少量铈对高硼高速钢微观组织与力学性能的影响

借助光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪研究少量铈对高硼高速钢微观组织和力学性能的影响。结果表明:少量铈的添加能显著提高高硼高速钢的冲击韧性和磨损性能,其冲击韧性值(ak)由6.7 J/cm2增加到14.3 J/cm2,少量铈的存在使高硼高速钢中鱼骨状硼碳化物基本消失,大部分羽毛状硼碳化物熔断,粒状硼碳化物增多,硼碳化物分布更加均匀,初生奥氏体晶粒明显细化。     

W对Mo-Si-B合金微观组织和力学性能的影响

采用放电等离子烧结技术(SPS)在不同温度下制备Mo-12Si-8.5B和(Mo0.9,W0.1)-12Si-8.5B多相合金材料,研究了合金的微观组织和力学性能。结果表明,两种不同成分合金的组成相中都含有α-Mo、Mo3Si和Mo5Si B2相,在(Mo0.9,W0.1)-12Si-8.5B合金中还存在单质W以及含W的固溶体。随烧结温度提高,两种合金的致密度、硬度和抗弯强度都有所增加。在1600~1700℃烧结工艺条件下,少量W减少了Mo-12Si-8.5B合金中显微裂纹的数量和尺寸。W加入略降低了Mo-12Si-8.5B合金的硬度,但明显提高了Mo-12Si-8.5B合金的抗弯强度。1700℃烧结制备的(Mo0.9,W0.1)-12Si-8.5B合金的抗弯强度可达441 MPa,比Mo-12Si-8.5B提高了18%。     

淬火对高硼高速钢轧辊材料组织和性能的影响

在测试了高硼高速钢轧辊材料临界点和等温转变曲线(TTT)的基础上,借助金相显微镜、扫描电镜、X衍射分析、拉伸试验、冲击试验和硬度试验等手段,研究了淬火处理对高硼高速钢轧辊材料组织与性能的影响.结果表明,高硼高速钢轧辊材料具有很好的淬透性,淬火后易获得高硬度的马氏体组织,且碳硼化合物呈孤立分布.淬火温度超过1050℃后,残留奥氏体增多,硬度反而下降.随着淬火温度升高,高硼高速钢的抗拉强度和冲击韧性提高,超过1050℃,抗拉强度的变化不明显.高硼高速钢在1050℃左右淬火,具有优良的综合性能.     

Effect of ferrovanadium inoculation on microstructure and properties of high speed steel

The effect of ferrovanadium inoculation on the microstructure and properties of high speed steel （HSS） used for rolls was studied. The results showed that the as-cast eutectic carbide network tends to be broken after ferrovanadium inoculation, and the carbides are changed to rod-like or nodular shape. After heat treatment, the carbides in the inoculated HSS are spheroidized and distributed more uniformly in the matrix. The impact toughness of high speed steel with ferrovanadium inoculation is obviously improved. The action mechanism of ferrovanadium inoculation on the microstructure of the alloy is also discussed.     

热处理对高钒高速钢组织和性能的影响

研究不同淬火温度和回火温度对高钒高速钢显微组织、硬度的影响.结果表明,风冷条件下,淬火加热温度低于1 050 ℃,随着温度升高,硬度升高,超过1 050 ℃,硬度反而降低.回火温度低于400 ℃,硬度变化不明显,超过500 ℃,随回火温度升高,硬度升高,并在530 ℃达到最高值,继续提高回火温度,硬度降低.     

添加W对机械合金化TiAl合金显微组织和性能的影响

采用机械合金化结合粉末冶金技术制备了Ti-44．7A1-xW（at％）合金材料。采用透射电镜、扫描电镜和金相显微镜研究不同W添加量对机械合金化TiAl基合金的显微组织和高温抗氧化性能的影响，并对合金的力学性能进行测试。研究表明，通过机械合金化在TiAl基合金系统中添加微量W元素会形成新的固溶体相，这种新成分相大大提高TiAl基合金的抗弯强度σb当W添加量为1．0at％时，σb达到峰值；随后随着W含量的增加，抗弯强度降低。W元素的添加有效的制约了合金基体的内部氧化，使TiAl合金的高温抗氧化性能明显提高。     

添加W对机械合金化TiAl合金显微组织和性能的影响

采用机械合金化结合粉末冶金技术制备了Ti-44.7Al-xW(at%)合金材料.采用透射电镜、扫描电镜和金相显微镜研究不同W添加量对机械合金化TiAl基合金的显微组织和高温抗氧化性能的影响,并对合金的力学性能进行测试.研究表明,通过机械合金化在TiAl基合金系统中添加微量W元素会形成新的固溶体相,这种新成分相大大提高TiAl基合金的抗弯强度σb.当W添加量为1.0at%时,σb达到峰值;随后随着W含量的增加,抗弯强度降低.W元素的添加有效的制约了合金基体的内部氧化,使TiAl合金的高温抗氧化性能明显提高.     

