成分对中碳低合金钢等温淬火组织与性能的影响

以中碳低合金钢为研究对象,研究了C、Si、Mn含量对中碳低合金钢等温淬火组织和性能的影响。结合彩色金相技术和力学性能测试,探索贝氏体、马氏体含量与性能间的关联性。结果表明:通过改变C、Si、Mn的成分,可获得不同贝氏体和马氏体含量的等温淬火组织。随着C含量的增加,下贝氏体和马氏体含量分别呈降低和增加趋势,而硬度和冲击韧性分别呈增加和降低趋势;随着Si含量的增加,下贝氏体呈降低趋势,马氏体呈波浪式变化,而硬度和冲击韧性均有增加的趋势;随着Mn含量的增加,下贝氏体呈降低趋势,马氏体含量基本无明显变化,而硬度和冲击韧性分别呈增加和降低的趋势。中碳低合金钢中的贝氏体、马氏体含量与性能间具有密切的关联性,下贝氏体体含量的降低和马氏体含量的增加可以提高材料的硬度,但会引起冲击韧性的下降。当C含量为0.5%、Si含量为2.0%、Mn含量为3.0%,即下贝氏体含量为30%左右时,材料具有较好的综合力学性能。     

超低氢高韧性焊条CJ707RH的研制

介绍了一种与690MPa级高强钢HQ70相匹配的焊奈CJ707RH的研制情况.通过加入Ti-B微合金化处理来提高焊条的低温冲击韧性,但是由于B加入量太少不容易混合均匀,而焊缝中B太多、太少都会降低焊缝冲击韧性.本文通过控制w(Mn)/w(Ni),w(Mn)/w(Si)使CJ707RH焊条具有优良的低温冲击韧性及良好的综合性能,并与HQ70钢匹配良好,同时通过提高碳酸盐和氟化物的比例使焊条具有非常低的扩散氢含量.     

硼对AlMg5Si2Mn合金组织与力学性能的影响

通过对AlMg5Si2Mn合金加入不同含量的B,研究其对合金组织结构、拉伸性能、硬度的影响。结果表明,加入适量的B对AlMg5Si2Mn合金中的共晶Mg_2Si有较明显的变质作用。加入0.1%B时,初生α-Al明显细化且部分转变为等轴状;长针状和大片层状的共晶Mg_2Si尺寸和片层间距明显减小。抗拉强度从未变质时的235 MPa提高到310 MPa,提高了32%;当B含量达到0.22%时,共晶Mg_2Si全部转变为点状或纤维状,此时伸长率由未变质的3.9%上升到9.1%,提高了130.9%,同时强塑积(PSE)也由未添加B时的925.9 MPa·%增加到2 684.5 MPa·%。     

工程机械用30CrNi3MoV钢的热处理与组织性能

对比分析了锻态和调质态电渣重熔和非电渣重熔30CrNi3MoV钢的显微组织和力学性能,在此基础上,研究了Mn和Si含量对非电渣重熔钢组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明:电渣重熔并不能改善锻态试验用钢的晶粒度,但是贝氏体组织会有所细化;经过调质热处理后,电渣重熔钢和非电渣重熔钢的晶粒都有明显细化,组织都为细小回火索氏体;调质态电渣重熔钢和非电渣重熔钢具有相似的力学性能,且都满足工程机械用钢的使用要求。Mn含量的提高有利于细化调质态非电渣重熔钢的晶粒,而Si含量的提高对晶粒度的影响较小;适当增加Mn和Si元素含量有助于提高试验用钢的抗拉强度、屈服强度和布氏硬度,但是塑性和低温冲击韧性会有所降低;调质态非电渣重熔钢中增加Mn含量会降低材料的耐腐蚀性能,而增加Si含量有助于提高材料的耐腐蚀性能。同时增加Mn和Si含量的调质态非电渣重熔钢具有较好的强塑性、-40℃冲击韧性和耐蚀性能。     

