Cu–(Fe–C)合金中Fe–C相的固态转变对其摩擦磨损行为及机理的影响

采用光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、纳米力学探针、力学性能测试以及室温摩擦磨损实验研究了Cu–(Fe–C)合金的铸态组织、形变态组织、Fe–C相形貌、力学性能和摩擦磨损行为。结果表明，Cu–(Fe–C)合金中弥散分布着微米级和纳米级的Fe–C相，其中微米级的Fe–C相在淬火和回火过程中发生了固态转变，这种固态转变与钢中的马氏体转变和回火转变类似。合金先在850 ℃淬火，然后在200、400和650 ℃回火，Fe–C相由针状马氏体逐渐向颗粒状回火索氏体转变，Fe–C相纳米硬度分别为9.4、8、4.2和3.8 GPa，实现了对强化相硬度的控制。室温摩擦磨损实验结果表明，随着回火温度升高，合金的磨损机制逐渐由犁削向黏着磨损和大塑性变形转变，导致合金的耐磨损性能降低。这一结论可以为通过Fe–C相的固态转变的方法调控Cu–(Fe–C)合金的摩擦磨损性能提供参考作用。      

Fe–Mo–(Ni/Cu)–石墨粉末冶金复合材料的制备及组织性能研究

采用粉末冶金方法制备了Fe–Mo–Ni–石墨(Fe–Mo–Cu–graphite,FMNG)和Fe–Mo–Cu–石墨(Fe–Mo–Cu–graphite,FMCG)材料,对比研究了Ni及Cu组元对Fe–Mo–石墨材料组织、物相、硬度及抗压强度等的影响。结果表明:烧结态FMNG、FMCG材料组织主要由珠光体、铁素体、贝氏体、石墨及夹杂分布的强化相Mo_2C、Fe_3Mo_3C组成;热处理提高了FMCG/FMNG材料的硬度及抗压强度;FMCG材料的抗压强度高于FMNG材料;FMCG材料的硬度低于FMNG材料。     

粉末热锻双层材料凸轮的显微组织与力学性能

以Fe–2Cu–1C基粉为凸轮内层材料,并以此基粉为原料加入Cr、Mo、Si等合金元素,作为凸轮外层材料,采用粉末锻造工艺制备双层材料凸轮,研究合金元素和锻造工艺对凸轮显微组织和力学性能的影响。实验结果表明:以Fe–2Cu–1C–1.5Cr–0.85Mo粉体作为外层材料,采用1050℃热锻的凸轮在密度7.56 g·cm–3时,抗弯强度、硬度和摩擦系数分别为1400 MPa、HRB 100和0.35;锻态组织为马氏体、贝氏体、屈氏体、合金块的混合组织。     

淬回火工艺对马氏体不锈钢3Cr17Mo组织和力学性能的影响

试验研究了960~1140℃淬火、200~650℃回火工艺对成分(%)为0.39C,16.73Cr,1.07Mo,0.25V,0.09Cu的塑料模具用马氏体不锈钢3Cr17Mo组织和力学性能的影响。结果表明,3Cr17Mo钢的淬火组织为板条马氏体+铁素体+(Fe,Cr)₂₃C₆碳化物;经1000~1060℃淬火、260~300℃或550~600℃回火后,3Cr17Mo钢具有良好的综合力学性能。     

厚规格400 HBW级耐磨钢的截面显微组织性能研究

采用硬度试验、冲击试验、扫描电镜和原位分析仪研究了60 mm厚度HB400级耐磨钢截面硬度、微观组织及元素分布规律。结果表明,从上下表面至芯部硬度逐渐降低,在距离表面20 mm处出现硬度大幅降低。上表面侧硬度高于下表面侧硬度1.8～12.2 HBW。1/4厚度处-40℃纵向冲击功39 J,低温韧性良好;910℃淬火钢表面至芯部组织由板条马氏体逐渐转变为板条马氏体和贝氏体;250℃回火后,表面至距离表面20 mm范围内为回火板条马氏体,芯部为回火贝氏体和少量回火板条马氏体,碳化物析出数量增多并逐渐粗化;截面方向C、Ni、Mo、Mn、Cr元素偏析指数为0.976～1.114。富C偏析带位于上表面侧,下表面侧几乎由贫C偏析带覆盖。Ni和Mo偏析规律相似,富Ni和富Mo偏析带上表面侧,贫Ni和贫Mo偏析带位于下表面侧,Mo偏析带较小且偏析位置更接近芯部。Mn和Cr偏析带位于芯部,偏析程度相对较弱。     

