mechanical Properties of Ultrafine Lath-Shaped Low Carbon Steel

The mechanical properties of ultrafine lath-shaped low-carbon steel plates were studied. Results indicated that the hardness and tensile strength of the conventional low-carbon steel are HRC 19 and 410?MPa, respectively. With the decreased grain size of the ultrafine lath-shaped steel plates, the hardness and tensile strength of the test samples rapidly increase. Mechanical properties are at their optimum when grain size reaches 90?nm. Furthermore, both the hardness and the tensile strength values reach their maximum, which are HRC 53.5 and 1217?MPa, respectively.     

热轧FH550级超高强度钢的组织性能分析

对轧制和回火后的FH550超高强度船板钢的组织性能进行了研究.结果表明,轧制后钢的强度和塑性都达到了船级社的要求.两阶段轧制后,钢板1/4宽度处的低温韧性较好,韧脆转变温度较低,组织主要为针状铁索体,冲击断口为韧性断口;钢板1/2宽度处的低温韧性较差,组织主要为针状铁索体和珠光体,冲击断口为解理断口.回火后钢的性能明显发生变化,随着回火温度的升高,钢的硬度先降低后升高,600℃回火时得到最高的硬度和屈服强度,600℃以上回火时,钢的硬度和屈服强度均有所下降.