G8SiMnMoVRE耐冲击高淬透性轴承用钢的研究

本文对G8Si Mn Mo VRE钢进行了系统的热处理工艺试验和机械性能试验。试验结果表明:G8Si Mn Mo VRE钢的冲击韧性比渗碳轴承钢高,比高碳铬轴承钢高3倍多;淬透性的有效壁厚大于70 mm,抗拉强度比渗碳钢和高碳铬轴承钢高,是取代高镍、铬渗碳轴承钢的理想钢材。     

风机叶片断裂分析

FZ-50型轴流风机在运行中发生数片叶片沿叶片杆根部断裂。一、材质及断口检查叶片杆材料为45号碳素结构钢,在断口附近的化学成分为:O.47％C、O.28％Si、O.67％Mn、O.035％P、O.04％S。其机械性能为HB=145,σ_b=54kg/mm2,σ_s=29kg/mm~2,δ_5=16％,ψ=35％。冲击韧性列于表1。可以看出正火和调质状态的冲击韧性有所改善,而在断口附近冲击韧性显著降低。     

淬火冷却速度对ZG30Si2Mn3B组织和性能的影响

在测试了含0.31%C,2.11%Si,2.89%Mn,0.005%B,0.10%RE和0.12%Ti的ZG30Si2Mn3B的临界点和连续冷却曲线基础上,研究了淬火冷却速度对铸钢组织和性能的影响。结果表明,在水冷淬火条件下,获得了低碳马氏体 条状贝氏体组织。在雾冷淬火条件下,获得了条状贝氏体。在空冷淬火条件下,获得了粒状贝氏体。在炉冷条件下,获得珠光体 过饱和铁素体组织。另外,随着淬火冷却速度增加,ZG30Si2Mn3B的硬度和强度增加,冲击韧性和断裂韧性则在空冷淬火条件下获得了最高值。磨损试验结果显示,空冷贝氏体组织具有最佳的耐磨性能。     

60Si2Mn弹簧钢的稀土改性研究

在60Si2Mn弹簧钢中添加了不同含量的稀土元素,对其疲劳寿命、抗拉强度、伸长率和冲击韧度进行了研究。结果表明,稀土元素的添加,可以有效提高60Si2Mn弹簧钢的疲劳性能、抗拉强度、伸长率和冲击韧度。与未添加稀土元素的60Si2Mn弹簧钢相比,复合添加0.2%稀土Y和0.1%稀土Pr可使其疲劳寿命增加82.99%、抗拉强度增加22.7%、冲击韧度提高37.42%、伸长率从8.54%增大至14.96%。     

Mn对Mg-1Si合金组织和性能的影响

采用Mn对亚共晶Mg-1Si合金进行了变质处理,考察了加入量对合金铸态组织、力学性能和阻尼性能的影响。结果表明,Mn对Mg-1Si合金中的共晶Mg2Si相具有良好的变质作用。考虑到成本因素,Mn的最佳加入量为0.5%左右,此时,共晶Mg2Si绝大部分转化为细小点状,合金的抗拉强度和伸长率分别达到175.1 MPa和6.5%,相比Mg-1Si合金提高了约35.5%和71.1%。在整个测试的应变振幅范围内,加入0.5Mn的合金的阻尼值要显著高于Mg-1Si合金的阻尼值。     

合金元素对球墨铸铁抗高温氧化性能的影响

研究了合金元素对球墨铸铁抗高温氧化性能的影响。结果表明:(1)抗高温氧化性最佳的耐热球墨铸铁模具材料的成分为:w(Si)5.0%、w(Mn)0.8%、w(Mo)0.5%、w(Cr)1.4%。Si、Mo、Cr元素的质量分数越高,抗氧化性越好,但Mn元素的质量分数应该适中。(2)Si对抗高温氧化性有重要影响,Mo的影响程度仅次于Si,Mn的影响最小,Cr的影响与Mn相近,但比Mn稍强。     

Mechanical characteristics of spheroidal graphite cast irons containing Ni and Mn with mixed ferrite and bainitic ferrite microstructure

