稀土、氮对高硼铁基合金凝固组织和性能的影响

研究了稀土、氮复合变质处理对含0.26wt％C,2.05wt％B和0.64wt％Ti的高硼低碳铁基合金凝固组织和性能的影响.结果表明,高硼低碳铁基合金的凝固组织中除了有网状分布的Fe2B化合物外,还存在少量TiB2块状组织；经稀土、氮复合变质处理后,组织明显细化且分布均匀性增加,硼化物中出现了多处明显颈缩和断网现象,没有新相出现,其硼化物仍是Fe2B和TiB2；此外,变质处理对高硼低碳铁基合金硬度无明显影响,但明显提高抗弯强度和冲击韧度.最后分析了高硼低碳铁基合金凝固组织和性能变化的原因.     

热处理对变质高硼铸钢组织和性能的影响

研究了淬火温度对稀土-钛复合变质高硼铸钢显微组织和力学性能的影响。结果发现,在碳钢中加入适量硼并经稀土-钛变质处理后,获得了高硬度硼化物加铁素体、珠光体和马氏体组成的复合组织。随着淬火温度升高,金属基体由铁素体、珠光体和马氏体的复合组织向单一马氏体组织转化,硼化物由连续状向孤立状分布转化,且硼化物呈现粗化趋势。随着淬火温度提高,变质高硼铸钢的硬度和冲击韧度均提高,超过1 000℃,硬度和冲击韧度变化不明显。变质高硼铸钢在1 000℃左右淬火获得单一马氏体和孤立分布的硼化物,具有良好的耐磨性。     

稀土,钛对渗硼层组织和性能的影响

研究了不同的稀土硼钛共渗处理工艺及其对组织和性能的影响。和纯渗硼层相比,发现共渗层具有高的显微硬度和低的硬度梯度、高耐磨性和热疲劳性;渗层组织致密,与基体结合良好。结果表明,稀土和钛对渗硼层具有明显的改性作用,同时发现稀土在三元共渗中具有明显的催渗作用,可使渗速提高３０％ ～５０％ 以上。根据工艺和性能得出稀土最佳浓度为３％ ～４％ ,ＴｉＯ２ 为４％ 。     

高温预冷淬火工艺对中碳铌微合金钢性能的影响

通过正交试验分析了高温预冷淬火工艺对含铌0.044%(质量分数)的中碳微合金钢的显微组织和硬度、强度、塑性、韧性等性能的影响。结果表明,高温预冷淬火与普通淬火相比,可以明显提升钢的硬度;预冷温度提高、回火时间缩短有利于提高中碳铌微合金钢的强度;预冷温度降低、回火时间延长有利于提高中碳铌微合金钢的塑性与韧性。在本试验条件下,获取其最佳强度值的工艺为1000 ℃预冷,200 ℃回火1 h;获取最佳塑、韧性的工艺为900 ℃预冷,600 ℃回火3 h,此时钢断面收缩率为53.8%,断后伸长率为15.1%,冲击吸收能量为96 J。     

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。     

贝氏体钢辙叉心轨组织性能研究

研究了新型低合金贝氏体钢辙叉正火和低温回火的组织及性能特性.实验结果表明,此种材料正火后的组织为贝氏体铁索体和残余奥氏体;不同炉次的抗拉强度为1240～1346MPa;冲击韧度为76～94 J/cm2;伸长率为17%～20%;硬度为41.5～45HRC.这种新型低合金贝氏体钢辙叉具有高强度和硬度,同时韧性也很好,具有良好的综合力学性能.能够满足辙叉心轨强度高、韧性好、易焊接等要求.     

高强焊条药皮碱度对韧性与扩散氢的影响

通过使用钛硼微合金化以获得韧性组织焊缝、提高焊条药皮碱度以净化焊缝等手段,可使屈服强度级别为785MPa的手工焊条熔敷金属-50℃冲击吸收功AKV平均值超过80J.但焊条药皮碱度过高时,AKV(-50℃)值没有明显增加,而且对降低熔敷金属扩散氢不利.采用对焊条药皮原材料进行分类高温去水处理,对成品焊条多次烘干吸湿烘干处理后,反复测定.结果表明,当焊条药皮碱度在2.2～2.4之间时,熔敷金属可同时具有高屈服强度、高低温冲击吸收功及超低扩散氢.     

锰对高硼铁基合金凝固组织的影响

设计了2%、4%、6%、8%、10%5种锰含量的高硼耐磨合金钢,研究了凝固过程和锰含量对铸态组织及力学性能的影响。结果表明,高硼耐磨合金的铸态组织由树枝状基体组织和共晶组织(γ+硼化物)构成;随着锰量的增加,树枝状基体组织的含量呈下降趋势,硼碳化合物量变化不大;随着锰含量的增加,材料的硬度在HRC 45～65变化,呈现先上升后下降的趋势;冲击韧度在1.5～3.0 J/cm~2波动,呈现先下降后上升的趋势。     

两种多元合金耐磨钢的强韧化研究

探究了热处理工艺对多元低、中碳中合金耐磨铸钢组织和性能的影响,特别分析了它们的强韧化机理.结果表明,低碳合金钢经945℃淬火、280℃回火后硬度值为49 HRC以上,韧性值超过224 J/cm2;中碳合金钢经945℃淬火、370℃回火后硬度值达48.6 HRC,韧性值90J/cm2左右.两种材料具有较好的回火稳定性,基体组织主要是板条状马氏体,马氏体板条间少量薄膜状的残余奥氏体,以及界面上弥散的碳化物起到强韧化作用,材料综合性能表现良好.     

加稀土硼氮共渗提高烟机配件使用寿命的研究

用正交试验法确定了加稀土硼氮共渗工艺参数及稀土加入量，用金相显微镜、X射线衍射仪及SAM观察和分析了渗层组织、相结构及微区成分；将加稀土硼氮共渗样与硼氮共渗样进行磨损试验，结果表明：加稀土后耐磨性能明显提高；渗层脆性及硼化物致密度得到改善；渗层中碳、氮含量提高，增强了硼化物与基体的结合强度。生产实践表明：加稀土硼氮共渗的使用寿命较普通硼氮共渗处理的提高20％。