低碳马氏体组织中的残余奥氏体

本文用七种成分不同的低碳马氏体钢作研究材料,对低碳马氏体组织中的残余奥氏体的形态、分布、机械稳定性和热稳定性作了较系统的研究。试验结果表明,低碳马氏体组织中普遍存在薄膜状的残余奥氏体,这种残余奥氏体主要分布于板条马氏体边界上,也分布于马氏体束边界和原奥氏体晶界上;奥氏体膜常是一边平直、规则,另一边起伏不规则,其厚度即使在同一板条束中,甚至在同一边界上也是不均匀的;相变过程中的应变,并未使残余奥氏体的位向发生大的变化;低碳马氏体中的残余奥氏体有良好的机械稳定性(至少在含Mn的低碳马氏体钢中是如此),并有良好的低温稳定性,其分解温度为200～300℃。     

激光处理对灰铸铁表面组织与耐磨性的影响

本文借助光学显微镜、透射电镜(TEM)分析了HT20-40灰铸铁经激光处理后硬化带中显微组织的特征,并进行了快速磨损试验,探讨显微组织与耐磨性的关系。实验结果表明,HT20-40经激光熔化处理后表层组织为树枝状马氏体(M)、残余奥氏体(A′)+树枝间变态菜氏体(M+A′+Fe_3C);经激光不熔化处理后表层组织为马氏体针团+A′+G(石墨)。激光处理后耐磨性显著提高。     

高速钢激光热处理的试验研究

采用ＣＯ＿２连续波激光器对Ｗ１８Ｃｒ４Ｖ高速钢进行激光重熔和固态相变硬化处理。高速钢激光重熔层的显微组织为极细小的材枝晶和枝晶问富Ｗ、Ｖ、Ｃｒ合金元素的奥氏体及Ｍ＿６Ｃ碳化物，枝晶内为针状和板条状混合马氏体。固态相变硬化处理后显微组织为马氏体、残余奥氏体和未溶碳化物，晶粒显著细化。磨损试验证实，激光重熔处理使高速钢耐磨性降低，激光固态相变硬化处理比常规１２６０℃淬火５６０℃三次回火处理的耐磨性有明显提高。     

4340钢的奥氏体化温度对其淬火态显微组织与机械性能的影响

本文研究了AISI4340钢的奥氏体化温度对平面应变断裂韧性(K_(1c))和显微组织的影响。采用的奥氏体化温度为870℃及1200℃。全部试样在1200℃温度下奥氏体化,从较高的奥氏体化温度在炉内冷却到870℃,然后进行油淬。经透射电子显微镜检验揭示出,在较高温度下奥氏体化的试样中,残余奥氏体的数量有明显的增加。在870℃奥氏体化的试样中,实际上无残余奥氏体;只发现它极少量而稀疏地分散在所研究的视域中。在1200℃奥氏体化的试样中,观察到显微组织有很大的改变。在遍布所研究的大部分区域的马氏体板条间,观察到相当连续的100～200厚度的残余奥氏体薄膜。另外,在870℃奥氏体化的试样含有孪晶马氏体片,而在1200℃奥氏体化的试样中无孪晶马氏体出现。通过平面应变断裂韧性的测量显示出,在1200℃奥氏体化的试样比870℃奥氏体化的试样的韧性增加约80％。奥氏体化温度对屈服强度无影响。本文将讨论一下残余奥氏体和孪晶马氏体在提高这些高温奥氏体化的试样的断裂韧性方面可能起的作用。     

残余奥氏体对GD钢断裂韧性的影响

研究了高强韧低合金冷模具钢(代号GD钢)马氏体-下贝氏体复相组织中残余奥氏体的组织形态和数量,测定了残余奥氏体的热稳定性和机械稳定性,探讨了残余奥氏体对GD钢断裂韧性的影响。结果表明:随着硅含量的变化,残余奥氏体具有不同的分布形态和数量。含硅越高,残余奥氏体的机械稳定性越高,钢的断裂韧性越好。残余奥氏体应变诱发马氏体相变对钢的断裂韧性有利。     

奥氏体化温度对Deutz39Cr5钢组织和性能的影响

用金相法对Deutz39Cr5,钢常温及高温奥氏体状态的淬火组织、回火组织、硬度和宏观断口与机械性能之间的关系进行了综合试验分析。结果表明,随着奥氏体化温度升高,板条马氏体增多,亚结构粗化,晶粒长大,组织呈过热状态。宏观断口出现结晶闪点,强度提高,塑性和韧性则明显降低。     

23MnNiCrMo煤机链条钢淬火回火转变的研究

将23MnNiCrMo钢奥氏体化后分别在空气、水、油中冷却.随后将水淬和油淬的试样进行不同温度和不同保温时间的回火.研究结果表明,该钢合适的淬火温度为860℃,油淬和水淬的组织为板条马氏体+少量下贝氏体+残余奥氏体+剩余碳化物.由于有合金元素的作用,在中温回火时并不得到完全的回火屈氏体组织,而是以回火马氏体为主,还有贝氏体及剩余碳化物的复合组织.     

