高锰钢爆炸硬化

对高锰钢爆炸硬化工艺和硬化机理进行了综述，并对爆炸硬化的研究进展及需要开展的进一步工作作了简单介绍。     

高锰钢爆炸硬化机理分析

对爆炸后高锰钢的表层和亚表层的物相进行XRD分析,对爆前、爆后衍射花样进行标定,对显微组织进行对比分析.结果表明:爆炸硬化处理后高锰钢的组织仍为奥氏体,未发生马氏体转变.爆炸硬化的微观机理为:在炸药爆炸产生的巨大爆轰压力作用下,爆后高锰钢晶体各晶面的晶格常数增大,加剧了晶格畸变,在高锰钢内部形成大量位错和层错,这些高密度的位错和层错阻碍位错运动,使高锰钢硬化.     

高锰钢爆炸硬化硬度与抗拉强度随深度的变化规律

采用4.5 mm和3 mm厚的成型炸药对高锰钢进行爆炸硬化试验,并测试了不同深度下高锰钢试件的硬度和抗拉强度。结果表明,在两种爆炸加载条件下,高锰钢试件表面硬度的增加量相同,但是3 mm厚炸药爆炸三次后高锰钢试件的硬化深度大于4.5 mm厚炸药爆炸两次后高锰钢试件的硬化深度,在相同深度处,3 mm厚炸药爆炸三次高锰钢试件的硬度大于4.5 mm厚炸药爆炸两次后高锰钢试件的硬度;爆炸硬化抗拉强度均随深度的增加而降低,且在相同深度处,3 mm厚炸药爆炸三次后高锰钢试件的抗拉强度大于4.5 mm厚炸药爆炸两次后高锰钢试件的抗拉强度。     

高锰钢爆炸硬化的微观机制SCIEI

选择压力峰值10—20GPa、脉冲宽度0.04—1.6μs等一系列脉冲载荷,利用轻气炮等模拟爆炸硬化过程,探索高锰钢爆炸硬化的微观机制,根据实验结果判断,激波作用后高锰钢中产生的大量孪晶是引起高锰钢爆炸硬化的主要原因。     

爆炸硬化对高锰钢滑动磨料磨损性能的影响

对Mn13Cr2高锰钢进行了爆炸硬化处理,并以120#氧化铝砂纸为磨料,应用ML-10型滑动磨损试验机对比研究了爆前、爆后高锰钢的滑动磨损性能,以探讨爆炸硬化对高锰钢滑动磨损性能的影响.结果表明:爆后高锰钢的滑动耐磨性是爆前的1.07～1.32倍,爆炸硬化弥补了高锰钢在滑动磨损过程中加工硬化能力的不足,使其滑动耐磨性得到有效改善.爆后高锰钢磨面仅出现少量氧化铝磨料,磨损产生的犁沟和划痕明显浅而窄,且磨损面相对平整、光滑.     

Nb-V合金化处理对高锰钢辙叉组织与性能的影响

本文研究了普通高锰钢Mn13的铌和钒合金化及其对组织和性能的影响。结果表明,由于大量非常细小而硬的Nb(C,N)和V(C,N)颗粒沉淀,Nb-V合金化高锰钢辙叉的晶粒比普通Mn13钢辙叉细化了1～2级。与普通ZGMn13辙叉相比,铌和钒合金化高锰钢辙叉的力学性能得到了有效改善,屈服强度、抗拉强度和冲击功分别提高了28%、11%和10%。性能的改善抑制了在使用期间由爆炸硬化引起的心轨水平裂纹的萌生。铌钒合金化高锰钢辙叉的使用寿命由原来的1.44亿吨提高到2.5亿吨以上。     

高锰钢托架的铸造

分析复杂薄壁高锰钢托架铸件的结构性能特点，制订出切实可行的铸造工艺，采取相应措施，防止裂纹，改善铸态组织，从而获得良好的机械性能和健全铸件。     

辙叉用高锰钢滚动接触疲劳表层硬化特征及组织分析

采用光学显微镜(OM)、透射电镜(TEM)以及X射线衍射仪(XRD)等对辙叉用高锰钢试样的滚动接触疲劳特性进行了分析。研究表明,高锰钢疲劳表层硬度最大值为580～690 HV0.3,硬化层深度为1～2 mm,硬化机制以孪晶、位错和层错为主,缺少冲击载荷是硬化规律异于高锰钢辙叉实际服役条件下硬化规律的主要原因。在100 ℃及1800 MPa的接触应力下循环3.5×10⁶周次,高锰钢发生了时效,析出的碳化物为体心结构的Fe_0.6Mn_5.4C₂。接触应力的存在降低了高锰钢析出碳化物的温度,即在高锰钢时效所需的能量中,额外机械能的增加可以使所需的热能相对地减少。     

