高速动车组EA4T车轴激光增材修复研究

为验证激光增材修复技术在高速动车组车轴损伤修复应用中的可行性,在车轴基材上开展了激光修复工艺试验,重点研究激光功率和扫描速度对熔覆质量的影响,通过分析研究不同激光功率、扫描速度下所得试样的宏观熔覆形貌、宏观金相分析、显微硬度、金相组织等,筛选出较优的工艺参数,并进一步对熔覆试样的拉伸性能、冲击性能、应力腐蚀及疲劳试验等多项力学性能检测。结果表明,采用优化后的工艺参数在EA4T上激光熔覆IN625镍基粉末,其熔覆试样拉伸性能优于母材标准要求,冲击性能优于基材的冲击性能,疲劳寿命与基材相当,达到了车轴服役性能的要求,可用于后续高速动车组EA4T车轴上的修复。     

回火温度对EA4T车轴钢显微组织及力学性能的影响

采用不同的回火温度(500、550、600和650 ℃)对EA4T车轴用钢进行调质热处理,使用OM、SEM、拉伸试验及冲击试验等测试分析了材料的显微组织和力学性能,研究了回火温度对EA4T钢显微组织及力学性能的影响。结果表明,随着回火温度的升高,回火组织转变为回火索氏体,EA4T钢强度有所降低,韧性及塑性提高。当回火温度升高至600 ℃以上时,EA4T钢的冲击断口形貌呈韧窝状。回火处理后,EA4T钢抗拉强度与硬度的经验公式为:R_m=2.9477V+45.59。     

热处理工艺对高强度TRIP钢组织与性能的影响

采用Gleebe-3500热模拟机研究了不同退火温度下成分为C0.27-Mn1.7-Si1.0-P0.04-V0.09-Ti0.1冷轧TRIP钢的组织与力学性能。结果表明,在760～800℃之间退火,随着退火温度升高,铁素体量减少而贝氏体量增加,抗拉强度和屈服强度上升。两相区温度一定时,随着贝氏体等温温度升高,残余奥氏体量先增加后减少,残奥含碳量变化则相反。在退火温度760℃、贝氏体等温温度420℃时,试验钢获得最大强塑积为20 665 MPa%。     

回火温度对高速重载列车车轴用钢EA4T冲击韧度的影响

将经过不同温度回火后的EA4T钢试样分别加工成夏比V型和U型缺口冲击试样,通过系列冲击试验对EA4T钢的回火脆性进行了研究.结果表明,EA4T钢冲击韧度随回火温度的升高而升高,在550℃左右回火具有高温回火脆性,在高于回火脆性温度区回火时,其冲击韧度将大幅度提高.回火脆性对夏比V尖锐缺口的敏感性更高.     

高速重载列车车轴用钢EA4T的低温韧度

将经过高温系列回火的EA4T钢试样加工成夏比V型缺口冲击试样,通过低温系列冲击试验对EA4T钢的低温韧度进行了研究。结果表明,EA4T钢经880℃油淬,650℃回火后的冷脆转变温度为-97.37℃至-117.59℃,且在0℃至-80℃冲击时,其A_(KV)基本高于150 J,断口韧性断裂特征明显,表明EA4T钢具有良好的抗冷脆转变能力。     

激光淬火对高速动车组EA4T车轴钢组织和性能的影响

为提高EA4T车轴钢的表面硬度和耐磨性能,采用激光淬火对调质态车轴进行表面改性。利用扫描电镜、显微硬度计、纳米压痕仪等对激光淬火层的微观组织、相变层深度和硬度进行了详细的表征。结果表明:EA4T车轴钢表面经过不同工艺激光淬火后,相变层内的淬火组织主要由细小的板条马氏体和粒状贝氏体组成,其深度根据工艺不同从100 μm到800 μm不等,并呈现随淬火功率的增加和扫描速度减小,相变层深度逐渐增加的趋势。淬火相变层区域内,车轴钢的显微硬度基本保持在450 HV0.2左右,约为基体硬度的2倍,耐磨性显著提高。由于淬火道次之间搭接的原因,淬火层呈现波形分布,其中波谷马氏体含量高于波峰位置,因此其硬度明显高于波峰处。     

热处理工艺对55SiMoV钢组织与性能的影响

研究了热处理工艺对５５ＳｉＭｏＶ钢组织、力学性能及多冲抗力的影响。研究结果表明，该钢淬火后，随奥氏体化温度升高，晶粒变粗，板条尺寸增大，孪晶数量增多。获得最佳综合力学性能的工艺为：８７０℃淬火＋２００￣２２０℃回火。     

热处理工艺对RAFM钢组织与性能的影响

现有低活化铁素体/马氏体(RAFM)钢的室温力学性能和高温力学性能都还不能完全满足下一代聚变反应堆的高效率运行条件,选用电渣重熔技术熔炼了一种新的RAFM钢.研究了淬火温度和回火温度对新RAFM钢微观组织和力学性能的影响,利用光学显微镜和扫描电镜对其性能进行了测试与分析.结果表明,RAFM试验钢采用980 ℃淬火+780 ℃回火热处理工艺时,组织为板条马氏体;室温抗拉强度为680.79 MPa,伸长率为31.1%,断面收缩率为71.91%.     