GCr15钢等温马氏体转变及残余奥氏体研究

本文研究了GCr15钢奥氏体化后淬入稍低于M_S点热油中等温,马氏体及残余奥氏体的变化。其中,马氏体多阶段形成,细化了马氏体领域,残余奥氏作量大且分布均匀;利用奥氏体热稳定化和等温马氏体形成,可得到不同的残余奥氏体量。采用显微硬度和TEM等研究了等温马氏体对回火组织的影响。指出等温马氏体形成推迟了先转变马氏体的分解,但不能阻止残余奥氏作内碳化物析出,且等温马氏体具延长残余奥氏体分解孕育期的作用。     

1Cr12Ni3MoVN激光改性熔覆的组织与耐磨性

为改善1Cr12Ni3MoVN合金耐磨性能,采用Nd:YAG激光在该合金表面进行了激光熔覆试验。分析了熔覆层微观组织,测试了显微硬度及在大气环境下的干滑动摩擦磨损性能。结果表明:熔覆层和基体实现了良好的冶金结合,熔覆层组织主要为板条马氏体和残余奥氏体,且较基体得到明显的细化;硬度值由熔覆层(平均452 Hv)到基体区(290 Hv左右)逐渐减小,硬度峰值出现在熔合线附近,达487 Hv。熔覆层的耐磨性能得到明显改善,其磨损失重量约为基体的67%。     

稀土对35CrMo钢淬火组织结构的影响

利用透射电子显微镜详细观察了在 35 Cr Mo钢加入不同含量稀土后对淬火组织马氏体亚结构的影响。结果表明 ,加入稀土后使马氏体板条细化 ,阻碍了孪晶马氏体的形成 ,孪晶马氏体量减少 ,特别是稀土加入量为 0 .1%时 ,钢中马氏体板条细化明显。稀土提高了铸态过冷奥氏体在贝氏体区的稳定性 ,但对贝氏体组织形态变化影响不明显。     

高氮奥氏体不锈钢与603马氏体高强钢焊接接头组织及性能

高氮奥氏体不锈钢与603马氏体高强钢因优越的力学性能在装甲防护领域具有广阔的应用前景。根据“低强匹配”原则,采用ER307Mo奥氏体不锈钢焊丝对30 mm厚的高氮奥氏体不锈钢和603马氏体高强钢脉冲熔化极惰性气体保护焊对接焊接,并分析焊接接头微观组织及力学性能。研究结果表明：试验得到了表面成形良好、内部无裂纹、未熔合等缺陷的焊接接头;焊缝组织主要为奥氏体以及被奥氏体基体包围的铁素体树枝晶,高氮奥氏体不锈钢熔合线附近组织主要为奥氏体,603钢熔合线附近组织主要为条片状马氏体、贝氏体以及回火马氏体;接头的断裂形式以韧性断裂为主,存在少量的解理断裂特征,能谱仪点扫描结果表明,韧窝中心的第2相粒子为富Fe的碳化物;焊接接头的平均抗拉强度达722 MPa,平均断后延伸率达20.2%;焊缝金属的动态屈服强度为913 MPa,最大工程应力为2 045 MPa,抗冲击性能优于603钢母材。     

在循环加热冷却条件下的马氏体相变

利用Formaster-F全自动相交仪,对一种含Mn-Ni热模具钢在循环加热冷却条件下的马氏体相交特征进行了研究。结果表明,在循环初期,马氏体体积分数f_m随循环周次N的增加而增加;在循环中期,f_m随N的增加而下降;f_m在循环后期趋于一稳定值(～50％)。当N≥9次后,在冷却时,马氏体转变量随温度的变化呈现出不连续现象,这种现象可能与V_4C_3的析出和马氏体中晶体缺陷向奥氏体的逆向遗传,使原奥氏体演变为两种不同稳定性的奥氏体有关。在冷却时,它们各自的M_S温度不同。     

