Cr-Mo-V系高铁制动盘用钢的热力学研究北大核心CSCD

采用Thermo-Calc热力学计算软件,对高铁制动盘用钢在400-1600℃存在的平衡析出相进行了热力学计算,并研究了合金元素对析出相和A3点温度的影响。结果表明,制动盘用钢中主要析出相为MX、MC、M23C6和M7C3,其中M为Cr、Fe、Mn、Mo、V等,X为C、N和空位Va。C、Mn、Cr、Ni元素会降低A3点温度,而Si、Mo、V能提高A3点温度。综合考虑,适当降低C、Mn、Ni和Cr的含量,提高V、Mo的含量,以增加MX、MC的含量和提高钢的A3点温度,从而提高制动盘用钢的力学性能。     

Cr-Mo-V高铁制动盘用钢的奥氏体晶粒长大行为

研究了在不同加热温度和保温时间下Cr-Mo-V系制动盘用钢的奥氏体晶粒长大行为,并采用光学显微镜以及截距法分析了加热温度和保温时间对钢的奥氏体晶粒尺寸和分布的影响。依据Thermo-Calc热力学计算软件计算了试验钢在400~1600℃范围内的析出相以及析出相的元素组成。结果表明:随着加热温度的升高,奥氏体晶粒尺寸不断增加,在850~900℃范围内,钢的奥氏体晶粒尺寸增长缓慢,晶粒较细小,950℃时奥氏体晶粒出现了异常长大现象,随后奥氏体晶粒快速长大。随着保温时间的延长,奥氏体晶粒尺寸也不断增加,但保温时间对奥氏体晶粒尺寸的影响比奥氏体化温度对奥氏体晶粒的影响小。结合扫描电镜分析,确定了本试验钢晶界处的析出相为V(C,N)。根据Sellars模型,确定了Cr-Mo-V试验钢的晶粒长大模型。     

高速列车制动盘用Cr-Mo-V钢的导热特性

采用激光脉冲试验法研究不同淬火和回火工艺对高速列车制动盘用Cr-Mo-V钢在50～800℃时的比热容、热扩散系数和导热系数。结果表明,当试验温度低于700℃时,随着试验温度的提高,试验料热扩散系数和导热系数逐渐降低,比热容逐渐提高;当试验温度超过700℃时,试验料热扩散系数和导热系数又随之提高,比热容随之下降。当试验温度低于700℃时,随着回火温度或淬火温度的提高,试验料在不同试验温度条件下热扩散系数和导热系数均稍有提高,比热容稍有降低;当试验温度为800℃时,几组试验料的比热容、热扩散系数和导热系数基本相当。      

Cr-Mo-V系高强度钢的疲劳断裂行为

采用旋转弯曲疲劳和疲劳裂纹扩展实验研究一种新型Cr-Mo-V系高强度钢在不同回火温度下的疲劳破坏行为.结果表明,Cr-Mo-V系高强度钢的旋转弯曲疲劳极限σ-1与抗拉强度Rm的比值σ-1/Rm随回火温度的升高而增加.在相同的强度水平下,实验钢的疲劳极限高于商业42CrMo钢.对疲劳断口裂纹源的分析表明,实验钢的疲劳裂纹主要起源于钢中的非金属夹杂物.采用C-T试样测定疲劳裂纹扩展速率的实验结果表明,Cr-Mo-V系高强度钢疲劳裂纹扩展第二阶段的扩展速率随回火温度升高而有所降低.在1500 MPa强度水平下,实验钢的疲劳裂纹扩展速率低于42CrMo钢.     

高铁用高性能制动盘的生产技术

探讨了高铁高性能制动盘铸件的技术要求、工艺设计方案、质量控制和生产过程管理。结果表明,结合温硬化树脂砂组芯工艺,生产了内腔复杂、清理工具无法深入、缺陷无法修复、尺寸和清理要求非常高的铸件,找到了优异的生产方法。     

