回火温度对EA4T车轴钢显微组织及力学性能的影响

采用不同的回火温度(500、550、600和650 ℃)对EA4T车轴用钢进行调质热处理,使用OM、SEM、拉伸试验及冲击试验等测试分析了材料的显微组织和力学性能,研究了回火温度对EA4T钢显微组织及力学性能的影响。结果表明,随着回火温度的升高,回火组织转变为回火索氏体,EA4T钢强度有所降低,韧性及塑性提高。当回火温度升高至600 ℃以上时,EA4T钢的冲击断口形貌呈韧窝状。回火处理后,EA4T钢抗拉强度与硬度的经验公式为:R_m=2.9477V+45.59。     

激光淬火对高速动车组EA4T车轴钢组织和性能的影响

为提高EA4T车轴钢的表面硬度和耐磨性能,采用激光淬火对调质态车轴进行表面改性。利用扫描电镜、显微硬度计、纳米压痕仪等对激光淬火层的微观组织、相变层深度和硬度进行了详细的表征。结果表明:EA4T车轴钢表面经过不同工艺激光淬火后,相变层内的淬火组织主要由细小的板条马氏体和粒状贝氏体组成,其深度根据工艺不同从100 μm到800 μm不等,并呈现随淬火功率的增加和扫描速度减小,相变层深度逐渐增加的趋势。淬火相变层区域内,车轴钢的显微硬度基本保持在450 HV0.2左右,约为基体硬度的2倍,耐磨性显著提高。由于淬火道次之间搭接的原因,淬火层呈现波形分布,其中波谷马氏体含量高于波峰位置,因此其硬度明显高于波峰处。     

EA4T车轴钢脉冲电流加热带状组织的消除

针对国产EA4T车轴钢存在的带状组织问题,采用脉冲电流加热方法对EA4T车轴钢试样进行试验,并按照热模拟整轴心部冷却曲线进行冷却。结果表明,通过电炉加热和脉冲电流加热的复合处理,可部分消除带状组织,先共析铁素体量明显减少,块尺寸细化,组织均匀性显著提高。     

表面超声滚压工艺参数对EA4T车轴表面性能的影响

采用表面超声滚压技术对EA4T车轴表面进行强化处理;利用正交试验法对表面超声滚压工艺参数进行优化.采用粗糙度仪、显微硬度计和残余应力测试仪分别测量车轴表层处的粗糙度、显微硬度和残余应力;并用扫描电镜观察截面的微观组织.结果 表明:表面超声滚压可降低EA4T车轴表面粗糙度,获得较高的表面残余压应力,提高车轴表面硬度,并使...     

EA4T钢消除带状组织和细化晶粒的新工艺探索

为了解决EA4T钢存在的带状组织和组织不均匀问题,设计了新的热处理工艺.实验结果表明,经新的热处理工艺处理后,材料中的部分带状组织消除,奥氏体晶粒细化,组织均匀性明显改善,综合力学性能显著提高.     

回火温度对高速重载列车车轴用钢EA4T冲击韧度的影响

将经过不同温度回火后的EA4T钢试样分别加工成夏比V型和U型缺口冲击试样,通过系列冲击试验对EA4T钢的回火脆性进行了研究.结果表明,EA4T钢冲击韧度随回火温度的升高而升高,在550℃左右回火具有高温回火脆性,在高于回火脆性温度区回火时,其冲击韧度将大幅度提高.回火脆性对夏比V尖锐缺口的敏感性更高.     

EA4T车轴钢高温拉伸变形行为及塑性损伤演变规律

为了研究EA4T车轴钢在高温拉伸时的力学性能、微观组织和塑性损伤演变规律,在Gleeble-3800热模拟试验机上进行了光滑圆棒和缺口圆棒的高温拉伸试验,试验温度为970、1070和1170℃,应变速率为0.1、1.0和10.0 s^-1,缺口半径分别为15、10和5 mm的缺口圆棒试样对应不同的应力三轴度。结果表明：EA4T车轴钢在高温变形中,断裂应变随着温度的升高而降低,随着应变速率的增大而增大。随着应力三轴度的增大,平均断裂应变呈降低趋势,微观组织中微孔洞的数量更多、尺寸更大。动态再结晶过程会阻碍微孔洞的长大和汇聚,随着再结晶程度的加深,孔洞由宽大椭圆形变为细长梭形,平均尺寸减小,孔洞的拉长方向指向断面收缩的中心,拉长的孔洞使断面形成了较深的等轴韧窝。     

过盈量和套管长度对EA4T车轴钢微动疲劳行为的影响及其微动疲劳极限的预测

高铁EA4T钢车轴与轮毂配合边缘部位微量的相对滑动往往导致该位置发生微动磨损,严重损害了车轴的疲劳性能和列车安全性。采用轴/套管试样模拟车轴/轮毂结构,研究了过盈量(0.01、0.02和0.03 mm)和套管长度(10 mm和15 mm)对EA4T钢室温微动疲劳性能的影响规律,应用有限元计算了轴/套接触区的压应力分布,提出了基于车轴/套管过盈配合处摩擦力的微动疲劳极限的预测公式。结果表明：随着过盈量增加或套管长度减小,轴与套管接触区边缘处的径向压应力和轴向摩擦力增加,EA4T钢的疲劳极限下降了17.1%～28.6%;接触区边缘产生氧化铁磨屑,促进疲劳裂纹多源萌生。微动疲劳极限的预测公式为σ_1WF=σ_-1-αμP。     