Abstract

This study aims to clarify the influence of additive elements of Ni and Mn on tensile and impact properties of three kinds of spheroidal graphite cast irons (SG irons), which are as cast, annealed and austempered samples. Spheroidal graphite cast irons with Ni (0–4˙5 mass-%) and Mn (0–0˙5 mass-%) melted by a high frequency induction furnace and cast into a Y block CO₂ mould with 30 mm in thickness. From the viewpoint of heat treatment, tensile strength and hardness of SG irons become larger in the order of ferritised<as cast<austempered ones. Matrix structures of SG irons, which are conducted to austempering treatment from α and γ mixture range, consists of bainitic ferrite with high toughness. Austempered SG iron with 3%Ni in 0˙1%Mn series is found to become higher tensile strength compound with elongation and toughness of 901 MPa, 17% and 915 kJ m^?2.     

Cr25Mo2W3耐磨铸铁硬度和抗冲刷腐蚀性能

高铬钼钨耐磨铸铁以高硬度著称。通过金相组织观察、X射线衍射相结构分析、图像分析仪定量金相测试、电子探针微区成分分析、力学性能检测和盐水砂浆中的低角度冲刷腐蚀试验，研究了含碳量和含钼量对高铬钼钨耐磨铸铁组织、结构、硬度、冲击韧性和抗冲刷腐蚀性能的影响规律。结果表明，淬回火280Cr25Mo2W3铸铁是以马氏体和残余奥氏体为基体，以（Cr、Fe、W、Mo）7C3和（Fe、Cr、W、Mo）23C6为增强相的复合材料。在含碳量2．03％-2、79％的范围内，随着含碳量的增加，淬回火的Cr25Mo2W3耐磨铸铁的硬度逐渐提高，冲击韧度先升后降。随着含钼量的增加，280Cr25W3铸铁硬度提高，冲击韧度下降。M7C3和M23C6数量的增加以及MTC3显微硬度的提高，是提高铸铁硬度和降低韧性的主要原因。高硬度280Cr25Mo2W3耐磨铸铁的M7C3横剖面（择优生长方向的垂直面）硬度HV1645，纵剖面硬度HV1383，经淬回火热处理该铸铁的硬度达HRC65，具有优异的抗低角度冲刷腐蚀性能。     

W对铸态高铬铸铁组织和性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜观察显微组织,X射线衍射分析相组成,并测定洛氏硬度、冲击韧度及耐磨性,研究了w(W)量对高铬铸铁组织及性能的影响。结果表明:含钨高铬铸铁的铸态组织为马氏体+奥氏体+碳化物;W在碳化物和基体中均匀分布,w(W)量为1%时,高铬铸铁硬度为58.75HRC,冲击韧度为11.18J/cm~2;w(W)量达到3%时,高铬铸铁冲击韧度明显下降;w(W)量在0~3%范围内渐增时,随着w(W)量的增加,耐磨性不断提高。     

重稀土钇对铬系合金白口铁组织及性能的影响

研制了一种钇基重稀土变质剂。通过与镧、铈等轻稀土变质剂对比试验研究发现：重稀土钇变质剂能明显改善低、高铬合金铸铁的基体组织及碳化物的形态，使硬度、冲击韧性有较大的提高，因而能有效降低Mo、Ni、Cu等合金元素的添加量。     

双金属复合锤头中铬系耐磨铸铁组织与性能

针对矿石破碎机锤头强韧性要求高的特点,研究合金元素对铬系耐磨铸铁组织和性能的影响。实验证明,当合金成分ω为1.5％C、9％Cr、1.1％Si、1.3％Mn、1.3％Mo和1.5％Cu时,通过适当的淬火工艺,可获得冲击韧度达到8.2 J/cm2、硬度达58 HRC的铬系耐磨铸铁材质,在保证足够的耐磨性前提下,具有良好的强韧性。     

