Crack Resistance of Volume-Hardened Railroad Rails with Transverse Cracks in the Head

Metal Science and Heat Treatment - The crack resistance of railroad rails with transverse internal and external cracks in the head formed in operation is determined. The ultimate crack resistance...     

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某钢铁公司生产的一种低碳贝氏体钢,由于生产工艺条件限制未经回火,强度极不稳定.通过对该钢进行金相检测、力学性能检测、断口宏观检测、扫描电镜检测、能谱分析后表明,韧窝尺寸、微观组织、夹杂物都与强度有一定关系.韧窝尺寸大且较深时,屈服强度较高;板条贝氏体所占比例大,马奥岛弥散细小,强度相对较高;大尺寸的夹杂物,尤其是铝、钙的氧化物及硫化物,是薄弱环节,容易导致断裂.     

新型贝氏体钢的研制

以Mn、Si、Cr为主要合金元素,设计并研制了一种新型贝氏体钢.利用膨胀法,结合金相法和硬度法,在DIL805A热膨胀快速相变仪上测定了该钢在不同冷速下连续冷却时的热膨胀曲线,获得了该钢的连续冷却转变曲线(CCT曲线);研究了该钢连续冷却过程中奥氏体转变过程与组织变化.根据该钢的CCT曲线,在自行研制的特种淬火介质中进行热处理,获得了下贝氏体组织,为生产实践和新工艺的制订提供了参考依据.     

贝氏体钢的成分设计及其应用

论述了添加各合金元素在贝氏体钢成分设计中的作用,以及新型贝氏体钢在矿山机械中的主要应用,展示了空冷贝氏体钢广阔的应用前景。     

正火贝氏体铸钢的研究和应用

在普通中碳钢中,以硅、锰为主要合金元素,另外加入廉价的含钨、锰、铌、钽和钛等元素的钨渣铁合金,正火后获得了贝氏体组织,具有良好的强韧性和优异的耐磨性,用于制造破碎机颚板,使用寿命比高锰钢提高3倍以上,而生产成本相当.推广使用正火贝氏体铸钢颚板,具有良好的经济和社会效益.     

我国低碳贝氏体钢的发展

随着人们对国民经济可持续发展战略认识的深入,在有限的资源面前,人们越来越意识到合理利用自然资源的重要性。为满足国民经济发展的需要,须开发和推广高强、高韧的节能型钢铁材料。本文综述了低碳贝氏体钢在我国的发展。展现了低碳贝氏体钢广泛的应用前景。     

应力对钢中贝氏体相变的影响

外加应力使贝氏体相变形核率增大,等温孕育期缩短,即使所加应力远低于母相的屈服强度．由于钢中γ→α γ′的形核驱动力较大(约为kJ／mol数量级),贝氏体相变的嘭胀应变能很小,过小的外加应力对形核率的影响甚微．考虑在外加应力的影响下,会使界面能量有所下降,也可能发生碳原子的再分布,偏聚在晶界或其它缺陷,甚至碳化物析出都会显著地增大形核率和缩短孕育期,有待进一步实验给予证明．无应力下,贝氏体相变动力学可以用Avrami的等温相变方程来表述;应力下则符合应力下铁索体及珠光体相变的动力学模型(经修改的Avrami方程)．形变奥氏体促发贝氏体相变,但随后会发生奥氏体的力学稳定化,其机制可能和马氏体相变时的奥氏体力学稳定化不完全相同,仅形变形成的位错阻碍贝氏体以一定位向长大,使相变动力学迟缓．贝氏体相变时奥氏体力学稳定化的模型有待建立。     

无钼镍空淬贝氏体铸钢的研究与应用

以廉价的Si、Mn、Cr、B为主要合金元素,加入少量Ti、N、Ca和稀土等元素细化和净化钢的组织,开发了不含钼、镍等贵合金的贝氏体钢,并研究了回火温度对钢的组织和性能的影响。研究发现铸钢经920℃空淬后,获得了细小的贝氏体组织。随着温度升高,钢的韧性不断增加,在450～500℃左右出现回火脆性,韧性下降。以后韧性随回火温度升高而继续提高。硬度随回火温度升高而下降,在300℃以下回火,硬度下降平缓,维持在HRC55以上。随着回火温度升高,销盘磨损条件下的耐磨性不断下降,而冲击磨损条件下则在300℃回火时具有优异的耐磨性。无钼镍空淬贝氏体铸钢用作球磨机衬板、破碎机锤头和挖掘机斗齿等备件材料,寿命比高锰钢提高100%～300%。     

