共析分解

对以钢中珠光体相变为典型示例的共析分解研究工作给以浅简总结。在珠光体相变中,进行铁素体和渗碳体的合作形核和长大。珠光体相变时的领先形核相,铁素体或渗碳体,及其形核位置,晶界或晶粒内部,都决定于合金的成分、晶界偏聚、夹杂物、组元的扩散系数及形核能垒。由体扩散和界面扩散两类长大机制所导得的过冷度ΔT和珠光体片层间距S之间,由Zener所示的关系式:ΔT×S=const.都与不少试验结果相符。由于珠光体/奥氏体间界面含有不动位错及其他缺陷,理论上台阶机制应为合理的珠光体长大机制。先进实验已观察到长大台阶以及铁素体/奥氏体、铁素体/渗碳体和渗碳体/奥氏体之间都具有各自的位向关系。层状珠光体的形态,即珠光体片间距受控于过冷度,并决定珠光体的强度。     

珠光体转变理论研究的新进展

本文综合近年来的研究成果,阐述了钢中共析分解的新机制,对于"相间沉淀"机理做了新的解释,重申了珠光体的新概念.认为:珠光体是共析铁素体和共析渗碳体(或碳化物)构成的整合组织,不是机械混合物.珠光体的形核-长大是以界面扩散为主进行的相变.过冷奥氏体在一定过冷度下,将出现贫碳区和富碳区的涨落.加上随机出现的结构涨落、能量涨落,非线性的因果正反馈相互作用,同时在贫碳区和富碳区分别建构铁素体核坯和渗碳体(或碳化物)核坯,共同组成珠光体的晶核(F Fe,C).铁素体和渗碳体两相是共析共生,协同长大,不存在领先相."相间沉淀"是珠光体转变的一个特例,应用共析分解的新理论解释了"相间沉淀"机理.珠光体转变临界点、片间距、力学性能等的变化都是非线性的.     

珠光体转变形核的研究

采用35CrMo、T8钢,奥氏体化后以等温淬火等方式在TTT图的孕育期附近令珠光体形核一长大.应用QUANTA-400型环境扫描电镜、JEM-2100透射电镜观察珠光体形核的情况.观察发现,片状珠光体在奥氏体晶界、界棱等处形核,晶核由共析铁素体+渗碳体两相组成,共析共生.理论计算表明,在700～650℃,临界晶核尺寸r*=150～70 nm;临界形核功ΔG*=155～292 J/mol.     

马氏体相变理论研究的最新进展

马氏体相变的切变机制存在误区,研究马氏体相变的形核、长大、组织形貌及亚结构等具有重要理论价值和实际意义。本文综合整理了近年来马氏体相变试验研究的新成果,指出马氏体在晶界、相界面、位错等缺陷处形核,并非切变形核;发现板条状马氏体中存在层错亚结构。位错、孪晶亚结构的形成也非切变所致;马氏体组织形貌的演化与应变能有密切关系;马氏体表面浮凸是相变比体积增大所致,N型切变缺乏试验依据。     

GCr15钢离异共析转变前沿生长速度的计算

通过中断淬火试验,采用扫描电子显微镜研究了GCr15钢的离异共析转变。采用相变动力学方法计算了片状珠光体转变和离异共析转变前沿的生长速度。结果表明：过冷奥氏体剩余碳化物颗粒间距越小,离异共析转变临界过冷度就越大。     

过共析钢轨钢的连续冷却转变行为

以碳含量(质量分数)大于0.9％的过共析钢轨钢为研究对象,采用L78淬火膨胀仪研究了其在连续冷却过程中的微观组织及力学性能演变规律,并建立了过共析钢轨钢的连续冷却曲线,为制定过共析钢轨钢的合理轧后冷却工艺提供了理论依据.结果表明:当冷却速度在5～10℃/s内时,能够有效减少渗碳体与马氏体等异常组织的产生以及细化珠光体的...     

共析钢过冷奥氏体动态相变过程中先共析铁素体的生成

通过在Gleeble1500热模拟试验机上进行单轴热压缩试验,研究了共析钢过冷奥氏体在A1～Ar1之间变形时的动态相变特征.结果表明:共析钢过冷奥氏体在变形过程中动态相变与等温相变具有明显差异.动态相变过程中首先沿原始奥氏体晶界形成先共析铁素体,随后生成的珠光体与等温相变得到的珠光体相比,其片层间距和渗碳体厚度较小.提高应变速率将导致动态相变完成时先共析铁素体含量增加,珠光体片层间距减小而渗碳体厚度略有提高.由此提出过冷奥氏体变形使共析点右移的观点,并给予初步解释.     