冷却速度对离心铸造高硼高速钢辊环组织的影响

采用空冷和水冷不同铸型方式,研究冷却速度对离心铸造高硼高速钢辊环组织的影响,制备出辊环.结果表明:铸态高硼高速钢辊环组织由树枝状基体和硼碳化物组成.快速冷却下,基体组织全部转化为马氏体;硼碳化物的类型没有发生变化,由M2(B,C)、M3(B,C)以及M23(B,C)6组成.随着冷却速率的增加,基体晶粒尺寸减小,硼碳化物数量减少,鱼骨状硼碳化物向筛网状转变,局部出现缩颈和孤立现象.冷却速度的增加影响了合金元素在基体和硬质相中的分布,硬质相的显微硬度不变,基体硬度略有增加.空冷砂型离心铸造时,随着距辊环外边缘距离的增加,出现菊花片状的包晶组织,并且数量也逐渐增加.     

热处理对低合金高速钢组织和性能的影响

研究了淬火及回火温度对HJ低合金高速钢组织和力学性能的影响。结果表明,HJ高速钢的奥氏体晶粒尺寸及力学性能对淬火温度很敏感。1160℃淬火时奥氏体晶粒细小均匀,综合性能良好;1170℃以上淬火时出现混晶,1210℃以上淬火时晶粒全面粗化,导致韧性显著降低。HJ高速钢回火二次硬化效果明显,二次硬化峰值温度为540℃左右。     

Effect of tempering temperature on microstructure and mechanical properties of high boron white cast iron

The effect of different tempering temperatures on the microstructure and mechanical properties of airquenched high boron white cast iron was studied.The results indicate that the high boron white cast iron comprises dendritic matrix and inter-dendritic M 2 B boride;and the matrix comprises martensite and pearlite.After quenching in the air,the matrix is changed into lath martensite;but only 1-μm-size second phase exists in the matrix.After tempering,another second phase of several tens of nanometers is found in the matrix,and the size and quantity increase with an increase in tempering temperature.The two kinds of second precipitation phase with different sizes in the matrix have the same chemical formula,but their forming stages are different.The precipitation phase with larger size forms during the austenitizing process,while the precipitation phase with smaller size forms during the tempering process.When tempered at different temperatures after quenching,the hardness decreases with an increase in the tempering temperature,but it increases a little at 450 ℃ due to the precipitation strengthening effect of the second phase,and it decreases greatly due to the martensite decomposition above 450 ℃.The impact toughness increases a little when tempered below 300 ℃,but it then decreases continuously owing to the increase in size and quantity of the secondary precipitate above 300 ℃.Considered comprehensively,the optimum tempering temperature is suggested at 300 ℃ to obtain a good combination of hardness and toughness.     

Co微合金化对M2高速钢组织和性能的影响

采用洛氏硬度计、扫描电镜和透射电镜等方法研究了在M2高速钢中添加微量Co对其回火组织和性能的影响。结果表明,两种试验钢回火之后的组织都为回火马氏体+少量残留奥氏体+碳化物。添加0.82%(质量分数,下同)Co使得M2高速钢的峰值硬度提高了约0.3 HRC,使600 ℃保温48 h之后的红硬性提高了约0.8 HRC,可以看出微量Co添加对M2高速钢的硬度和红硬性的提升效果不大,抗弯强度提高了约950 MPa,而使得M2高速钢的韧性略有降低,均为脆性断裂。通过对试验钢中的碳化物进行观察发现,两种试验钢析出的一次碳化物主要为大颗粒的MC型和M₆C型碳化物,通过TEM分析之后发现,添加0.82%的Co使得试验钢中马氏体板条上长条针状M₂C型的二次碳化物析出数量增多。     

热处理工艺对粉末冶金高速钢组织与性能的影响

研究了热处理工艺对粉末高速钢组织、硬度和抗弯强度的影响。结果表明,热处理后高速钢的组织为马氏体、残留奥氏体和MC碳化物;高速钢的硬度和抗弯强度均随着淬火温度的升高而提高;随着回火温度的升高,高速钢的硬度值发生下降,而抗弯强度则先增加到峰值后再下降,在550 ℃回火处理可以获得4250 MPa的抗弯强度;高速钢经过一次、两次回火处理后硬度值变化不大,3次回火后硬度值下降,经过一次回火后高速钢的抗弯强度值较低,经过两次、3次回火处理后抗弯强度较高,且变化不大。     

Effect of boron and carbon addition on microstructure and mechanical properties of the aged gamma-prime strengthened alumina-forming austenitic alloys

The goal of this work was to understand the effects of aging at 800 °C on the microstructures and mechanical properties of two recently-developed AFA stainless steels based on Fe-14Cr-32Ni-3Nb-3Al-2Ti (wt.%), one of which contained small additions of boron and carbon. To that end both the size distributions and growth kinetics of the B2, Laves phase, L1₂ precipitates present were quantified. While the lattice parameter, morphology, size and coarsening behavior of the L1₂ precipitates was the same in both AFA alloys, the B and C enhanced the grain boundary coverage by both Laves phase and B2-NiAl precipitates, but suppressed their coarsening. These interstitial additions also suppressed the formation of twins and discontinuous precipitation, which were observed in the B and C-free material. It is shown that the yield strength at 700 °C is largely controlled by the size of the L1₂ precipitates, with the largest strengthening effect obtained after aging for 2.4 h for both AFA alloys. Longer aging time led to a loss of strength mainly due to the coarsening of the L1₂ precipitates.     

