3Cr23Ni8Mn3N作为大功率柴油机排气阀用钢的可行性研究

通过对3Cr23Ni8Mn3N与常用的大功率柴油机排气阀用钢4Cr14Ni14W2Mo的力学性能和显微组织的比较、分析,发现3Cr23Ni8Mn3N的固溶处理温度范围宽、晶粒细小,具有组织、性能、热处理工艺及价格优势。认为3Cr23Ni8Mn3N能满足大功率柴油机排气阀的力学性能要求,具有用作大功率柴油机排气阀用钢的可行性。     

去氢工艺对20Cr2Ni4钢冲击韧度的影响

研究了热处理及去氢工艺对20Cr2Ni4钢冲击韧度的影响.结果表明,含有氢的20Cr2Ni4钢经淬回火后再进行去氢处理后其冲击韧度急剧下降;然而,若先对20Cr2Ni4钢进行去氢处理,再重新淬回火后钢的冲击性能却又显著提高,这说明去氢工艺对含有氢的20Cr2Ni4钢的冲击性能有十分显著的影响.去氢处理工艺对冲击性能的影响可能与氢在钢中的存在方式有关.去氢后,由氢析出后留下的空位或空洞造成缺陷处应力集中加剧了钢的脆化;而去氢后又重新热处理,钢中既无氢又不存在因氢析出而留下的空位或孔洞,因此导致20Cr2Ni4钢冲击韧度明显提高.     

矿山机械齿轮材料选择及热处理分析

针对20Cr2Ni4钢在应用中存在许多的问题与缺陷,通过分析矿山机械齿轮工况,对比研究了20Cr Ni2Mo与20Cr2Ni4钢的切削性、锻造性、渗层性能、热处理工艺、热处理变形、力学性能、抗过载能力及耐磨性能等。结果表明,采用20Cr Ni2Mo钢替代20Cr2Ni4钢应用于类似矿山机械的重载齿轮是可行的。     

14Cr17Ni2钢制螺栓的断裂原因分析

利用光学显微镜、扫描电镜分别观察了14Cr17Ni2钢制断裂螺栓的显微组织和断口形貌。同时,采用常规拉伸和慢应变速率拉伸试验分别对断裂螺栓的常规力学性能和氢脆敏感性进行了检测和评价。结合有限元分析,对14Cr17Ni2钢制螺栓发生断裂的原因和机理进行了探讨和分析。结果表明,14Cr17Ni2钢制螺栓的断口特征属于沿晶+穿晶准解理脆性断口,慢应变速率拉伸试验结果显示14Cr17Ni2钢制断裂螺栓存在氢致延迟断裂风险,14Cr17Ni2钢制螺栓在使用工况下发生阴极析氢型应力腐蚀现象,钢中氢含量较高。断裂螺栓基体中氢含量及有限元模拟结果侧面阐释了14Cr17Ni2钢制螺栓发生氢致延迟断裂的根本原因。     

氯和氢对新型超高强度Cr12Ni4Mo2Co14钢在酸性环境中电化学腐蚀行为的影响

采用极化曲线、电化学阻抗和Mott-Schottky等电化学试验研究了酸性环境中Cl~-和氢对一种新型超高强度Cr12Ni4Mo2Co14钢电化学腐蚀行为的影响。结果表明:Cl-和氢均对Cr12Ni4Mo2Co14钢的阳极钝化区产生影响,随着Cl~-含量和氢含量的增加,点蚀电位负向移动,钝化区间缩短;Cl-通过占据氧空位促进钝化膜中形成Schottky空位对,而金属离子空位聚集会引起钝化膜的破坏;与未充氢Cr12Ni4Mo2Co14钢相比,充氢Cr12Ni4Mo2Co14钢中的施主和受主密度均有所提高,导致阳离子空位浓度提高,局部阳离子空位的聚集可诱导钝化膜的击穿。     

新型超高强度钢Cr12Ni4Mo2Co14在酸性环境中的应力腐蚀行为

采用慢应变速率拉伸实验研究了一种新型超高强度钢在酸性环境中Cl~-和H对应力腐蚀行为的交互作用,并采用SEM观察了试样断口形貌.结果表明,Cl~-显著提高Cr12Ni4Mo2Co14钢的应力腐蚀敏感性,实验条件下临界Cl~-浓度[Cl~-]c为0.15%左右.当Cl~-浓度高于[Cl~-]c时,Cl~-引发严重的点蚀,应力腐蚀裂纹起源于点蚀坑处.Cr12Ni4Mo2Co14钢在含Cl~-溶液中的断裂机理可以用"滑移-膜破裂"机制进行解释.充氢后的Cr12Ni4Mo2Co14钢发生氢致开裂,断口上出现二次裂纹.临界充氢电流密度i_([H]c)为10 m A/cm~2(溶液p H=5,充氢时间为30 min).当充氢电流密度大于i_([H]c)时,Cr12Ni4Mo2Co14的强度损失和塑性损失趋于最大值.溶液中的Cl~-浓度和材料中的H有复杂的交互作用,并非简单的加和作用.     

