超细晶粒高碳钢的研究现状及展望

晶粒超细化能同时提高材料的强度和韧性,是新一代钢铁材料研究与开发所追求的重要目标,而超细晶粒高碳钢则是新一代钢铁材料中具有重要发展前景的高性能结构材料.综述了超细晶粒高碳钢细化技术的主要研究成果,简述了高碳钢组织超细化的具体工艺、适用条件及应用情况等,并从工业应用角度分析了现有超细晶粒高碳钢制备技术的主要问题和研究方向.     

激光冲击处理超细晶粒高碳钢的微观组织和力学性能

借助扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、微力材料拉伸试验机和显微硬度计等手段,研究了超细晶粒高碳钢多道次激光冲击强化(LSP)处理后的微观组织演变和力学性能的变化规律。结果表明,强激光诱导冲击波超高应变率变形使超细晶粒高碳钢微复相组织中等轴铁素体晶粒的直径和球化完全的渗碳体颗粒的粒径分别由400 nm和150 nm进一步细化至200 nm和100 nm左右,使力学性能指标和显微硬度得到明显提高,塑性指标也有一定程度的改善,但是断口形貌由韧性断裂特征向准解理和韧性混合型断裂转变。     

超细晶1.73C超高碳钢的组织和性能

将1．73C％超高碳钢（UHCS-1．73C）的钢锭经过低应变、多道次锻造,加热淬火、高温回火后得到超细晶粒、球状碳化物组织,再进行循环感应热处理,得到超细晶粒马氏体基体上分布超细球状碳化物的组织,研究其组织和性能与循环感应热处理之间的关系．结果表明,随着感应加热淬火循环次数增加,组织中出现板条马氏体且数量增加,马氏体片变短、钝化,碳化物颗粒更圆整,压缩屈服强度升高,塑性增大．循环感应淬火4次后（不回火）屈服强度1105MPa,断裂强度1992MPa,压缩率9．8％．     

铌微合金化技术在中高碳钢中的应用现状与发展

铌微合金化技术在中国发展已逾40年,其基础研究和工业应用一直集中在以板材为主的低碳钢领域.以长材为主的中高碳钢具有碳含量高、工艺流程长且复杂、基础强度高、性能要求特殊且多样等特点,使得铌在低碳钢中的一些突出作用在其中难以有效发挥.一方面,中高碳钢的碳含量对铌的固溶能力存在影响,但是国内外研究结果差别较大,且一些结论与传统认识和大多数实验研究结果也不一致.因此,目前对于铌在中高碳钢中的固溶能力存在较大争议,仍然需要更多的实证研究加以分析.这导致在中高碳钢中添加多少铌才经济有效存在争议.另一方面,在中高碳钢中,铌的存在状态特别是对纳米级的析出相的表征一直存在困难.不均匀分布的大尺寸含铌第二相粒子产生的不利影响及其如何消除有待深入研究.本文概述了铌微合金化技术的国内外研究现状与发展趋势,以及中高碳钢的自身特点.从铌的固溶能力,主要作用与在非调质钢、弹簧钢、硬线和轴承钢中的应用情况,以及存在的主要问题三个方面,综述了铌微合金化技术在中高碳钢中面临的机遇与挑战.明确指出,必须摒弃传统思路,研究铌在中高碳钢中的共性科学问题,特别是采用新技术多尺度表征铌的状态,从而推动铌微合金化技术在中高碳钢中的应用.     

关于对高碳钢丝生产中的失效分析

本文通过对目前使用较多的高碳钢丝的生产工艺进行分析,来找出引起高碳钢丝在生产的过程中发生失效问题的原因。发现并提出了其中一条引起高碳钢丝失效的重要原因就是非金属的夹杂物。同时还归纳了在对高碳钢丝的原料盘条进行拉拔处理时,热处理组织和拉丝工艺对其性能的影响程度,并借此引出了如何才能减少高碳钢丝失效的措施。     