近几年马氏体相变研究的进展

综合整理了近年来马氏体相变试验研究的新成果.认为马氏体相变切变过程缺乏热力学可能性.指出马氏体在晶界、相界面、位错等缺陷处形核,并非共格切变过程.发现板条状马氏体、片状马氏体中均存在堆垛层错亚结构;高密度位错、孪晶、堆垛层错亚结构的形成并非切变所致;马氏体形貌的演化系应变能起主导作用,与切变无关;马氏体表面浮凸是相变比...     

马氏体的形核及临界晶核的研究

应用JEM-2100电镜、QUANTA-400环扫电镜对各钢铁材料马氏体相变的形核进行了观察,发现马氏体不仅可在奥氏体晶内形核,而且可在晶界、相界面、孪晶界等处形核.认为奥氏体转变为马氏体是在缺陷处依靠结构涨落、能量涨落形核,是晶格重构的过程,非切变过程.研究了形成马氏体晶核时的能量变化规律,计算了马氏体晶核的临界尺寸、形核功,得马氏体临界晶核尺寸为7～20 nm,形核功为200～600 J·mol-1.临界晶核尺寸和形核功理论上合理,与相变形核的一般规律相吻合.     

共析珠光体钢激光冲击处理后的组织演变

采用SEM、TEM及显微硬度等方法研究了原始组织为层片状珠光体的共析钢激光冲击处理后的组织演变与硬度变化规律.结果表明:单道次激光冲击即可实现共析钢表层铁素体晶粒超细化,等轴铁素体晶粒尺寸约为0.8 μm;激光冲击产生的冲击波诱发材料表层产生高应变速率的塑性变形,渗碳体层片具有较好的塑性变形能力,冲击波中心区域渗碳体层片球化完全,渗碳体颗粒粒径约为50 nm,而冲击波边缘区域渗碳体层片主要发生弯曲、扭折和断裂;塑性变形导致大量位错的产生使得冲击波中心区域材料表层的硬度相比冲击前提高约20%左右.     

共析钢中片状珠光体脆化钢材的机理研究

观测了片状珠光体钢在不同热处理状态时的显微组织和断口形貌,对比了不同热处理方式对片状珠光体钢组织及性能的影响,借助断裂模型分析了片状珠光体组织容易导致钢材脆断的作用机理,并讨论了影响片状珠光体形成的因素。结果表明,片状珠光体位向明显、区域偏析严重是钢材脆断的重要因素;片状珠光体钢断口组织粗大,解理面呈河流状花样,解理台阶和撕裂棱较少;低温退火很难改善片状珠光体钢的脆性,而高温正火则能显著提高其韧性;片状珠光体内交界面和相界面越多,韧性越强,而提高过冷度减小片间距能增加相界面;共析钢中碳含量处于共析点决定了其冷却过程中易形成片状珠光体组织。     

Wear Behavior of an Ultra-High-Strength Eutectoid Steel

Wear behavior of an ultra-high-strength AISI 1080 steel developed through incomplete austenitization-based combined cyclic heat treatment is investigated in comparison with annealed and conventional hardened and tempered conditions against an alumina disk (sliding speed = 1 m s^?1) using a pin-on-disk tribometer at a load range of 7.35-14.7 N. On a gross scale, the mechanism of surface damage involves adhesive wear coupled with abrasive wear (microcutting effects in particular) at lower loads. At higher loads, mainly the abrasive wear (both microcutting and microploughing mechanisms) and evolution of adherent oxide are observed. Besides, microhardness of matrix increases with load indicating substantial strain hardening during wear test. The rate of overall wear is found to increase with load. As-received annealed steel with the lowest initial hardness suffers from severe abrasive wear, thereby exhibiting the highest wear loss. Such a severe wear loss is not observed in conventional hardened and tempered and combined cyclic heat treatment conditions. Combined cyclic heat-treated steel exhibits the greatest wear resistance (lowest wear loss) due to its initial high hardness and evolution of hard abrasion-resistant tribolayer during wear test at higher load.     