残余奥氏体对Cr_（12）MoV钢疲劳性能的影响

采用不同冷却方式使Ｃｒ＿（１２）ＭｏＶ钢获得不同量的残余奥氏体，研究了残余奥氏体对疲劳性能的影响。试验结果表明：在相同淬火加热条件下，组织中残余奥氏位少于５０％时，残余奥氏位量越多，缺口疲劳寿命越长，－１９６℃深冷处理虽然残余奥氏体少，但由于残余奥氏体碎化且呈膜块状分布在马氏体周围，可使力学性能得到改善。     

高强钢激光-电弧复合焊接接头力学性能研究

为弥补高强钢在传统焊接中低效、变形严重、焊缝强度低等问题,采用6 kW光纤激光器和熔化极活性气体保护电弧焊复合焊接6 mm厚度的30CrNiMo钢板,在相同焊接工艺下使用ER50-6和ER308两种焊丝,焊后对两种焊缝的组织形貌和力学性能进行研究。研究结果表明：ER50-6焊丝焊缝为细小的针状马氏体组织,而ER308焊丝焊缝为粗大的柱状晶奥氏体;两种焊丝焊缝的硬度面分布也出现较大区别,ER50-6焊丝焊缝沿熔合线出现低硬度分布,ER308焊丝焊缝则在焊缝中心下部出现低硬度集中,二者对应拉伸断裂位置分别在熔合线处和焊缝中心;通过能谱分析得知,ER308焊丝中高含量的Cr元素在焊缝上部集中,导致焊缝上部淬硬性增强,硬度大幅上升,韧性急剧下降,并最终导致焊缝力学性能的薄弱。因此,采用复合焊接搭配ER50-6焊丝,可实现对6 mm厚30CrNiMo钢板以1.0 m/min速度的高效无变形焊接,焊缝强度高达1 197 MPa.     

38Si2Mn2Mo钢下贝氏体和回火马氏体中的碳化物析出行为

研究了 38Si2 Mn2 Mo钢等温下贝氏体中和淬火回火后马氏体中析出的碳化物。在下贝氏体中存在两组 ε碳化物 ,它们与贝氏体铁素体保持 Jack位向关系 ,而与奥氏体无固定取向关系 ,ε 碳化物的惯习面为 { 10 0 } b,未见碳化物在奥氏体一侧析出。表明下贝氏体具有碳过饱和度 ,ε 碳化物是从贝氏体铁素体中析出的 ,具有与回火马氏体相似的切变特征。     

高强度耐候钢Q355对接接头多次焊修力学行为研究

通过焊接工艺评定试验以及疲劳试验,分析高强度耐候钢Q355GNHD正常对接接头和3次焊修接头的显微组织、常规力学性能以及疲劳结果差异。结果表明:3次焊修接头熔合良好,显微组织未见马氏体;3次焊修焊接接头和正常焊接接头的拉伸、弯曲及硬度等常规力学性能未见明显差异;3次焊修接头过热区组织粗大,冲击功有所降低,但均满足标准规定的焊接接头技术条件;两种焊接接头的疲劳性能相近,符合设计要求。     

装甲钢焊接技术研究进展

装甲钢是一种用于作战装备的保护性合金材料,装甲钢的焊接是装甲钢结构的主要连接方式。从装甲钢的裂纹类别、特点以及其形成原因出发,介绍了装甲钢焊接材料、焊接工艺和提高焊接接头性能的措施。主要包括奥氏体焊条、铁素体焊条及奥氏体/铁素体双向焊条;电弧焊、CO2气体保护焊、熔化极气体保护焊、修复装甲钢裂纹的铝热焊、机器人焊,激光焊等焊接工艺;焊后热处理、超声波冲击法、焊趾砂轮打磨法与钨极电弧焊法。并在装甲钢焊接技术研究现状分析的基础上,提出装甲钢焊接技术今后的改进措施与发展方向。     

X70钢在役焊接热循环及粗晶区组织性能研究

以X70管线钢为实验材料进行了在役焊接修复的研究,测定了在役焊接的热循环曲线,并与空冷焊接对比研究了粗晶区的组织和硬度。研究结果表明,在役焊接热循环曲线和常规空冷焊接有很大不同,高温停留时间和t8/5都远远小于常规空冷焊接。过快的冷却速度导致粗晶区生成了大量非平衡组织,如马氏体、板条铁素体,并使粗晶区的硬度值增大,增加了氢致裂纹敏感性。