等离子钨、钼和钇共渗时钇原子对渗层的交互作用

利用双层辉光等离子渗金属技术,在20号钢表面进行钨-钼-钇和钨-钼共渗,并获得合金渗层。利用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)进行微观组织分析和成分分布检测,用X射线衍射仪(XRD)进行结构分析,用Fick第二扩散定律分别计算上述二元共渗和三元共渗渗层的钨、钼扩散系数以及扩散激活能。研究表明:钨-钼-钇和钨-钼共渗渗层组织均为柱状晶,渗层与基体之间有一条分界线。稀土钇的加入细化了渗层的组织;钨-钼-钇共渗层物相主要为:Fe(W,Mo,Y),Fe3Mo,Fe17Y2,W,Y等;钨-钼共渗渗层物相主要为:Fe(W,Mo);钇的加入使渗层中钼在距表面12~15,24~25,35~36μm处的扩散系数分别提高了1.72,1.85,2.10倍,平均增大1.89倍。而钨原子的扩散系数在加入稀土元素后减小了0.92,0.99,0.76,平均降低了0.89倍;稀土钇的加入降低了钼原子的扩散激活能,说明了稀土钇对钼具有催渗作用,但对钨没有催渗作用。     

稀土元素在4Cr5MoV1Si钢气体软氮化过程中的作用和机制探讨

本文研究在4Cr5MoV1si钢气体软氮化过程中添加微量稀土元素,对动力学过程、渗层组织和性能的影响。结果表明,加入适当的稀土元素,可使渗速提高25～35％;渗层中氮、碳含量增高,且向内延伸,渗层硬度提高,耐磨性提高近一倍,并能使气体软氮化温度降低10～20℃。稀土元素渗入钢表面,不仅起到催渗、活化渗剂的作用,同时起到微合金化的作用。     

高铬冷模具钢渗碳后二次硬化特点分析

对Ｃｒ１２ＭｏＶ钢进行高淬高回处理，可获得强韧化效果。但出现二次硬化峰值的回火温区较窄。采用渗碳结合高温回火的方法，旨在经二次硬化效果。结果表明，渗碳使渗层中残留奥氏体大量增加，二次硬化峰值的高度及宽度都明显增加，渗层中有钼的碳化物析出，这些 变化均与渗层中成分变化特点有关。     

钢中加入稀土对渗碳层的影响

研究了低碳钢中加入ＲＥ后对渗碳层的影响。实验结果表明，钢中加入ＲＥ以后，渗碳的有效硬化层增加，在渗碳过程中显示出钢中ＲＥ具有催渗作用。     

渗碳硼钢淬透性的研究

本文主要研究了微量元素钛、铝、氨和硼对18CrMnB钢心体和渗谈层淬透性的影响。研究结果表明：微量元素钛、铝、氮和硼对18CrMnB钢心体淬透性影响很大，而对渗碳层淬透性，特别是对渗碳表层淬透性影响较小；钛铝和硼显著提高18crMnB钢心体淬透性，但随渗碳层谈含量增加，它们提高淬透性的作用减小，当碳含量达到O．5%～O．6%时，它们的这种有益作用消失；加钛低氮18CrMnB钢淬性在钢中Ti^c=Ti^t-3.42N值约为0．058%时达到极大值;加铝高氮18CrMnB钢淬遗性随Cβ=AL，/（N-Ti/3.42）值增大而提高。     

钼在高钢级管线钢中的作用研究

研究了低C-Mn-Nb系高钢级X80管线钢中不同钼的质量分数对组织和性能的影响。结果表明,在此系列的钢中,随着钼的质量分数的增加,针状铁素体的量也随着增加,同时钢中出现贝氏体束和M-A组织。钢的屈服强度、抗拉强度均随钼的质量分数的提高而增加,而抗拉强度的提高幅度要高于屈服强度,屈强比随Mo的加入而降低,且随着M-A组织的增多,钢的冲击韧性降低明显。     

钢中元素对钢铁性能的影响

正Mo(钼)钼在钢中能提高淬透性和热强性,防止回火脆性,增加剩磁和矫顽力以及在某些介质中的抗蚀性。在调质钢中,钼能使较大断面的零件淬深、淬透,提高钢的抗回火性或回火稳定性,使零件可以在较高温度下回火,从而更有效地消除(或降低)残余应力,提高塑性。在渗碳钢中钼除了具有上述作用外,还能在渗碳层中降低碳化物在晶界上形成连续网状的倾向,减少渗碳层中残留的奥氏体,相对地增加了表面层的耐磨性。在锻模钢中,钼还能保持钢有比较稳     

铁素体型不锈钢

它的内部显微组织为铁素体,其铬的质量分数在11．5％～32．0％范围内。随着铬含量的提高,其耐酸性能也提高,加入钼（Mo）后,则可提高耐酸腐蚀性和抗应力腐蚀的能力。这类不锈钢的国家标准牌号有OOCr12、1Cr17、OOCr17Mo、OOCr30Mo2等。     

