丰田3.8L轿车曲轴淬火裂纹分析

对丰田3.8L曲轴裂纹进行了形貌及能谱分析。结果表明,裂纹为淬火裂纹,主要原因是由于铸造时铁水均匀性差,元素沿晶界偏析,造成大量残留奥氏体和网状渗碳体。沿残留奥氏体晶界分布的网状渗碳体对基体起割裂作用;淬火冷却后期和回火时仍然有残留奥氏体转化为马氏体,曲轴体积发生膨胀,使表面承受过大的张应力,当张应力超过材料强度时,导致工件表面开裂。     

合金结构钢的回火脆性及其鉴定方法

<正> 镍铬结构钢在调质(淬火+高温回火)处理过程中的回火脆性,是影响该钢件性能的重要因素。这种回火脆性一般称为第二回火脆性(可逆回火脆性),产生回火脆性的主要原因是晶界的杂质元素(磷、砷、锡和锑)偏析。Greaves认为,磷是引起合金结构钢回     

不用高价合金生产珠光体灰铸铁和球铁

前言用铜(～0.5％)和锡(0.1％)作合金添加剂是获得完全珠光体组织灰铸铁和球铁的最流行的方法。这种铁水是通常有效的,但颇贵(每吨铁水中化费～25美元)。我们研究的是选择同样有效而价廉的其它元素。锑是珠光体的强稳定化元素,只广泛用于东欧各国。我们用显微探针系统地研究其显微偏析时证实,锑如锰、钼、钨、磷和锡一样能直接在两类共晶(灰口和白口)晶界上强烈地偏     

微合金元素对汽车曲轴用QT600球墨铸铁组织和性能的影响

对QT600球墨铸铁进行了表面感应加热和控制冷却,分析不同Cu含量对马氏体转变的影响,利用光学显微镜分析了马氏体显微组织,并对不同Cu含量的QT600球墨铸铁试样进行了拉伸和冲击试验,研究强度以及冲击性能的变化规律。结果表明,微合金元素Cu含量会影响淬火组织、强度和冲击性能。在920~1000 ℃加热淬火后,Cu有助于马氏体转变,提高淬透性能。Cu含量控制在0.6%时,对马氏体转变的促进作用不显著,组织中保留大量残留奥氏体,马氏体组织的冲击性能较差。进一步提高Cu含量,发现Cu可以阻碍合金元素磷共晶偏析,细化马氏体组织,减少残留奥氏体。当Cu含量超过0.9%马氏体转变不均匀,容易产生淬火裂纹,冲击性能下降。合理控制Cu含量可以加快马氏体转变,得到力学性能优良的微观组织。     

铜微合金化对QT600球墨铸铁组织和性能的影响

对QT600球墨铸铁进行了表面感应加热和控制冷却,分析不同Cu含量对马氏体转变的影响,利用光学显微镜分析了其显微组织,并对不同Cu含量的QT600球墨铸铁试样进行了拉伸和冲击试验,研究强度以及冲击性能的变化规律。结果表明,微合金元素Cu含量会影响淬火组织、强度和冲击性能。在920~1000℃加热淬火后,Cu有助于马氏体转变,提高淬透性能。Cu含量控制在0.6%时,对马氏体转变的促进作用不显著,组织中保留大量残留奥氏体,马氏体组织的冲击性能较差。进一步提高Cu含量,发现Cu可以阻碍合金元素磷共晶偏析,细化马氏体组织,减少残留奥氏体。当Cu含量超过0.9%马氏体转变不均匀,容易产生淬火裂纹,冲击性能下降。合理控制Cu含量可以加快马氏体转变,得到力学性能优良的微观组织。     

新型铸态热作模具钢5Cr9MoNi2SiV的回火脆性

采用扫描电镜、金相显微镜和XRD等手段研究了5Cr9Mo Ni2Si V热作模具钢在热处理后的组织演化过程,通过俄歇电子能谱实验,分析了不同回火温度下冲击断口晶界元素的变化。结果表明:铸态钢5Cr9Mo Ni2Si V存在严重的组织偏析,主要是Cr、Mo、Mn和V等合金元素沿原奥氏体枝晶间偏聚,常规热处理工艺虽有所改善,但是无法将其消除,导致回火后组织晶界偏析依然存在,严重弱化了晶界;材料在530℃发生的回火脆性是不可逆的,属于第一类回火脆性;材料产生第一类回火脆性的机理主要是杂质元素P偏聚于晶界,降低了晶界结合力;影响P向晶界偏聚的元素主要有Cr和Mo。     