淬火温度对25Cr2Ni3Mo垫片组织和性能的影响

本文研究了淬火温度对25Cr2Ni3Mo钢垫片显微组织和力学性能的影响。测试了不同淬火温度下25Cr2Ni3Mo钢垫片试样的常温拉伸性能和-115℃低温冲击吸收能量值;应用金相显微镜、扫描电子显微镜等进行了金相显微组织和扫描电镜高倍组织的观测、冲击断口形貌分析。依据测试和分析结果确定了25Cr2Ni3Mo钢的最佳淬火温度范围,满足25Cr2Ni3Mo钢垫片的高力学性能要求。     

U71Mn与1Cr18Ni9Ti异种钢的角接接头焊接性试验研究

应用金相观察、力学性能测试、理论计算等手段，对1Cr18Ni9Ti不锈钢与U71Mn高碳钢，用不同焊接材料所形成的不同类型异种钢接头的组织特征、力学性能等进行了研究与分析。结果表明：采用小电流小规范焊接工艺和高Cr、高Ni的A307焊条施焊，U71Mn和1Cr18Ni9Ti异种钢焊接接头的组织和性能最优。     

Ni含量对0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢富铜相析出的影响

研究了不同Ni含量的0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢在1040℃固溶后油冷和炉冷(均进行480℃时效,分别表示为OC、FC试样)两种热处理工艺下的力学性能和微观组织变化规律,通过力学性能测试、SEM和TEM观察,探讨了Ni含量对力学性能和富铜相析出的影响.研究表明:FC试样的强度由于炉冷过程中析出了粗大的富铜相而显著低于OC试样的;随Ni含量的提高,两种试样的强度均增加,但差距在缩小,其原因是炉冷过程中析出的富铜相尺寸逐渐细小,表明Ni可以提高了Cu在γ相区的溶解度,延缓了固溶后炉冷过程中的富铜相析出;随时效温度的提高,不同Ni含量试验钢的强度降低,且Ni含量高的试验钢强度降低更显著;随Ni含量的提高,时效过程中富铜相的形核速率和长大速度增加,表明Ni降低了Cu在钢中的扩散激活能.     

低压转子用25Cr2Ni4MoV钢低温性能的研究

25Cr2Ni4MoV钢可进行调质处理和用于制作低压转子。对含0.25%C、1.62%Cr、3.75%Ni、0.33%Mo和0.09%V(质量分数),尺寸为Φ100mm×300mm的25Cr2Ni4MoV钢锻坯进行了860℃油淬和635℃回火处理以及610℃×8h空冷的稳定化处理。检测了钢的显微组织、室温力学性能及-50℃、-70℃、-90℃、-120℃、-160℃和-196℃的冲击韧度和冲击试样的断口形貌。结果表明:经调质处理的25Cr2Ni4MoV钢的组织为回火索氏体和少量残留奥氏体,力学性能符合要求;随着冲击试验温度的降低,冲击试样断口的剪切断裂的面积逐渐减少,解理断裂的面积逐渐扩大;在-196℃冲击试验的试样为明显的脆性断口;与调质态的相比,经过610℃稳定化处理的25Cr2Ni4MoV钢的力学性能和显微组织没有明显的变化,仍满足设计要求。     

18Cr2Ni4WA钢渗碳后淬火工艺对组织和性能的影响

18Cr2Ni4WA钢系低碳高合金结构钢,经渗碳处理后其表层由于含碳量提高,临界点与心部有较大差异。据此对18Cr2Ni4WA钢渗碳件进行复合淬火,不仅其表面可获得高硬度,心部也具有良好的综合力学性能。     

000Cr10Ni14Si5不锈钢的焊接

000Cr10Ni14Si5不锈钢具有良好的力学性能、耐高温性能以及抗腐蚀性能，但该材料的焊接性差，工艺要求难度大。针对其特点提出了合理的焊接工艺措施，成功地解决了000Cr10Ni14Si5不锈钢的焊接难题。     

锻造加热温度对20Cr2Ni4A钢奥氏体晶粒长大及力学性能的影响

研究了锻造加热温度(1050~1200 ℃)和锻造保温时间(40~120 min)对20Cr2Ni4A钢经相同锻造变形后锻后奥氏体晶粒长大行为的影响,并对不同锻造加热温度下的淬火态20Cr2Ni4A钢进行了力学性能检测。结果表明,锻后20Cr2Ni4A钢奥氏体晶粒长大规律在低于1150 ℃仍然符合Beck模型,模型计算值与实际测量值相吻合。随着锻造加热温度的升高,奥氏体晶粒长大呈现先缓慢增加后快速增加的规律。当锻造加热温度超过1150 ℃时,第二相粒子大量溶解,对晶界的钉扎作用急剧减弱。综合考虑20Cr2Ni4A钢锻后奥氏体晶粒尺寸均匀性、热处理后力学性能测试结果及可锻性因素,确定最优锻造加热温度为1150 ℃。     