易切削贝氏体塑料模具钢中合金元素的作用

研究了新型易切削贝氏体塑料模具钢（Ｙ８２）的合金设计及性能,分析了合金元素Ｓｉ、Ｓ及Ｃａ在钢中的作用。Ｙ８２钢在空冷后可得到贝氏体／马氏体复相组织,它具有良好的综合力学性能及较高的空冷淬透性。     

25MnV钢贝氏体转变行为研究

通过膨胀仪方法,研究了25MnV钢在模拟2种无缝钢管控轧控冷试验工艺条件下的贝氏体转变行为。结果表明,在终轧温度较高,轧后快速冷却到390～485℃再缓冷的情况下,可获得硬度大于22HRC的全贝氏体组织。采用控轧控冷工艺生产贝氏体组织N80钢级套管是可行的,此项研究成果为开发贝氏体非调质热处理钢管提供了依据。     

含铜贝氏体钢的组织及耐蚀性研究

通过金相显微镜、透射电镜以及极化曲线技术研究了回火温度和ε-Cu的析出和对一种含铜贝氏体钢耐蚀性的影响。试验结果表明,对于含铜量较低的试样(0.03%、0.50%),Cu含量对耐蚀性的影响不大,缺陷多少及内应力大小是决定试样耐蚀性的主要因素,他们是腐蚀孔的优先形成处。对于含铜量较高的试样(1.0%、1.5%、2.0%),淬火后存在基体中的大量固溶铜可提高试样的耐蚀性。试样在400℃回火后的耐蚀性最好,当回火温度太高时,ε-Cu颗粒粗化导致腐蚀电流增加,耐蚀性下降。     

铁路钢轨用钢及其热处理的研究进展

综述了铁路轨道用钢的主要分类、研究进展,介绍了热处理工艺及其对提升轨钢性能所起的作用及新型铁路轨道用贝氏体钢的发展状况.     

低合金贝氏体铸钢的性能与应用

以Si、Mn、Cr为主要合金元素,加入少量Mo、V、Ti、B、稀土进行微合金化和变质处理,在空冷淬火条件下,获得了综合性能优良的贝氏体组织.主要介绍了低合金空冷贝氏体铸钢的成分、组织和性能,这种材料具有优良的强韧性和耐磨性,用于制造破碎非金属矿的鄂板和研磨矿粉的磨机衬板,使用寿命比高锰钢提高1.5 倍～3.0 倍,用于制造球磨机磨球,磨耗比普通锻钢球和低铬铸铁球低70 %～90 %,和高铬铸铁球相当,用于制造矿粉输送管道,寿命比16Mn钢提高3 倍～4 倍.低合金空冷贝氏体铸钢生产工艺简单,贵重合金元素加入量少,生产成本低,应用于矿山行业,可明显提高破磨设备运转率,降低矿粉加工成本.     

超低碳贝氏体钢焊接热影响区研究

用Ｇｌｅｅｂｌｅ－１５００热模拟机研究了超低碳贝氏体（ＵＬＣＢ）钢，在不同焊接模拟热循环条件下ＨＡＺ的组织与性能。结果表明，适量铌，硼合金化的ＵＬＣＢ钢在不同焊接条件下都能获得具有良好冲击韧性的贝氏体组织。但焊接工艺的不同也直接造成焊后组织的差异而使低温断裂行为有所不同。采用径迹显微照相技术（ＰＴＡ）研究了硼在钢中的偏聚行为，进一步探讨了不同ｔ８／５时间对贝氏体组织形态的影响以及不同组织对低温裂纹     