合金元素对铸态奥—贝球铁的性能影响

本文旨在通过合金化探讨生产铸态奥—贝球铁的可行性。探讨了镍、钼加入量对其铸态奥—贝球铁的性能影响。结果表明：通过Ni、Mo、Cu复合合金化作用，使铸态奥—贝球铁的抗拉强度σb达到1184MPa，延伸率δ=3．1％，硬度HRC=40；Ni含量的增加使铸态奥—贝球铁的抗拉强度和硬度增加，而延伸率有所下降；Mo含量的增加使铸态奥—贝球铁的抗拉强度和延伸率增加到一定程度后下降，出现极值；硬度随其增加而增加。     

新型航空发动机轴承钢M50NiL微氮渗碳淬硬层的断裂韧性

采用三点弯曲、单边Ｖ型缺口试样，沿缺口渗碳，测试渗碳淬硬层断裂韧性的试验方法，研究了碳、氮含量和冷处理及回火温度对Ｍ５０ＮｉＬ钢渗层断裂韧性的影响。结果表明，渗碳层中附加渗入微量氮对二次硬化和断裂韧性的提高都有利，它使淬硬层的断裂韧性明显高于钢的常规渗碳钢和Ｍ５０钢。     

碳含量和晶粒尺寸对高碳钢表面脱碳类型和深度的影响

摘要：硬线在加热、轧制等过程中会发生表面脱碳，严重影响工件的性能。通过等温加热实验，研究了加热温度和碳含量对硬线60、70和82B钢表面脱碳层类型和深度的影响，及原始奥氏体晶粒尺寸对弹簧钢60Si2MnA表面脱碳类型和深度的影响。结果表明：保温90min后，60钢在700~750℃时仅存在完全脱碳层，在850~900℃时仅存在部分脱碳层，其完全脱碳层深度随温度增加而逐渐减小，部分脱碳层则相反。70钢仅在850~900℃时存在部分脱碳层。82B钢的脱碳层深度随着温度增加先增加后减少至消失，然后又逐渐增加。硬线在碳含量处于γ单相区时主要发生部分脱碳，且深度随碳含量的升高而增大；碳含量处于α+γ两相区时主要发生完全脱碳，且深度随着碳含量增加先减小后增大。弹簧钢60Si2MnA的完全脱碳层深度随着原始奥氏体晶粒尺寸的增大逐渐减小。     

Effect of carbon content and grain size on structure and depth of surface decarburization of high carbon steel

The surface decarburization of hard wire will occur in the process of heating and rolling, which will seriously affect the performance of workpiece. The effects of holding temperature and carbon content on the type and depth of decarburized layer on hard wire 60, 70 and 82B steel were studied by isothermal heating experiment. The effects of crystallite dimensions of original austenite on decarburization depth of spring steel 60Si2MnA were analyzed. The results show that there is only a complete decarburization layer of 60 steel at 700-750℃ after heating at different temperatures for 90min. There is only a partial decarburization layer at 750-850℃. The depth of decarburized layer decreases gradually with the increase of temperature, and there is only a partial decarburization layer at 850-900℃. The depth of complete decarburization layer decreases gradually with the increase of temperature, and the depth of partial decarburization layer increases gradually with the increase of temperature. The partial decarburization layer of 70 steel only exists at 850-900℃. The depth of complete decarburization layer of 82B steel increases gradually with the increase of temperature, then gradually decreases to zero, at least gradually increases. Only a complete decarburization layer exists at 700℃. There is partial decarburization when the hard wires carbon content is in the γ single phase region, and the depth increases with the increase of carbon content. There is complete decarburization when the carbon content is mainly in the α+γ two phase region, and the depth decreases first and then increases with the increase of carbon content. The depth of the complete decarburization layer of the spring steel 60Si2MnA decreases with the increase of crystallite dimensions of original austenite.     

预氮化对Cr-Co-Mo-Ni轴承钢渗碳层组织和性能的影响

化学热处理工艺对轴承钢的服役性能具有重要影响。研究了预氮化工艺对新型Cr-Co-Mo-Ni轴承钢渗碳层组织和性能的影响规律。结果表明,经预氮化处理的渗碳层组织可划分为析出物和针状马氏体区,析出物、针状马氏体和板条马氏体混合区,以及析出物和板条马氏体区,且在原渗氮形成的白亮层位置有数量较多的微小孔洞出现。预氮化全工艺试样表层含铬碳化物析出较少,随渗层深度的增加,次表层析出较多的含铬碳化物且尺寸较大。相较于仅渗碳试样,在表层相同位置,经预氮化处理的试样在回火后,析出物的尺寸更细小。预氮化能够提高渗碳效率,增加渗层硬度,在全工艺试样渗层深度为0.12~0.82 mm,预氮化试样的硬度高于仅渗碳试样,且经渗后热处理的硬度增加程度也显著高于仅渗碳试样。     

Modification in the Microstructure of Mod. 9Cr-1Mo Ferritic Martensitic Steel Exposed to Sodium