喷丸处理EA4T车轴钢疲劳性能和残余应力松弛行为研究

目的 研究不同喷丸工艺处理EA4T车轴钢的疲劳性能和破坏行为,并分析表面影响层性能,尤其是表面残余应力对疲劳强度的影响机理。方法 采用传统喷丸（CSP）和微粒子喷丸（MSP）工艺分别对EA4T车轴钢进行处理,对不同喷丸处理后的试样进行表面性能分析,然后采用旋转弯曲疲劳试验机进行疲劳试验,获得疲劳S-N曲线和残余应力松弛过程,并通过扫描电镜对发生疲劳失效的断口进行观察。结果 与CSP相比,MSP可以引入更高的表面硬度和残余压应力,同时又可以有效地减小表面粗糙度。喷丸可以有效地提高试样的疲劳性能,CSP和MSP分别提升了试样疲劳极限的25%和33%。所有喷丸试样残余应力松弛与循环次数（10≤N≤107）之间存在线性关系,这个线性关系可以用经验公式定量描述。在相同加载应力下,CSP试样的残余应力松弛过程比MSP试样更快,当试样在疲劳加载过程中发生残余应力松弛后,剩余的残余压应力高于初始值的80%时,疲劳失效不会发生。所有试样的疲劳裂纹均萌生于表面,喷丸没有改变试样的疲劳断裂机制。结论 与CSP相比,MSP可以引入更优的表面影响层,在相同加载应力下有更加缓慢的残余应力松弛过程,从而可以进一步提高试样的疲劳性能。另外,残余压应力、表面完整性是影响疲劳极限提升的主要因素。     

热处理工艺对EA4T钢车轴组织与性能的影响

研究了不同热处理工艺对EA4T钢车轴组织与性能的影响,并对其组织与性能关系进行了讨论。结果表明,采用优化的预处理工艺,可提高车轴组织均匀性,细化晶粒,有利于减少铁素体含量,提高车轴力学性能,使调质后的车轴得到良好的综合性能。     

电场回火对T8A钢组织与性能的影响

借助于扫描电镜,透射电镜研究了淬火T8A钢试样在170 ℃和400 ℃进行电场(4 kV/cm)与非电场回火2 h后的组织形貌,并对不同状态的试样进行了力学性能测试和冲击断口扫描观察。结果表明,电场与非电场回火试样的SEM形貌没有明显变化;400 ℃电场回火后TEM形貌中的碳化物与非电场TEM形貌中碳化物相比有明显球化的趋势,说明电场促进了回火进程;电场回火降低了试样的硬度值;与相应的非电场回火试样相比,400 ℃电场回火后,T8A钢的冲击吸收能量降低了27%,但170 ℃回火后,T8A钢试样冲击吸收能量提高了14%。     

Hot deformation behavior of EA4T steel

The compressive deformation behavior of EA4T steel was investigated at temperatures ranging from 950 to 1150 C and strain rates from 0.1 to 20 s 1 on Gleeble-1500 thermo-simulation machine. The work hardening rate versus stress curves were used to determine the characteristic points of flow curves. The application of constitutive equations to determine the hot working constants of this material was discussed. Furthermore, the effect of Zener-Hollomon parameter (Z) on the characteristic points of flow curves was studied using the power law relation. The deformation activation energy of this steel was determined as 309.5 kJ/mol. Some behaviors were compared to other steels.     

脉冲电流辅助热处理对EA4T车轴钢带状组织的影响

对EA4T车轴钢试样分别在奥氏体化保温以及冷却相变过程通入脉冲电流,对不同冷却速度下的组织变化进行研究。试验表明：在脉冲电流的作用下,EA4T钢带状组织能够在一定程度上得到抑制。脉冲电流能促进奥氏体状态下的碳原子及合金元素的扩散,同时也能在相变过程中抑制先共析铁素体的形核,消除带状组织。     

回火温度对CLAM钢组织及性能的影响

以真空感应熔炼(VIM)+电渣重熔精炼(ESR)生产的CLAM钢为研究对象,在1000℃淬火后,分别在690、725、760、795℃下回火,采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)等研究了回火温度对CLAM钢组织及力学性能的影响。结果表明:在不同温度回火后,试验钢显微组织均为回火马氏体;随着回火温度的升高,试验钢中析出相数量逐渐增多;725℃回火后,试验钢析出相的尺寸细小,但出现偏聚现象,回火温度为760℃时,析出相分布较为均匀;随着回火温度的升高,试验钢强度逐渐降低,冲击韧性逐渐提高;760℃回火时试验钢具有较优的综合力学性能。725℃回火对试验钢的位错密度和强度影响最大,相比690℃回火,试验钢的位错密度、抗拉强度及屈服强度分别下降了2.575×10^14 m^-2、109.6 MPa和118.1 MPa。     

回火工艺对低碳贝氏体高强钢组织与性能的影响

采用两阶段控轧控冷工艺轧制低碳贝氏体高强钢,在不同温度下进行一定时间的回火处理,检测回火处理前后钢板的力学性能,并对比分析了显微组织.结果表明,析出强化在回火处理前后起主导作用;随着回火温度的提高,组织从粒状贝氏体向准多边形铁素体过渡;在600 ～750℃进行回火处理,试验钢中的析出相粒子均匀弥散析出,屈服强度上升了90～135 MPa,抗拉强度上升了15 ～ 55 MPa;准多边形铁素体组织在-20℃的冲击功不低于30 J.     

回火温度及磷化工艺对40CrNiMoA钢性能和组织的影响

针对40CrNiMoA钢制标准件成品剪切性能不合格问题,首先研究了回火温度对其力学性能和组织的影响;在此基础上,对比研究了有/无磷化工艺对其剪切性能的影响。结果表明,随着回火温度的升高,40CrNiMoA钢的抗拉强度和剪切强度均逐渐降低,但塑性基本保持不变;该钢磷化状态下的剪切强度较未磷化处理的要低。因此,为保证成品的剪切性能,应选择较低的回火温度,同时应考虑磷化降低剪切性能的影响。