60Si2CrVA钢的低温贝氏体组织

用热膨胀法测定了 60Si2CrVA钢的相变点Ac1、Ac3和Ms,并用模拟热处理炉对试样进行了 1000℃保温 30min的奥氏体化、250℃(稍高于Ms点)×72h的低温等温转变处理。采用光学显微镜、透射电镜和X射线衍射仪对处理后 60Si2CrVA钢的组织和相组成进行了研究。结果表明, 60Si2CrVA钢热处理后得到由板条状贝氏体铁素体和薄膜状残留奥氏体组成、硬度为 463HV30的低温贝氏体组织,残留奥氏体的体积分数为 13. 7%,而不是传统的下贝氏体组织。     

Mechanism of Stress Relief Cracking in a Granular Bainitic Steel

Coarse-grained heat-affected zone(CGHAZ) of a low alloyed,granular bainitic steel T24 was simulated in a Gleeble apparatus.The stress relief of the CGHAZ was analyzed by annealing the samples.The morphology and behavior of the microstructure near the grain boundaries during stress relief were investigated by means of focused ion beam,in situ tensile testing,transmission electron microscopy,scanning electron microscopy and electron back-scatter diffraction.It was observed that there were large martensite/austenite islands distributed along the grain boundaries of CGHAZ.During stress relief at elevated temperature,the retained austenite at the grain boundaries decomposed into M_3C carbides and a ferrite forming softening zone.Together with the stress relief,piled up of dislocations occurred within the ferrite in the area adjacent to the ferrite/M_3C interface,which resulted in high level of stress accumulation and caused crack initiation along the grain boundaries.These results indicate that the stress relief induced the grain boundary crack is controlled by other mechanisms rather than the creep-like grain boundary sliding.     

显微组织对低碳贝氏体钢缺口敏感性的影响

本文研究了回火温度对低碳贝氏体钢静载缺口敏感性的影响。结果表明：该钢正火后对缺口很敏感，而正火后再经３００℃回火，可明显降低钢的缺口敏感性。通过光学、电子金相分析，并应用力学知识，探讨了组织因素对缺口敏感性的影响。     

低碳贝氏体钢渗碳工艺及在轿车齿轮上的应用

对低碳帐房底体钢的渗碳工艺、显微组织、力学性能、液火变形进行了研究。结果表明,此钢渗碳工艺性能良好,渗碳层组织理想,力学性能优良,采用渗碳气冷淬火 ,使轿车齿轮淬火变形比２０ＣｒＭｎＴｉ钢的明显减小。     

低合金贝氏体铸钢的性能与应用

主要介绍了低合金空冷贝氏体铸钢的成分、组织和性能,这种材料具有优良的强韧性和耐磨性,以廉价的Si、Mn、Cr为主要合金元素,加入少量V、Ti、B、稀土进行微合金化和变质处理,在空冷淬火条件下,获得了综合性能优良的贝氏体组织.用于制造破碎非金属矿的颚板和研磨矿粉的磨机衬板,使用寿命比高锰钢提高1.5～3.0倍,用于制造球磨机磨球,磨耗比普通锻钢球和低铬铸铁球低70%～90%,与高铬铸铁球相当,用于制造矿粉输送管道,寿命比16Mn钢提高3～4倍.低合金空冷贝氏体铸钢生产工艺简单,贵重合金元素加入量少,生产成本低,应用于矿山行业,可明显提高破磨设备运转率,降低矿粉加工成本.     

基于数值模拟的贝氏体/马氏体耐磨铸钢件淬透性预测

基于数值模拟方法对贝氏体/马氏体钢板状铸件的淬透性进行了预测,同时探讨了取消B的合金化对淬透性的影响及提高淬透性的工艺.采用数值模拟计算了厚度为60 mm的贝氏体钢板状铸件的空冷温度场分布,获得了铸件不同位置的冷却曲线.根据预测结果,通过小试样控制冷却模拟了板状铸件心部空冷,获得空冷后的组织和性能,并预测了板状铸件的空冷淬透性.在此基础上对热处理工艺进行了优化,提高了铸件的空冷淬透性,探索了应用模拟方法进行大尺寸铸件研究的新途径.