淬火配分贝氏体钢不同位置残余奥氏体C、Mn元素表征及其稳定性

采用部分奥氏体化-两相区保温-淬火-配分(IQPB)热处理工艺,借助SEM、TEM、XRD研究了淬火配分贝氏体钢组织形貌及残余奥氏体特征,利用EPMA、EBSD、纳米压痕等表征了不同位置残余奥氏体中合金元素的分布情况,结合室温拉伸应力-应变曲线,研究了C、Mn元素对不同位置残余奥氏体稳定性的影响及其相变规律。结果表明,淬火贝氏体钢室温组织中残余奥氏体以块状和薄膜状形态存在。在拉伸形变过程中,发生TRIP效应,残余奥氏体体积减小,相变优先发生在铁素体晶界,最后发生在贝氏体板条之间,C、Mn元素对残余奥氏体有稳定作用,使残余奥氏体不易发生相变。拉伸断口处应力集中,残余奥氏体完全转变为马氏体,距离断口2和4 mm处,残余奥氏体体积分数分别为3.12%和5.03%。薄膜状残余奥氏体比块状残余奥氏体稳定性更强,并且111γ晶向的残余奥氏体不稳定,容易向马氏体转变。     

磷对Cr-Mn-Si钢冲击韧性的影响

用系列冲击试验法研究了30CrMnsiA钢在常规热处理工艺条件下,不同磷含量与冲击韧性的关系.试验结果表明,当磷含量≥0.012wt-%时,随磷含量的增加,冲击韧性明显下降.扫描电镜和Auger能谱分析发现,随磷含量增加,沿晶断裂面积及晶界上磷偏析增加.回火后缓慢冷却促进磷向晶界偏析,并使低温冲击韧性显著下降.550℃为本实验钢的高温回火脆性温度.     

热处理工艺对1Cr12Ni3Mo2VN耐热钢力学性能的影响

研究了热处理工艺对1Cr12Ni3M02VN钢力学性能的影响。结果表明，淬火温度超过1030℃时．钢的奥氏体晶粒显著长大，导致抗拉强度和冲击韧度都显著降低；淬火加热时间即奥氏体化时间为0．5～1h时，钢的抗拉强度和冲击韧度均明显下降；淬火加热时间超过1h，二者的变化不大。若淬火和回火冷却速度过低，则沿晶界析出碳化物M23C6，从而导致冲击韧度明显下降。     

EFFECT OF P ON IMPACT TOUGHNESS OF Cr-Mn-Si STEEL

用系列冲击试验法研究了30CrMnsiA钢在常规热处理工艺条件下,不同磷含量与冲击韧性的关系.试验结果表明,当磷含量≥0.012wt-%时,随磷含量的增加,冲击韧性明显下降.扫描电镜和Auger能谱分析发现,随磷含量增加,沿晶断裂面积及晶界上磷偏析增加.回火后缓慢冷却促进磷向晶界偏析,并使低温冲击韧性显著下降.550℃为本实验钢的高温回火脆性温度.     

60Si2CrVAT���ɸ�ƣ������������δ����IJ��������

 对两个炉号的60Si2CrVAT弹簧钢用相同工艺热处理后,进行疲劳性能对比试验,结果表明不同炉号钢料疲劳寿命相差很大。组织分析表明,疲劳寿命较低的钢料中,淬火加热前存在颗粒状碳化物,奥氏体化时未溶入奥氏体而残留在淬火组织中,并在局部聚集,导致疲劳寿命降低。     