C、Si、Mn、Cu对中锰球墨铸铁组织和性能的影响

应用湿砂铸型浇注中锰球墨铸铁,采用正交设计研究了C、Si、Mn、Cu对中锰球墨铸铁组织和力学性能的影响。结果表明,中锰球墨铸铁的铸态组织为奥氏体＋碳化物＋球状石墨,扫描照片中可见有大量细小均匀的韧窝。中碳、高硅、中锰和低铜有利于提高中锰球墨铸铁的硬度;低碳、高硅、中锰和中铜有利于提高其冲击韧度;低碳、中硅、低锰和低铜有利于提高其耐磨性。新开发的中锰球墨铸铁的硬度、冲击韧度和耐磨性远高于目前生产排沙潜水泵过流部件中所使用材料的各项性能,使用寿命是其2倍左右。     

Effect of vibration frequency on microstructure and performance of high chromium cast iron prepared by lost foam casting

In the present research, high chromium cast irons (HCCIs) were prepared using the lost foam casting (LFC) process. To improve the wear resistance of the high chromium cast irons (HCCIs), mechanical vibration was employed during the solidiifcation of the HCCIs. The effects of vibration frequency on the microstructure and performance of the HCCIs under as-cast, as-quenched and as-tempered conditions were investigated. The results indicated that the microstructures of the LFC-produced HCCIs were reifned due to the introduction of mechanical vibration, and the hardness was improved compared to that of the aloy without vibration. However, only a slight improvement in hardness was found in spite of the increase of vibration frequency. In contrast, the impact toughness of the as-tempered HCCIs increased with an increase in the vibration frequency. In addition, the wear resistance of the HCCIs was improved as a result of the introduction of vibration and increased with an increase in the vibration frequency.     

调质工艺对3Cr2Mo钢组织和性能的影响

通过洛氏硬度和冲击试验以及OM、SEM和TEM组织观察,研究了不同热处理工艺参数对塑料模具用3Cr2Mo钢显微组织和力学性能的影响,分析不同热处理工艺条件下3Cr2Mo钢塑性、硬度以及冲击韧性的变化规律.结果表明:3Cr2Mo钢经850～920 ℃×1 h油淬,获得细小板条状马氏体组织,合金元素充分溶解;经570～630 ℃空冷回火,碳化物细小弥散分布得到均匀稳定的回火索氏体组织,其硬度达到较佳的使用范围(28～36 HRC),且具有较好的强韧性配合,能够满足塑料模具钢使用要求.     

铸造Fe-B-G合金组织和性能的基础研究

借助光学显微镜、扫描电镜、电子探针显微分析仪和X衍射分析等手段,研究了含1.5%～2.0%B、0.4%～0.7%C的铸造Fe-B-C合金的凝固组织及合金元素的分布规律,并测试了铸造Fe-B-C合金的力学性能.结果显示铸造Fe-B-C合金的凝固组织主要由珠光体、马氏体、铁素体和高硬度的Fe2B组成,硼元素主要分布在硼化物中,基体中分布甚微.铸造Fe-B-C合金正火处理后可以获得马氏体加Fe2B组成的双相组织,硬度大于60HRC,冲击韧性大于8 J/cm2.     

热处理工艺对Fe-12Mn-xNi-4C-3.5Si铸铁组织与性能的影响

熔炼出3种不同镍含量的Fe-12Mn-xNi-4C-3.5Si(x=5%,10%,15%)系合金铸铁,研究了不同的热处理工艺对合金组织和性能的影响.结果表明,合金中碳元素的石墨化倾向随着Ni含量增加而增大;经高温退火处理后,合金组织由奥氏体基体、石墨及少量点状碳化物组成;合金中Ni含量越高,碳化物在高温下越容易分解.淬火处理后由于获得了单一奥氏体基体,合金的冲击韧度和抗弯强度均有较大提高,Ni含量越高韧性提高越显著,经900 ℃、8 h保温后淬火的Fe-12Mn-15Ni-4C-3.5Si合金,在三点弯曲试验中可弯成120°不裂,冲击韧度提高至50.2 J·cm~(-2),淬火后由于碳化物被消除,合金的硬度下降,磨损率增大.