合金化Fe-Mo-Ni-Cu-C烧结硬化钢性能研究

以Fe-Mo预合金粉为基粉,通过添加合金元素Ni、Cu,经820℃部分扩散制成Fe-Mo-Ni-Cu部分扩散合金粉,应用粉末冶金技术制备了Fe-Mo-Ni-Cu-C烧结硬化钢,对该材料的组织结构和物理机械性能进行了研究。实验结果表明:烧结硬化钢材料在烧结后期于氢气保护下直接冷却,不需要单独淬火,随冷却速度不同,Fe-Mo-Ni-Cu-C烧结硬化钢的主要金相组织为回火马氏体、珠光体和下贝氏体。合金元素Mo、Ni、Cu的加入改善了材料的组织,大幅度提高了材料的强度和硬度。材料硬度:HRC 50,拉伸强度:σb936 MPa,冲击韧性:23.6 J/cm2,密度:7.23 g/cm3。     

马氏体时效钢和低碳马氏体钢的组织及其机械性能

当今，采用节约合金的03Cr11Ni10Mo2Ti（з-П678型）的马氏体时效钢（MCC）制造大型的零件和强度达1000—1400MPa重要用途的结构。为保证这样高的强度，规定该钢种（MCC）的回火温度（500～560℃）要比具有最大强度时的回火温度高40～60℃。在回火状态该钢种（MCC）的组织是无碳的马氏体团和Ni，Ti、Fe2Mo等金属间化合物的弥散析出物组成。这种组织在规定的强度水平下能保证高的冲击韧性值和高的抗裂性。     

工程机械用高强钢Q960生产工艺研究

基于工程机械用钢需要满足重载、冲击和降耗的要求,这类钢铁材料在具有高强度级别的同时还应具有良好的低温韧性水平。本文设计一种辅以Cu、Ti、Nb、B、Mo、Ni复合微合金化的成分体系,采用不同的轧制、冷却及热处理工艺,对比分析了Q960高强度钢的组织及力学性能,在实验室试验出一种工程机械用高强钢Q960的生产工艺。结果表明:通过合适的轧制冷却及920℃淬火和180℃回火的调质处理工艺,可以获得细小的马氏体和残余奥氏体组织,满足屈服强度960MPa、抗拉强度1 150 MPa、-40℃冲击功27 J、伸长率10.0%的性能要求,为工业试制提供了理论依据。     

X100管线钢连续冷却相变研究

通过热模拟试验研究了冷却速度(0.5～35℃/s)和变形量(0.3～0.6)对X100管线钢(%:0.06C、0.23Si、1.90Mn、0.005P、0.000 3S、0.28Mo、0.25 Ni、0.23Cr、0.05Nb、0.02Ti、0.20Cu、0.025Al)组织的影响,得出该钢的静态和动态连续冷却转变(CCT)曲线。结果表明,试验钢未变形奥氏体在5℃/s冷却速度可得到全部贝氏体组织;变形奥氏体相变开始温度升高,随热变形量增加,针状铁素体转变区扩大,板条贝氏体转变区缩小。     

热处理工艺对Cr17含Ni马氏体不锈钢组织及性能的影响

通过对Cr17含Ni马氏体不锈钢热处理工艺试验,研究了不同的淬火和回火温度对Cr17含Ni马氏体不锈钢（低、高倍）组织和力学性能的影响。试验结果表明：经过淬火＋高温回火处理后,材料晶粒明显细化,材料的综合力学性能得到最大提高。同时,在中温回火时,材料的强度和硬度有所提高,塑性和韧性略有降低,出现明显的中温回火脆性倾向。Cr17含Ni马氏体不锈钢的使用状态组织为索氏体,具有良好的耐蚀性能,又具有较高的强度和韧性配合。     