高碳钢的热物性与显微组织的关系

采用激光脉冲法和比较法测量了不同组织状态下的高碳钢的导温系数a、比热容Cp和导热系数λ等热物性参数。并对高碳钢的热物性与显微组织、力学性能之间存在的某些对应关系做了初步讨论。结果表明,高碳钢的a和A值按珠光体、回火索氏体、回火马氏体和淬火马氏体的顺序依次减小,且在500℃以后趋于一致,这恰好与硬度、强度值随回火温度变化的规律吻合。通常随着含碳量的增加,高碳钢的a和λ值降低。碳以固溶形式存在于基体时对钢导热能力的损害比以第二相形式存在时大。与强度和塑性等力学性能不同,高碳钢的晶粒越小,其a和λ值越低。淬火后的高碳钢在100℃附近回火,a和λ值出现最小值与硬度出现峰值相对应,在750℃附近存在居里点,比热容出现最大值。     

我国超细粉碎机械现状及发展

超细粉碎机和超细分级机的发展及使用与非金属矿物工业的发展是密不可分的，尤其是近年来，我国非金属矿物工业的发展使得超细粉碎及超细分级技术也得到了进一步提高。本文以此为背景，分析了我国超细粉碎机及超细分级机的现状、超细粉碎机械制造企业存在的问题，及其企业发展的市场空间。     

超细粉末的制备技术

超细粉末是新材料的重要组成部分,研制超细粉末是发展现代高科技的需要。本文综述了当今世界各国用于制备超细粉末的固相法、气相法和液相法的特点和分类。     

2006喷射成形国际会议简介(3)——喷射成形铁基合金

钢铁是应用量最大的铁基合金.宝钢自2000年开始研发喷射成形超高碳钢,已有数项发明专利被授权(其中最早被授权的第一项专利是章靖国等人提出的"一种具有超塑性的超高碳钢基材及其获得方法",专利号为ZL 01126952.9,2001年9月30日申请,2004年7月28日授权;还有"一种非调质超高碳钢及其生产工艺",专利号为ZL 02136305.6和"高强度超高碳钢及其生产工艺",专利号为ZL 02150879.8).     

超细粉末的制造技术及其最新进展

超细粉末是近10年来发展起来的一种高技术产业不可缺少的新兴材料。综述了超细粉末的特性、制备方法的改进和发展、应用前景等。     

Effect of ultragrain refinement on quenching and partitioning steels manufactured by a novel method

In this study, ultrafine grained (UFG) quenching and partitioning steels was achieved by using tempered and deformed martensite as the pre-microstructure of the quenching and partitioning treatment. Compared with those manufactured through the conventional routine, superior mechanical properties were realized in UFG steels by using tempered and deformed martensite as the pre-microstructure of the quenching and partitioning treatment. The grain subdivision mechanism during deformation and the microstructure evolution during heating were investigated. Effect of carbide on the grain subdivision and its pinning effect against grain growth is highlighted. The proposed method produced UFG steels with considerable amount of retained austenite, which contributed to the enhanced mechanical properties of investigated steels.     

奥氏体不锈钢晶粒细化对形变机制和力学性能的影响

利用相逆转变原理采用冷变形使得亚稳奥氏体转变为形变马氏体,采用不同温度和时间退火分别获得纳米晶/超细晶和粗晶奥氏体不锈钢。通过拉伸实验得到不同晶粒尺寸的奥氏体不锈钢力学性能,采用透射电镜观察形变组织结构并利用扫描电镜观察断口特征。结果表明:高屈服强度纳米晶/超细晶奥氏体不锈钢通过形变孪晶获得优良塑性;而低屈服强度的粗晶奥氏体不锈钢发生形变诱导马氏体效应,得到良好的塑性;两组具有不同形变机制的奥氏体不锈钢拉伸断口均为韧性断裂。形变机制由形变孪晶转变为形变诱导马氏体归因于晶粒细化导致奥氏体稳定性大幅度提高。     

超微细粉末材料的发展

超微细粉末材料因具有独特的结构和物理、力学性质而受到人们的关注。本文综合评述了超微细粉末制备技术的发展和超微细粉末材料物理、力学性质方面的研究成果，展望了这种材料在舰船及其它工业技术领域的应用前景。     