Cr-Mo-V系高强度钢的应力腐蚀开裂行为

用改进的WOL型试样研究了Cr-Mo-V系高强度钢在3．5％NaCl水溶液中的应力腐蚀断裂行为,并与常用的42CrMo钢进行了对比。结果表明,回火温度对实验钢的应力腐蚀开裂行为有显著影响。当回火温度较低时,Cr-Mo-V钢的KISCC较低,且随回火温度的升高缓慢提高,断裂方式主要为沿晶断裂;当回火温度超过约873K后,KISCC显著提高,断口中穿晶断裂所占的比例明显增加,断裂方式逐渐转变为穿晶型断裂为主。在相同的强度水平下,Cr-Mo-V钢的KISCC高于42CrMo钢,且在低强度水平下二者差别较大。对42CrMo钢,KISCC随屈服强度升高呈指数下降。但对Cr-Mo—v钢,则并非如此,即在强度保持不变（Rp0.2=1410—1440MPa）的条件下,KISCC随回火温度升高而明显提高。Cr-Mo—V钢和42CrMo钢的KISCC均随回火温度的升高呈指数关系增加。     

回火温度对Cr-Mo-V系高强度钢力学性能的影响

回火温度对Cr-Mo-V系高强度钢力学性能的影响并非单调变化，在低于500℃时，随着回火温度的升高，实验钢的硬度，强度和应变硬化指数降低，塑性和韧性提高，在500-630℃的温度范围内，由于二次硬化效应，实验钢的硬度，强度和韧性变化不大，对单轴拉伸实验过程的能量分析表明，在450℃附近回火时有一能量低谷，而在585℃附近回火时有一能量高峰。在单轴拉伸状态下，断裂受裂纹扩展控制。     

淬火温度对Cr-Mo-V系低合金高强度钢力学性能的影响

研究了改变淬火温度对Cr-Mo-V系高强度力学性能的影响。结果表明，随着淬火温度的升高，硬度和强度逐渐提高，但当淬火温度超过1000℃后，硬度和强度的变化不明显。在所研究的整个淬火温度范围内，随着淬火温度的升高，塑性和韧性逐渐降低，且韧性的降低幅更大。由于添加了微合金元素V和Nb，当淬火温度低于1000℃，试验钢具有细小的奥氏体晶粒，逐渐降低，且韧性的降低幅度更大。由于添加了微合金元素V和Nb，当淬火温度低于1000℃，试验钢具有细小的奥氏体晶粒。     

石化用Cr-Mo-V钢埋弧焊要点的补充说明

论述了氢环境服役厚壁压力容器用高温耐蠕变钢2.25Cr1Mo0.25V的焊接。目前已有许多规范和标准阐述了这类钢的焊接,如美国石油协会实用推荐934—A《高温高压氢服役铬钼钢及铬钼钒钢材料及使用》。提出了埋弧焊条件下这类钢的焊接要点,以确保在特定服役条件下,焊缝达到的技术要求。     

汽轮机用Cr-Mo-V耐热钢的热处理

采用力学性能测试和显微组织分析等手段,研究了1.5Cr-1Mo-0.25V钢在正火+回火态和调质态下的显微组织和力学性能的差异。结果表明,1.5Cr-1Mo-0.25V钢在一次正火+回火的基础上再增加一道正火,可以在一定程度上改善其冲击韧性;而采用940℃正火+730℃回火的调质热处理工艺,可以得到细小均匀的回火态铁素体和短条状贝氏体组织,从而保证了阻碍裂纹扩展的能力,使得钢的冲击吸收能量达到130 J以上。     

高铁刹车盘用CrMoV钢的高温热塑性

采用Gleeble-3800热模拟试验机研究了600～1350℃范围内高铁刹车盘用CrMoV钢的高温热塑性,利用扫描电镜观察断口形貌,利用光学显微镜观察断口截面显微组织.结果表明:试验钢在600～1350℃范围内存在3个脆性温度区间,即熔点～1320℃的第Ⅰ脆性区、1100～1000℃区间的第Ⅱ脆性区和800～650℃...     