低合金高强钢焊缝金属中AF的研究进展

综述了国内外对于低合金高强钢（HSLA，High Strength Low Alloy）焊缝金属中针状铁素体（AF，AcicularFerrite）的最新研究进展得出，要想获得较多的AF，主要从3个方面加以有效控制：①合金元素中含0．05％～0．10％C，且C当量小于0．39，合理控制Mn，Ni，Ti，B之间的相互比例，保持硼氮比（B／N）在0．6—0．8之间，铝氧比（AI／O）在O．43～0．73之间，降低N，S，P含量；②夹杂物尺寸为0．5～0．8μm，表面富10～20nmTiO薄层且呈球形，促使生成更多的第Ⅲ、Ⅳ类夹杂物；③较低热输入（HI，HeatInput）时合金元素烧损较少，冷却速率较快，焊缝组织得以细化。     

汽车轮胎帘线用共析钢微观组织对硬化行为的影响

研究了汽车轮胎帘线用共析钢的显微组织对硬化行为的影响。结果表明,片状珠光体的共析钢具有较高的抗拉强度,但断面收缩率和屈服强度较低。球状珠光体使共析钢的抗拉强度、断面收缩率和屈服强度都有所提高。细化组织和超细化组织加工硬化不明显,表现出很好的塑性和韧性。     

马氏体不锈钢的研究进展

介绍了马氏体类不锈钢的主要应用领域与发展动态,给出了马氏体不锈钢的化学成分并分析了其研制的理论基础,综述了近年来马氏体不锈钢制备工艺及其研究进展,以及主要合金元素Cr、C、Ni、Mo和N对马氏体不锈钢组织和综合性能的影响。指出了马氏体不锈钢存在的一些问题,就这些问题提出了解决办法,并对其未来的发展提出了展望     

抗菌不锈钢的研究进展

抗菌不锈钢结合了不锈钢稳定的加工性能和抗菌元素良好的抗菌性能,因而广泛的应用于医疗器械、厨房用餐具、刀具、洗衣机等领域。本文综述了抗菌不锈钢国内外的研究与发展,介绍了抗菌不锈钢的概念、分类及其制备工艺,分析了抗菌不锈钢的抗菌机制,最后指出了抗菌不锈钢制备工艺仍存在的问题,并就这些问题提出了解决办法以及对其未来发展提出了展望。     

共析钢的过冷奥氏体动态相变和组织超细化

通过在Gleeble-1500热模拟试验机上进行单轴热压缩实验,研究了共析钢中过冷奥氏体在A1-Ar1之间变形时的组织演变,探讨了共析钢中复相组织球化超细化的机理.结果表明:随着应变量的增加,片层珠光体在原始奥氏体晶界形成的铁素体生长前沿形核长大,并向原始奥氏体晶内推进,直至相变完成.片层珠光体生成后继续变形,发生渗碳体的溶断和球化,及铁素体的动态回复再结晶等轴化等过程.渗碳体的球化有两种机制,其一是由于Gibbs-Thomson效应,珠光体中片层状渗碳体发生溶断和球化,生成的大颗粒渗碳体主要分布在铁素体晶界;其二是纳米级渗碳体粒子伴随铁素体动态再结晶在晶内重新析出.实验证实,在合适的变形工艺条件下可以得到亚微米级铁素体与亚微米、纳米级颗粒状渗碳体的双相组织.     

Q235钢表面纳米陶瓷涂层性能的研究进展

综述了近年来Q235钢表面制备纳米陶瓷涂层的研究进展,介绍了热喷涂法、熔敷法、热化学反应法、多元复合化学镀等技术的研究成果,分析了各种制备技术的优缺点,并展望了今后Q235钢表面制备纳米陶瓷涂层的发展方向.     

钢铁基体无氰镀铜工艺研究现状

由于氰化物的剧毒性,无氰镀铜工艺的研究越来越受到重视。目前在钢铁基体表面直接无氰镀铜的方法主要包括EDTA镀铜、HEDP镀铜、焦磷酸盐镀铜与柠檬酸镀铜。综述了各体系的研究现状,针对各自体系的特点,指出柠檬酸-酒石酸盐较为适合应用于钢铁基体表面无氰镀铜。