等通道转角挤压制备超细晶材料的研究与发展

等通道转角挤压(Equal channel angular pressing,ECAP)是大塑性变形制备超细晶材料的方法之一,具有大晶粒尺寸的材料可以在室温下挤压达到超细晶尺度。从ECAP模具参数、工艺条件影响因素、模具及制备方法改进、细化机理、制备的超细晶材料组织稳定性及性能方面进行总结,并结合部分研究结果可知,ECAP模具正在不断被优化和改进,复合挤压技术不断出现,目前已实现超细晶材料的连续ECAP挤压制备技术。等通道转角挤压的晶粒细化主要是由于剪切力的作用和第二相粒子的作用,ECAP晶粒细化机理及组合工艺的研究是目前研究的热点。超细晶材料在不同领域的应用对其性能提出的更高要求,对其大塑性变形制备技术本身也是挑战。     

中国超细晶硬质合金及原料制备技术进展

超细晶硬质合金是WC晶粒度≤0.5μm的硬质合金,这类合金具有高强度和高硬度的优异性能。目前由超细晶硬质合金制备的高效刀具已经广泛用于航空航天、核能、汽车、发电设备、新能源和电子通讯等现代制造业。主要对中国超细晶硬质合金原料(例如超细碳化钨粉、钴粉、复合粉)和超细晶硬质合金制备技术、性能及表征方法作了系统的阐述。最后对超细晶硬质合金制备技术进行了展望。     

超微磁性铁粉体制备方法的研究进展

超微磁性铁粉体具有高矫顽力的单畴特性,在微波、红外隐身材料、生物、医学,传感器等领域都有着广泛的应用.综述了超微磁性铁粉体的各种物理及化学制备方法,阐述了各种制备方法与超微磁性铁粉体结构及性能的关系,对比分析了各种制备方法中各因素对超微磁性铁粉体性能的影响,展望了超微磁性铁粉体的制备方法与结构,性能的机理.     

On the transformation textures influenced by deformation in electrical steels,high manganese steels and pure titanium sheets

Transformation texture is normally different to deformation and recrystallization textures, thus influencing materials properties differently. As deformation and recrystallization are often inseparable to transformation in materials which shows a variety in types such as diffusional or non-diffusional transformations, different phenomena or rules of strengthening transformation textures occur. This paper summarizes the complicated phenomena and rules by comparison of a lot of authors’ published and unpublished data collected from mainly electrical steels, high manganese steels and pure titanium sheets. Three kinds of influencing deformation are identified, namely the dynamic transformation with concurrent deformation and transformation, the transformation preceded by deformation and recrystallization and the surface effect induced transformation, and the textures related with them develop in different mechanisms. It is stressed that surface effect induced transformation is particularly effective to enhance transformation texture. It is also shown that the materials properties are also improved by controlled transformation textures, in particular in electrical steels. It is hoped that these phenomena and processing techniques are beneficial to the establishment of transformation texture theory and property improvement in practice.     

Role of severe plastic deformation on the formation of nanograins and nano-sized precipitates in Fe–Ni–Mn steel

In this research, the effect of severe plastic deformation (SPD) on the formation of nano-scaled grains and precipitation of nano-sized particles which consequently control mechanical properties of Fe–Ni–Mn alloy was investigated. Fe–Ni–Mn martensitic steels show excellent age hardenability but suffer from embrittlement after aging. Discontinuous coarsening of grain boundary precipitates, resulting in the formation of precipitate free zone (PFZ) along prior austenite grain boundaries, has been found as the main source of embrittlement in the previous studies. In this paper, severe plastic deformation has been carried out on the Fe–10Ni–7Mn steel to improve its mechanical properties. It is found that substantial improvement of tensile properties in cold-rolled steels occurs at thickness reductions larger than 60% where formation of ultrafine grains is realized. According to transmission electron microscopy (TEM) observations, formation of nano-scaled grains less than 100 nm along with the copious precipitation of nanometer-sized precipitates take place in the severely-deformed steels.     

溶胶-凝胶法制超细炭的拉曼光谱和XRD研究

采用不同的原料 ,利用溶胶 -凝胶超临界流体干燥法制得了超细炭原粉。将超细炭原粉在氩气气氛中于1 1 0 0℃和 2 60 0℃分别进行炭化和石墨化处理得到超细炭粉。利用 XRD和拉曼光谱对超细炭粉进行了表征。研究结果表明 ,原料性能对超细炭结构有较大的影响。