热处理对T91钢管TIG焊接头组织与性能的影响

对T91钢TIG接头的热处理要求很严格,采用不同的热处理工艺对T91钢管的TIG焊接头进行热处理,分析了不同热处理工艺下TIG焊接头在力学性能和显微组织上的差异。结果表明:碳化物的扩散决定了T91钢管TIG接头力学性能和显微组织。温度对晶粒的大小和马氏体中碳化物扩散的影响远大于保温时间。     

大截面EA4T车轴钢回火工艺对组织和性能的影响

通过对国外EA4T车轴钢产品分析及大轴淬火过程模拟,CCT曲线测定,对国产大截面EA4T车轴钢回火热处理工艺进行研究,制定出恰当的回火工艺((910±10)℃淬火、(650±10)℃回火)。通过该热处理工艺实施,国产化EA4T车轴钢力学性能和组织均符合国际先进的车轴标准(EN13261)对材料的要求。     

脉冲电流辅助热处理对EA4T车轴钢带状组织的影响

对EA4T车轴钢试样分别在奥氏体化保温以及冷却相变过程通入脉冲电流,对不同冷却速度下的组织变化进行研究。试验表明：在脉冲电流的作用下,EA4T钢带状组织能够在一定程度上得到抑制。脉冲电流能促进奥氏体状态下的碳原子及合金元素的扩散,同时也能在相变过程中抑制先共析铁素体的形核,消除带状组织。     

热处理工艺对重型履带板用钢组织与性能的影响

利用光学显微镜、扫描电子显微镜、电子探针,并通过室温拉伸实验和冲击实验,分析了不同热处理工艺对重型履带板用NiCrMo中碳低合金钢的组织和性能的影响.结果表明,1000℃保温8h的均匀化退火能明显改善实验合金铸态组织中碳元素的枝晶偏析；随着碳含量的增加,合金抗拉强度成直线上升,韧性下降明显.当淬火温度高于910℃之后,晶粒尺寸长大明显,强度和硬度随之降低；淬火温度超过970℃后,个别晶粒出现异常长大现象；在450 ～ 550℃回火后得到回火索氏体组织,强度随着回火温度的上升而下降,0.32％碳含量的抗拉强度从1340 M Pa下降到1220 MPa;韧性随之增加,冲击韧性从40 J·cm-2上升到65 J·cm-2.     

含钒LZ50车轴钢的热处理工艺

对含V车轴钢热处理过程中正火和回火温度对组织和性能的影响进行了研究。结果表明,第一次正火温度在910 ℃以上时奥氏体晶粒有明显的长大趋势,第二次正火温度在860 ℃以上时奥氏体晶粒开始粗化,回火温度在 550 ℃时拉伸性能良好。通过试验研究得出,采用“840～870 ℃一次正火＋800 ℃二次正火＋550 ℃回火”的热处理工艺,可以得到均匀的组织、细小的晶粒和良好的力学性能匹配。     

热处理对热轧不锈钢复合板组织性能的影响

对热轧奥氏体不锈钢复合板的热处理工艺进行了研究,利用金相显微镜对基层碳钢组织进行了观察,通过剪切、拉伸及冲击等试验对热处理前后的界面结合性能及力学性能进行了研究,并对复层不锈钢耐蚀性进行了测量.结果表明,热轧不锈钢复合板基层碳钢组织主要为铁素体和珠光体,强度较低,复层不锈钢的耐腐蚀性也较差;快冷处理后,复合板的强度增加,但由于快冷基层碳钢产生了大量的马氏体和贝氏体组织,塑性明显下降.回火后试样的塑性有明显改善,但仍不能满足使用要求.快冷+缓冷处理后,碳钢层组织为较细小铁素体、贝氏体和少量珠光体,不锈钢复合板力学性能符合标准要求.热处理后的不锈钢复合板抗剪切强度均＞ 380 MPa,界面结合性好;复层不锈钢的腐蚀速率从热轧后的36.2 g/(m2-h)降低到了2 g/(m2·h)左右.最佳热处理工艺为高温(1000℃)快冷+低温(500℃)缓冷.     

EA4T材料的锻造与热处理工艺研究

EA4T是一种德国牌号的低碳高合金钢材。通过对该材料进行成分分析后,冶炼出该材料,并对其锻造与热处理工艺、金相组织与力学性能分别进行探索和检测。成功获得了如下工艺:锻造工艺温度为1150~850℃,热处理工艺为淬火+高温回火,淬火工艺温度为900~920℃,回火温度为600~650℃。该工艺下材料具有回火索氏体+少量回火贝氏体的金相组织及满意的力学性能。     

热处理对ZG06Cr13Ni4Mo不锈钢组织与性能的影响

研究了不同正火温度、回火保温时间和冷却方式对低碳马氏体不锈钢ZG06Cr13Ni4Mo组织与力学性能的影响。利用光学金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)对材料的微观组织和结构进行了研究。进行了室温拉伸和0℃冲击试验,并用SEM观察了断口形貌。结果表明,正火温度对ZG06Cr13Ni4Mo不锈钢组织与性能有显著影响。在γ+δ两相区正火时,会生成高温δ铁素体,并且δ在随后的热处理中不能被消除,即使很少的铁素体(1%),也会极大损害材料的韧性。采用较快冷却时,材料的韧性较高而强度较低;较长时间的回火保温,材料的强度较低,与较短时间保温下相比韧性没有明显差别。     

热处理工艺对EH36级船板组织与性能的影响

采用经验算法分别对EH36级船板钢加热及冷却时的实际相变温度Ac1、Ac3、Ms和Bs进行计算。利用Jmatpro对该型船板钢的热处理性能进行模拟计算并获得CCT曲线。对不同热处理工艺下EH36级船板钢的微观组织、硬度及力学性能进行分析。结合计算的相变温度与CCT曲线,最终获得了较合理的热处理工艺方案： 910 ℃淬火+500 ℃回火,组织均匀细化,渗碳体均匀弥散分布,综合力学性能良好。