LS系冷锻用钢

0 前言 众所周知,冷锻工件具有尺寸精度高的特点。这种方法比常规的热锻、切削加工方法在工艺上都有所简化,并提高了材料的利用率。已经广泛应用于汽车工业的零部件制造。日本宇都宫制作所精密锻造部根据用户的需要已开始使用表面渗碳冷锻钢制造的产品。 近几年来,随着锻压加工水平和生产效率的提高,对形状比较复杂的工件也有谋求采用冷锻加工的趋势。这不仅对材料自身的洁净度、尺寸精度、减轻表面     

C-Mn-Cr系冷轧热镀锌双相钢高温力学性能及热力学研究

通过Thermo-Calc热力学计算软件结合Gleeble-3800热/力模拟试验机,研究了C-Mn-Cr系冷轧热镀锌双相钢的高温力学性能及热力学行为.采用圆柱试样压缩的方法,分析了实验钢在不同变形条件下热变形抗力的变化规律.结果表明:热变形抗力随变形量、变形速率的增加而增加,随温度的升高而降低,并且这种态势随变形温度、变形速率的提高逐渐趋缓.通过热力学计算,C的活度随铁素体相变变化较大,而Fe的活度随温度降低缓慢升高,Si、Mn、Cr的活度随温度变化不大.此外,热变形通过改变奥氏体的晶界能和位错能,使得渗碳体和M7C3相在不同温度下各合金元素扩散速度加快,因而加剧了相组成的重排过程.     

大热输入量对Cr-Mo-V钢性能的影响

Cr-Mo-V钢具有较高的抗高温蠕变性能和抗回火脆化能力,广泛应用于临氢高压设备中。该钢种的焊接接头要求很高,特别是低温韧性。目前Cr-Mo-V钢焊接更多采用小热输入量多层多道焊,但熔敷效率低且容易造成夹渣等焊接缺陷。对焊条电弧焊和埋弧焊采用大热输入量进行试验,分析大热输入量对Cr-Mo-V钢焊缝性能的影响,探究大规范焊接的可行性,以便在实际生产中提高效率。     

低合金Cr-Mo-V钢中VC沉淀相的精细结构

采用透镜电子显微分析（ＴＥＭ）的高分辨透射电子显微分析（ＨＲＥＭ）技术研究了低合金Ｃｒ－Ｍｏ－Ｖ铜不同回火温度下ＶＣ深淀相质点和精细结构及其与基体和界面关系,结果表明：较低温度回火时,ＶＣ沉淀相系以｛１００｝ａ为惯习面的纳米尺度的薄片,与基体存在Ｂａｋｅｒ－Ｎｕｔｔｉｎｇ关系,随着回火温度升高,片状相聚集成碳化物团或者发生球化,与基化丧失共格或部分共格,。     

高铁刹车盘用CrMoV钢的热变形行为

采用Gleeble 3800热模拟试验机,对高铁刹车盘用CrMoV钢在应变速率0.01～1 s~(-1)和变形温度850～1150℃下进行热压缩变形试验;分析了其流变曲线;并基于流变数据建立了其热变形方程和热加工图;用光学显微镜观察了其不同条件下的显微组织。结果表明,在高温、低应变速率条件下CrMoV钢为动态再结晶型,如1150℃、0.01 s~(-1),在低温、高应变速率条件下CrMoV钢为动态回复型,如950℃、1 s~(-1);CrMoV钢的热变形激活能为406.7781 kJ/mol;建议最佳的工艺参数范围为变形温度1080～1140℃,应变速率0.01～0.1 s~(-1)。     

长期服役Cr-Mo-V钢汽轮机转子的微观组织分析

对服役17年的Cr-Mo-V钢的汽轮机高中压转子微观组织进行了详细研究。金相组织观察、扫描电镜和透射电镜分析表明：Cr-Mo-V钢经过长期服役后,组织中的碳化物M3 C发生了明显的粗化,原奥氏体晶界处析出粗大的M23 C6,由于这些碳化物的演变导致材料显微硬度明显下降。用透射电镜观察到以MC碳化物为核心、M2C为两翼的H型碳化物。     

制动盘用灰铸铁热疲劳性能的研究

灰铸铁具有优良的导热性、良好的耐摩性,是制动盘的主要材质。对3种碳当量较高的灰铸铁组织及性能进行了测定和分析,采用板状带V型缺口试样,通过循环加热、冷却的方法研究热疲劳性能。结果表明:碳当量比较低、石墨数量少,即使强度和硬度比较高,抗热疲劳性能也较差;当基体以珠光体为主时,碳当量高且含有一定量D型石墨的灰铁抗热疲劳性能好。