Mod. 9Cr-1Mo is used as the structural material in the steam generator circuit of liquid metal-cooled fast breeder reactors. Microstructural modifications on the surface of this steel are investigated after exposing to flowing sodium at a temperature of 798 K (525 °C) for 16000 hours. Sodium exposure results in the carburization of the ferritic steel up to a depth of ~218 µm from the surface. Electron microprobe analysis revealed the existence of two separate zones with appreciable difference in microchemistry within the carburized layer. Differences in the type, morphology, volume fraction, and microchemistry of the carbides present in the two zones are investigated using analytical transmission electron microscopy. Formation of separate zones within the carburized layer is understood as a combined effect of leaching, diffusion of the alloying elements, and thermal aging. Chromium concentration on the surface in the α-phase suggested possible degradation in the corrosion resistance of the steel. Further, concentration-dependent diffusivities for carbon are determined in the base material and carburized zones using Hall’s and den Broeder’s methods, respectively. These are given as inputs for simulating the concentration profiles for carbon using numerical computation technique based on finite difference method. Predicted thickness of the carburized zone agrees reasonably well with that of experiment.     

不同渗碳层深度下重载齿轮钢的疲劳性能

 国家工程研究中心, 北京100081;3. 中国钢研科技集团有限公司科技质量部, 北京 100081)     

Mo微合金化对82B高碳建筑用钢组织和力学性能的影响

采用金相显微镜、硬度计、万能拉伸试验机、扫描电镜等设备对含0.02%～0.11%Mo 82B钢（0.82%C,0.20%Cr）Φ12.5 mm轧材（终轧950℃,水冷至650℃,空冷）进行了显微组织和力学性能的测定,并利用JMATPRO技术对试验钢的CCT曲线模拟。结果表明:当Mo含量由0.02%提高至0.11%时,（1）82B试验钢脱碳层深度均在0.12 mm以下,HV硬度值由305小幅提高至317;（2）索氏体含量由94%降至89%,索氏体片层明显细化,屈服强度由655 MPa增至771 MPa,抗拉强度由1 054 MPa增至1 139 MPa,断面收缩率由38%增至52%,延伸率无明显变化,约为12%;（3）微量Mo的高温强化作用明显,在600℃时屈服强度由316 MPa增至369 MPa,抗拉强度由358 MPa增至399 MPa。     

Mo对耐火钢高温屈服强度的影响

设计了一系列Mo质量分数从0.1%到0.8%的Fe-Mo-C三元模型钢.采用两种不同热处理工艺制度得到不同的组织,研究了Mo元素对耐火钢高温强度的两种强化形式:固溶强化和贝氏体相变强化.Mo可以显著提高耐火钢的高温强度,它在耐火钢中的主要高温强化机理是固溶强化.Mo质量分数不高于0.5%时,其高温固溶强化效果明显,每添加0.1%的Mo,600℃的屈服强度增量为13.71 MPa;但当Mo质量分数大于0.5%后,高温强度增幅逐渐减小.此外,贝氏体相变强化对耐火钢的高温强度也有重要影响.当贝氏体体积分数达到20%时,耐火钢的高温强度显著增加.      

Mo含量对(Ti,W,Ta)C-Ni系金属陶瓷组织与性能的影响

以(Ti,W,Ta)C固溶体粉末、金属Mo粉和Ni粉为原料,采用真空液相烧结法制备(Ti,W,Ta)C-x Mo-1%Ni金属陶瓷(x为质量分数,x=0~20%),研究Mo含量对(Ti,W,Ta)C-Ni系金属陶瓷的显微组织、物相组成、致密度和力学性能的影响。结果表明,随Mo含量增加,金属陶瓷的组织逐渐细化;Mo对(Ti,W,Ta)C-Ni系金属陶瓷的致密化具有较强的促进作用,使得金属陶瓷的烧结收缩率增加,孔隙减少;随Mo含量增加,(Ti,W,Ta)C-Ni系金属陶瓷的硬度提高,而抗弯强度先升高后降低。当Mo含量为15%时,(Ti,W,Ta)C-Ni系金属陶瓷的力学性能最优,硬度HRA和抗弯强度分别为90.2和1 661 MPa。     

0.12%~0.16%C铬钼钢连铸板坯表面纵裂的控制

12Cr2Mo,14CrMo和15CrMo钢的生产流程为铁水-110t BOF—LF—VD-300 mm×（1700~2400）mm板坯CC工艺。分析了钢中碳含量,Mn/S,结晶器倒锥度,结晶器冷却工艺和保护渣,浸入式水口插入深度等因素对连铸板坯表面纵裂的影响。通过将优化前3种钢的结晶器倒锥度1.10优化成12Cr2Mo钢1.20,14CrMo钢1.15,15CrMo钢1.10,浸入式水口的插入深度由原先的170~180 mm调整到140~150 mm,使用粘度较低的保护渣（碱度1.25,1300℃粘度0.129 Pa·s）,以增加渣液的流动性,连铸板坯表面纵裂缺陷得到了有效的控制,纵裂率由原先的8.9%降低到优化后的3.2%。