NP550钢板淬火开裂的关键组织结构因素

为探究影响NP550含硼钢薄板淬火开裂的关键因素，采用扫描电镜、透射电镜以及三维原子探针等多尺度表征手段对NP550淬火未开裂钢板表面和淬火开裂钢板表面和心部的微观组织、合金元素分布以及力学性能进行了对比分析。结果表明，开裂钢板的裂纹起始于板厚中心区域的原奥氏体晶界处并沿原奥氏体晶界扩展。钢板心部原奥晶粒粗化、沿晶界的铁素体和脆性渗碳体的析出以及硼元素被晶界含硼相的消耗是导致开裂钢板，特别是板厚中心处强度和塑性降低的主要原因。钢板在淬火应力下发生剧烈开裂。结合淬火工艺，生产过程中应注意控制高压水的出水量，保证冷却速率，有效防止淬裂现象发生。     

高温复压对93W-4.5Ni-2.5Fe合金磷偏析的影响SCIEI

用Auger谱仪、电子探针分析和透射电镜、扫描电镜观察等手段,考察了高温复压处理对93钨合金磷偏析的影响。发现在1200—1500℃保温后炉冷,在钨-钨晶界特别是钨-粘结相相界上存在磷偏析,而在该温度范围复压后炉冷,则未发现磷在晶界和相界上偏析;复压处理态材料粘结相中位错直接影响磷向界面偏析,为退火处理的材料因磷在界面偏析而引起机械性能下降。     

热处理工艺对Cr-Mo-(V)型轴承钢组织和性能的影响

研究了V和Mo元素的添加以及热处理制度对轴承钢组织与性能的影响。采用SEM、XRD、EBSD和TEM等手段表征和测试了试验钢的微观组织、断口形貌、力学性能、显微硬度和冲击吸收能量,并计算了残留奥氏体的含量。结果表明,经贝氏体等温淬火处理后,相比于淬火+回火处理,不同试验钢的抗拉强度均高于淬火+回火处理,而显微硬度则相反,冲击吸收能量改善最为明显。经贝氏体等温淬火处理后,试验钢的断口具有孔洞聚合型断裂的特征,而经淬火+回火处理后的断口属于解理断裂;加入V和Mo元素后,残留奥氏体的含量均降低,并存在两种形态,一是分布于晶界处的块状残留奥氏体,平均尺寸在500 nm左右;二是分布在贝氏体板条间的薄膜状残留奥氏体,平均尺寸在100 nm左右。     

0.12C-3.0Mn低碳中锰钢中残余奥氏体稳定性与低温韧性的关系

采用完全淬火+两相区淬火+临界区淬火的三步热处理方式,利用SEM、EBSD、XRD、TEM和EPMA等手段研究了0.12C-3.0Mn低碳中锰钢组织演变规律和力学性能,并对0.12C-3.0Mn钢进行了-40~-196℃的系统低温冲击实验研究。结果表明,三步热处理后0.12C-3.0Mn钢的组织为临界铁素体、马氏体/贝氏体和残余奥氏体,残余奥氏体呈块状和条状分布在原奥氏体晶界上和马氏体/贝氏体板条界上,残余奥氏体主要通过临界淬火富集C和Mn元素达到稳定,室温下稳定的残余奥氏体含量最高可达到15%。由于残余奥氏体的应变诱导塑性(TRIP)效应,0.12C-3.0Mn钢具有良好的塑性和优异的低温韧性:断后总延伸率高于30%,均匀延伸率高于16%,-80℃下冲击功可达到200 J。     

稀土、钛变质对贝氏体铸钢成分偏析及强韧性的影响

研究了稀土、钛和稀土 /钛复合变质对贝氏体铸钢成分偏析和强韧性的影响。结果表明 :采用稀土 /钛复合变质剂能基本上消除碳和其它元素 (Si、Cr)的枝晶偏析。复合变质后铸钢的硬度和冲击韧度同时提高。冲击韧度提高来源于晶粒细化、残余块状奥氏体较少、夹杂物改性等。硬度提高主要是由于成份偏析较小 ,使枝干碳和合金元素含量提高 ,从而使马氏体中的碳含量提高所致。     

INFLUENCE OF QUENCHING TEMPERATURE ON STRESS CORROSION IN 4330M STEEL——The Role of Impurity Segregation in Stress Corrosion Cracking of High Strength Steel