锻造温度对含钼粉末热锻合金显微组织及力学性能的影响

采用粉末热锻工艺制备Fe-1C-2Cu-xMo (x=0.50, 0.85, 1.46, 质量分数)合金, 分析锻造温度和Mo质量分数对烧结态及锻造态合金密度、显微组织、静态力学性能和动态摩擦性能的影响。结果表明: 锻造工艺能够有效提高材料密度, 锻后合金相对密度可达到98.5%, 锻态合金组织主要由贝氏体、马氏体和残余奥氏体组成。合金硬度随Mo质量分数的增加而提高, 随锻造温度的升高先降低后提高, 1050 ℃锻造Fe-1C-2Cu-1.46Mo合金硬度可达HRB116.38。Mo质量分数和锻造温度共同影响合金横向断裂强度, 1000 ℃锻造Fe-1C-2Cu-0.50Mo合金强度最高可达2608MPa, 合金断裂方式为韧脆混合型断裂。材料动态摩擦性能随Mo质量分数的增加显著提升, 当锻造温度为950 ℃且Mo质量分数为1.46%时, 材料的摩擦系数仅为0.088, 明显低于其他材料且波动较小。     

Influence of Tempering Process on Mechanical Properties of 00Cr13Ni4Mo Supermartensitic Stainless Steel

To investigate the influence of tempering process on microstructural evolutions and mechanical properties of 00Cr13Ni4Mo supermartensitic stainless steel(SMSS),specimens were tempered in the temperature range of 520-720 ℃ for 3 h followed by air cooling and an optimized tempering temperature was chosen to prolong holding time from 3 to 12 h.After heat treatments,microstructure examination was conducted by scanning electron microscope,X-ray diffraction examinations,hardness measurements and tensile tests.The results revealed that the superior mechanical properties were achieved by quenching at 1040 ℃ for 1 h+water cooling and tempering at 600 ℃ for 3 h+air cooling.Increasing isothermal tempering time could improve the toughness notably.It was believed that the property was correlated with the microstructure of tempered lath martensite and retained austenite.More retained austenite content is beneficial to the higher toughness of the SMSS.     

Influence of Heat Treatment Temperature on Micro-structure and Property of 00Cr13Ni5Mo2 Su-permartensitic Stainless Steel

The microstructural evolution and mechanical property of 00Cr13Ni5Mo2supermartensitic stainless steel(SMSS)subjected to different heat treatments were investigated.Room tensile tests,hardness tests,scanning electron microscopy,transmission electron microscopy and X-ray diffraction were conducted on the heat-treated steels.It is found that the microstructure of the heat-treated steel is composed of tempered lath martensite,retained austenite andδ-ferrite.The austenitizing temperature and tempering temperature have a significant effect on the microstructural changes,which leads to the complex variations of mechanical properties.The fine tempered lath martensite and more dispersed reversed austenite in the microstructure facilitate improving the comprehensive mechanical properties of the studied steel.The optimal heat treatment process of 00Cr13Ni5Mo2SMSS is obtained by austenitizing at 1 000℃for 0.5h+air cooling followed by tempering at 630℃for 2h+air cooling,where the excellent combination of tensile strength,elongation and hardness can be achieved.     