Ni对高碳工具钢75Cr1组织和性能的影响

为开发高性能、长寿命的木工圆锯片、带锯条、弹簧等五金工具，在75Cr1钢中分别添加质量分数为0.2%、0.4%的Ni元素。通过力学性能检验、显微组织分析以及热处理试验，研究了不同Ni含量对75Cr1钢热轧态及热处理态力学性能与显微组织的影响。结果表明，在Ni添加量为0%～0.4%的范围内，能降低热轧75Cr1钢的强度与硬度，提高塑性，其含量越高，效果越显著，但对冲击性能影响不明显；Ni对淬火硬度影响不大，当Ni含量达到0.4%时，硬度呈降低趋势，但明显提高回火后的塑性，降低回火后的强度与硬度，并改善回火后的冲击吸收能量，Ni含量越高，改善效果越明显。显微组织方面，Ni可以细化热轧75Cr1钢珠光体球团尺寸及片层间距，促进珠光体片的球化，同时也细化淬火与回火后的显微组织。结合经济性与综合力学性能考虑，75Cr1钢中Ni的最佳添加量为0.2%。     

准贝氏体渗碳钢与含Ni渗碳钢的比较研究

与１８Ｃｒ２Ｎｉ４ ＷＡ、１８ＣｒＮｉ３ＭｏＡ等含Ｎｉ 优质合金渗碳钢相比,ＢＺ１８Ｑ 准贝氏体渗碳钢具有优异的力学性能、渗碳性能及耐磨性,并且热处理工艺简单和价格低廉。可替代这些昂贵的含Ｎｉ 优质合金渗碳钢制造一些承受大载荷、性能要求高的重要零件,为企业带来大的经济效益。     

High-Power Diode Laser-Treated 13Cr4Ni Stainless Steel for Hydro Turbines

The cast martensitic chromium nickel stainless steels such as 13Cr4Ni, 16Cr5Ni, and 17Cr4Ni PH have found wide application in hydro turbines. These steels have adequate corrosion resistance with good mechanical properties because of chromium content of more than 12%. The 13Cr4Ni stainless steel is most widely used among these steels; however, lacks silt, cavitation, and water impingement erosion resistances (SER, CER, and WIER). This article deals with characterizing 13Cr4Ni stainless steel for silt, cavitation, and water impingement erosion; and studying its improved SER, CER, and WIER behavior after high-power diode laser (HPDL) surface treatment. The WIER and CER have improved significantly after laser treatment, whereas there is a marginal improvement in SER. The main reason for improved WIER and CER is due to its increased surface hardness and formation of fine-grained microstructure after HPDL surface treatment. CER and WIER of HPDL-treated 13Cr4Ni stainless steel samples have been evaluated as per ASTM G32-2003 and ASTM G73-1978, respectively; and these were correlated with microstructure and mechanical properties such as ultimate tensile strength, modified ultimate resilience, and microhardness. The erosion damage mechanism, compared on the basis of scanning electron micrographs and mechanical properties, is discussed and reported in this article.     

回火温度对25Cr2Ni4MOV钢组织和性能的影响

采用冲击、拉伸、硬度以及微观分析等实验方法,研究了回火温度对25Cr2Ni4MoV钢微观组织和力学性能的影响。结果表明：在不同温度下回火时,回火组织均为回火索氏体＋碳化物,但碳化物在基体中分布状态的不同导致了力学性能的较大差异。为使回火后材料的强度、硬度和塑韧性达到良好匹配,最佳的回火工艺应为880℃淬火后在610℃加热保温4h空冷。     

热处理工艺对Cr15Ni2MnMoCuNbRE铸钢组织及性能的影响

采用扫描电镜、力学性能试验机和腐蚀磨损试验机研究了热处理工艺对Cr15Ni2MnMoCuNbRE铸钢组织、力学性能和耐腐蚀磨损性能的影响。结果表明,试验钢经860 ℃处理后的组织为奥氏体+晶界网状碳化物,热处理加热温度升高,试验钢的组织和性能均得到不同程度的改善。当加热温度从860 ℃升至1000 ℃后,试验钢组织中晶界碳化物减少,形态改善,碳化物由晶界网状转变为细棒状,力学性能和耐腐蚀磨损性能显著提高。与加热温度860 ℃处理的试验钢相比,加热温度为1000 ℃处理的试验钢,其硬度和冲击吸收能量分别提高了5.9%和49.8%,达到了57.5 HRC和35.5 J,耐腐蚀磨损性能提高了1.88倍。