本文研究了淬火温度对4330M钢在蒸馏水中的应力腐蚀裂纹扩展速率的影响。实验表明,淬火温度从870℃上升到1100℃时,裂纹扩展速率da/dt显著下降(相差一个数量级);从1100℃上升到1200℃时,裂纹扩展速率da/dt却稍提高,在1100℃处,da/dt有一最小值。断口分析表明,随淬火温度升高,应力腐蚀的断裂方式有所改变,870,1000℃淬火的试样系沿晶断裂,而1100,1200℃淬火试样则是穿晶准解理断裂。 用饱和苦味酸溶液腐蚀显示奥氏体晶界,通过奥氏体晶界腐蚀沟槽深度估算出杂质磷在奥氏体晶界的平衡偏聚浓度,它和淬火加热温度之间的关系符合Mclean的平衡偏聚理论。磷在奥氏体晶界的偏聚是造成应力腐蚀裂纹扩展速率da/dt变化的主要原因。 采用杂质原子偏聚和氢对脆性断裂影响的理论,对各种实验现象加以解释,并认为杂质原子在晶界偏聚和氢共同作用的氢脆断口是沿晶断裂型,而单纯氢起作用的氢脆断口是穿晶准解理断裂型。     

淬火温度对4330M钢应力腐蚀的影响——晶界上杂质偏聚对高强度钢应力腐蚀开裂的作用

本文研究了淬火温度对4330M钢在蒸馏水中的应力腐蚀裂纹扩展速率的影响。实验表明,淬火温度从870℃上升到1100℃时,裂纹扩展速率da/dt显著下降(相差一个数量级);从1100℃上升到1200℃时,裂纹扩展速率da/dt却稍提高,在1100℃处,da/dt有一最小值。断口分析表明,随淬火温度升高,应力腐蚀的断裂方式有所改变,870,1000℃淬火的试样系沿晶断裂,而1100,1200℃淬火试样则是穿晶准解理断裂。用饱和苦味酸溶液腐蚀显示奥氏体晶界,通过奥氏体晶界腐蚀沟槽深度估算出杂质磷在奥氏体晶界的平衡偏聚浓度,它和淬火加热温度之间的关系符合Mclean的平衡偏聚理论。磷在奥氏体晶界的偏聚是造成应力腐蚀裂纹扩展速率da/dt变化的主要原因。采用杂质原子偏聚和氢对脆性断裂影响的理论,对各种实验现象加以解释,并认为杂质原子在晶界偏聚和氢共同作用的氢脆断口是沿晶断裂型,而单纯氢起作用的氢脆断口是穿晶准解理断裂型。     

42CrMo锚栓断裂分析

风电用42CrMo锚栓在安装过程中突然发生断裂,对断裂试样进行化学成分分析,采用金相检验与扫描电镜观察相结合的方法,分析研究断裂原因。结果表明,断口为沿晶断裂,锰元素含量超标和磷、硅、铜合金元素晶界偏聚是造成沿晶断裂的主要原因;另外,热处理时淬火温度过高造成奥氏体晶粒粗大,以及回火温度接近高温回火脆性区造成杂质元素在奥氏体晶界偏聚,这些因素的共同作用也会导致材料发生脆性断裂。     

含Cu低碳钢马氏体相变原位观察

以一种含Cu低碳钢为研究对象,利用高温激光共聚焦显微镜对IQP(两相区加热奥氏体化+淬火+碳配分)工艺处理的钢的马氏体相变过程进行了原位观察。采用扫描电镜(SEM)及透射电镜(TEM)等手段对其组织演变进行了表征。结果表明:在加热过程中,奥氏体在珠光体、渗碳体界面和铁素体晶界及晶内同时形核;在淬火过程中马氏体优先在奥氏体晶界及晶内位错缠结处形核长大,新生马氏体在先形核马氏体板条上形核并与其呈一定取向关系生长;合金元素由铁素体向奥氏体配分导致淬火后组织残留更多的奥氏体,化学势驱动C原子由马氏体向未转变奥氏体中配分使残余奥氏体稳定性提高,两者协同作用促使IQP处理后的试验钢获得更多的残余奥氏体。