锻造工艺对航空轴承钢G13Cr4Ni4Mo4VA棒材冲击性能的影响

G13Cr4Ni4Mo4VA轴承钢（/%:0.13C,4.13Cr,3.52Ni,4.39Mo,1.19V）由6 t真空感应炉+1.3 t（Φ406 mm）真空自耗炉熔炼,并经锻造（1160℃加热,≥1140℃开锻,≥900℃终锻）生产成Φ120 mm棒材。力学性能试样经1 100℃80 min淬火（N₂气冷）,-73℃2 h冷处理,3次回火:550℃2 h空冷处理。其冲击值a_ku为27.1~39.5 J/cm²,低于标准87.5 J/cm²要求。经试验得出,由于锻造温度过高,造成δ铁素体在晶界的析出,使棒材冲击性能降低。通过锻造工艺优化,将钢锭加热温度由原1160℃降至1 110℃,避免δ铁素体的析出,棒材的平均a_ku冲击值提高至113.6 J/cm²。     

Fe-Ni-Mo-C粉末锻造钢的综合性能和组织

研究了不同的愿料粉末、Mo含量、不同锻造温度和回火温度对Fe-Ni-Mo-C系粉末锻造钢综合力学性能和组织的影响。由水雾化4600合金粉制得的成分为Fe-2Ni-0.5Mo-0.25C、密度为7.7g/cm~3的粉末锻造钢,经渗碳、淬火、回火后具有最佳综合力学性能,其冲击韧性达32J/cm~2,极限拉伸强度达1280MPa,硬度为HRC53.7。     

钼钨钒合金化热作模具钢高温回火组织演变

为适应热冲压技术的发展需求,开发了一种新型高热导率高耐磨性能热冲压用模具钢材料。采用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）等检测手段对钼钨钒合金化新型模具钢的高温回火性能与组织特征进行了研究。阐明了新型热冲压模具钢回火过程碳化物析出与演变规律。实验结果表明:实验用钼钨钒合金化模具钢材料具有良好的回火二次硬化性能,在500～600 ℃温度区间回火时,回火组织硬度上升;在600 ℃回火出现二次硬化峰值;当回火温度超过600 ℃后,组织软化程度明显,回火硬度开始下降。实验模具钢在高温回火过程中的硬度变化与其合金碳化物的偏聚、析出和聚集长大密切相关。当在560 ℃以下回火时,实验钢组织中未有合金碳化物析出;当回火温度大于560 ℃时,回火组织中开始析出M₂C型碳化物;当回火温度高于600 ℃后开始析出MC型碳化物;当在620 ℃长时间回火后M₂C型碳化物转化为M₆C型碳化物,此时实验钢硬度开始明显下降;而当回火温度高于660 ℃时,新型实验钢组织中主要为M₆C和MC型合金碳化物。      

回火温度对30Cr15Mo1N微观组织和力学性能影响

 为探索高氮马氏体钢在回火过程中组织性能演变，对30Cr15Mo1N高氮钢进行了不同温度下的回火处理，利用OM、XRD、拉伸、冲击、SEM和TEM等方法研究了高氮钢在回火过程中微观组织和力学性能的变化规律。结果表明，30Cr15Mo1N钢经淬火和低温处理后在150～700 ℃回火，随回火温度升高，显微组织中马氏体基体逐渐发生回复与再结晶，组织中马氏体形态逐渐消失，碳氮化物先在马氏体板条边界呈片状或棒状析出，逐渐演变为颗粒状弥散分布，700 ℃时碳氮化物聚集长大、球化。随着回火温度升高，30Cr15Mo1N钢的基体持续软化，析出强化不断增强，导致其在500 ℃以下回火时强度变化较小，抗拉强度保持在2 000 MPa以上；当回火温度大于500 ℃时，强度随回火温度升高而线性下降。随着回火温度升高，30Cr15Mo1N钢的U型缺口冲击吸收功先基本保持不变再持续升高，在700 ℃回火后冲击韧性达到45 J/cm2。不同回火温度下冲击性能的变化与其强度、塑性变化密切相关，冲击韧性好坏主要由塑性大小决定。     

粉末冶金Fe-Ni-Mo低合金钢的烧结硬化性能

以Fe-1.75％Ni-0.5％Mo雾化低合金钢粉为基础粉末,加入2％Cu和0.6％C,在600MPa压力下模压成形,在1120℃烧结30 min,制备Fe-Ni-Mo低合金钢材料,测试和分析该合金钢的硬度和抗拉强度以及显微组织；并利用热模拟实验机研究冷却速率(0.5、1.0、2.5、5和10℃/s)对该合金组织和性能...