回火温度对TMCP高强钢组织和性能的影响

采用力学性能测试、光学显微镜、透射电镜等方法,研究了回火温度对TMCP高强钢组织和性能的影响。结果表明,经400～650 ℃回火后,钢板强度、冲击吸收能量和屈强比的变化规律明显不同。600 ℃回火时,屈服强度和抗拉强度达到最大值,冲击吸收能量则为最小值,且屈强比随着回火温度的升高而增加。回火后钢板组织以贝氏体为主,析出相为Nb、Ti复合析出,600 ℃时析出少量ε-Cu相,且随着回火温度升高,贝氏体板条逐渐合并,板条宽度增加,Nb、Ti复合析出相数量也随之增加。     

温度对低碳钢微观组织与高温力学性能的影响

利用场发射扫描电镜(FE-SEM)、电子背散射衍射技术(EBSD)与电子万能试验机对低碳钢不同温度下的微观组织与高温力学性能进行了详细的研究与讨论。结果表明,无论室温拉伸还是高温拉伸,位于晶界上的碳化物(Fe₃C)颗粒是诱发低碳钢裂纹的主要因素。与室温拉伸性能相比,提高加热温度,抗拉强度明显下降,伸长率显著增加。在高温下,随着温度的提高,抗拉强度线性下降,而伸长率先降低而后趋于稳定。在520 ℃拉伸过程中,低碳钢中产生了大量的滑移带,诱发了动态回复。提高温度至720 ℃时,珠光体组织发生球化,形变铁素体晶粒内出现等轴状小晶粒,即发生了动态再结晶;经EBSD分析,形变铁素体晶粒间取向差较大,而其发生再结晶的等轴小晶粒间取向差较小。     

Nb微合金化对高碳钢组织和性能的影响

通过拉伸、奥氏体晶粒测量和淬透性试验,研究Nb微合金化对普通高碳钢组织和性能的影响。结果表明,高碳钢加入Nb不仅有利于细化晶粒,提高奥氏体晶粒稳定性,还可在保持强度和硬度的同时保持其塑性,Nb还具有改善高碳钢组织均匀性和抑制马氏体转变的作用。     

水韧处理对高锰钢铸件组织与性能的影响

对成品ZGMn13-4高锰钢衬板进行再次水韧处理,对比处理前后试验钢微观组织及力学性能,分析试验高锰钢衬板水韧处理的不足。试验ZGMn13-4高锰钢的组织中存在大量块状、片状碳化物,其在奥氏体晶界处聚集形成网状结构,冲击吸收能量为41.7 J,硬度在230 HB以上;经再次水韧处理后组织中碳化物消失,为单一奥氏体组织,冲击吸收能量提高到114.8 J,硬度降低到200 HB以下,获得了较好的性能配比。高锰钢经适当水韧处理后可获得理想的力学性能。     

轧制工艺对高性能桥梁钢组织与性能的影响

对高性能桥梁钢的成分进行了设计,并通过不同的控轧控冷工艺轧制成不同板厚的钢板。钢板经过回火后,进行了力学性能的测试及组织分析。结果表明,高性能桥梁钢回火后的强度较高,屈服强度达到600 MPa以上,伸长率达到20%以上。由于轧制工艺的不同,不同板厚的钢板冲击性能有较大的差距;显微组织主要由粒状贝氏体和板条贝氏体组成。测定了高性能桥梁钢的连续冷却转变曲线,结果表明：实际生产中,应将冷速控制在10～30℃/s,开始冷却温度约780℃,此时的相变组织为较均匀的贝氏体组织。     

Effect of Fe addition on microstructure and mechanical properties of Ti-25V-15Cr-2Al-0.2C alloy

1　INTRODUCTIONTitaniumalloyshavebeenextensivelyappliedtoaerospaceindustriesduetotheirexcellentspecificstrength ,goodcorrosionresistanceandmechanicalproperties .However ,conventionaltitaniumalloysarehighlyreactiveandcanundergosustainedcombustionunderconditionsencounteredingasturbineenginescompressors.Intheearly 1990s ,Pratt&Whit ney[13] intheUSAdevelopedanew βtitaniumalloywithgoodburnresistance ,designatedAlloyC (Ti 35V 15Cr) .Theproductioncostofthisalloyisveryhighbecauseofalargeamou…