高锰钢锤头铸造工艺分析

介绍了高锰钢锤头的铸造工艺．原则是将轴孔置于末端区并实现顺序凝固．对中小锤头和重量及厚度均较大的锤头宜采用水平侧边冒口工艺；顶部厚大且重量大的锤头宜采用浇口通过冒口的水平端部冒口工艺     

铸态锰钢的加工硬化性能

采用压缩试验方法,就合金元素对铸态锰钢的加工硬化性能的影响作了系统试验;试验结果表明,锰含量的降低,奥氏体的稳定性下降,因而铸态锰钢的加工硬化能力提高,适宜的N、Cr含量及N/Cr比使铸态锰钢的加工硬化能力显著提高,并对铸态锰钢的加工硬化机理作了重点分析探讨。     

高能量冲击接触载荷下高锰钢组织形态与加工硬化机制

滑移和孪生仍然是高能量冲击接触载荷下高锰钢变形的方式;位错,孪晶,微晶和非晶态组织是高锰钢变形的主要组织形态,位错胞是高锰钢在冲击载荷下特有的亚结构;高密度变形条带相互交叉、阻滞或截割,使奥氏体组织严重细化,变为微晶甚至是纳米晶,同时发生严重的点阵畸变,使晶体的自由能升高,晶体变成非晶态,微晶与非晶态的产生是高能量冲击载荷下,高锰钢加工硬化的一个很重要的机制。     

模拟实际工况条件下高锰钢加工硬化能力的研究

采用自制落锤式冲击试验机系统研究了在"相对冲击功"作用下诸因素对高锰钢加工硬化能力的影响.结果表明,对于给定成分的高锰钢,只有在高于临界"相对冲击功"的情况下,才能达到最佳的硬化效果;锰含量的降低和碳含量的升高有利于加工硬化能力的提高;稀土变质处理可以提高加工硬化速率,但不能改善最终的硬化效果;合适的沉淀强化处理可以在一定范围内提高高锰钢的加工硬化能力.与传统的小能量冲击或静载荷压缩或拉伸形变相比,以"相对冲击功"进行试验研究更能真实地反映实际工况的加工硬化规律.     

锻热等温淬火高碳低合金钢贝氏体磨球的研究与应用

采用铸坯锻热等温淬火工艺生产的高碳低合金钢贝氏体磨球，其硬度与韧性配合良好，与铸造工艺比较，生产工艺简单，成本低、质量好，经生产和装机运行表明，具有良好的应用和发展前景。     

高锰钢加工硬化

利用传统的喷丸技术对高锰钢表面喷丸处理,研究材料表层的组织结构特征.结果表明,纳米晶的演化,通过奥氏体粗晶内部位错增殖、湮灭和重组、位错缠结逐渐向位错胞过渡;应变量和应变速率的增加,诱发机械孪生,单系孪晶逐渐向多系孪晶过渡;同时多系孪晶之间的交割作用使晶粒尺寸不断细化;晶粒在位错运动和机械孪生的重复作用下,最终形成等轴状、取向呈随机分布的纳米晶组织.喷丸处理高锰钢表层明显强化.随层深减小,硬度急剧增加.高锰钢表层的加工硬化主要是由于晶粒细化、位错硬化和孪晶硬化,而与相变硬化无关.     

高铬冷作模具钢渗碳层的二次硬化特征

以Ｃｒ１２ＭｏＶ为代表的冷作模具钢，经过高温渗碳，油淬和高温回火，其渗层的二次硬化特征与经常规高淬高回处理的相比有一定的差异，主要表现为二次硬化峰值的位置及数值、残留奥氏体量以及高温回火时析出相的种类等。此外，本文不屯经高温渗碳，等温淬火处理的试样的力学性能。     

38CrMoAl钢激光淬火研究

利用连续波CO2激光束,对38CrMoAl钢进行了激光表面淬火研究,测量了淬硬层厚度和硬度分布,并对其金相组织进行了观察和分析。结果表明,38CrMoAl钢激光淬硬层的硬度可达850HV0．3,是未淬火基体的3～4倍。激光淬火层分为均匀相变区和过渡区,均匀相变区组织由均匀细化的位错马氏体(包含少量残留奥氏体)组成,过渡区为板条马氏体和未溶铁素体的混合组织。在激光功率和离焦量一定的条件下,硬化层厚度和宽度均随扫描速度增加而减小,而淬硬层硬度首先随扫描速度的增加而增加,达到一最大值时又呈下降的趋势。在离焦量48mm,功率1．8kW的条件下,38CrMoAl钢激光淬火的最佳扫描速度是20mm／s。