声学法评定M50NiL/M50轴承钢的弹性模量

根据固体中的弹性波理论,通过测量M50NiL及M50钢中超声横波、纵波声速及材料密度,评定了M50NiL钢退火、淬火和回火态及M50钢回火态的杨氏模量及泊松比.结果表明,M50NiL钢退火、淬火和回火态的杨氏模量差别很小,泊松比几乎相同;M50钢回火态比M50NiL钢回火态的杨氏模量大2.3％.声学法测得M50NiL钢回火态的杨氏模量与拉伸试验测定值及文献中的参考值相近,表明声学法评估材料弹性模量的方法可行.     

高碳钢奥氏体晶粒的长大行为研究

研究了82B高碳钢在不同加热温度和保温时间下奥氏体晶粒的生长规律。结果表明,在800¹ 100℃范围内,随着温度的增加,高碳钢奥氏体晶粒尺寸从18.2μm增加到116.3μm,其中950℃为其晶粒粗化温度。在950℃保温601 100℃范围内,随着温度的增加,高碳钢奥氏体晶粒尺寸从18.2μm增加到116.3μm,其中950℃为其晶粒粗化温度。在950℃保温60⁹0 min后,可获得细小均一的奥氏体晶粒。最后,通过公式计算了高碳钢奥氏体晶粒的长大规律,与实验结果吻合。     

加热温度及保温时间对M50NiL钢奥氏体晶粒尺寸的影响

利用光学显微镜、场发射扫描电镜、MIAPS图像分析软件研究了加热温度(1050～1150℃)及保温时间(10～70 min)对M50NiL钢奥氏体晶粒尺寸的影响。结果表明:随加热温度的升高,M50NiL钢奥氏体晶粒尺寸呈指数型增长,而保温时间与奥氏体晶粒尺寸近似呈线性关系,奥氏体晶粒尺寸增长缓慢;当加热温度从1050℃升高到1150℃时,M50NiL钢中第二相粒子不稳定,出现溶解现象,钉扎作用削弱,使晶粒尺寸变化显著。基于Sellars模型,对试验数据进行回归分析、计算,得出M50NiL钢奥氏体晶粒长大动力学方程,经验证与实测值吻合较好。     

数控机床轴承钢M50NiL表面处理及性能研究

采用多弧离子镀的方法在轴承钢表面沉积了Ti N涂层,研究了偏压和弧流对轴承钢表面涂层物相组成、显微硬度、硬度和结合力的影响。结果表明,不同偏压和弧流作用下,轴承钢表面涂层的物相都主要由Ti N相、Ti相和马氏体(M)相组成,偏压和弧流的变化会改变物相的相对含量,但是物相组成不发生改变;偏压和弧流的变化会影响涂层表面白色颗粒以及显微凹坑的数量和大小;轴承钢M50Ni L适宜的离子镀偏压和弧流分别为250 V和65 A,此时涂层具有最高的硬度和结合力。     

X100管线钢奥氏体晶粒长大行为

通过控制加热温度和保温时间,研究了X100管线钢奥氏体晶粒尺寸分布和长大规律。结果表明,随着加热温度升高、保温时间延长,奥氏体晶粒呈现逐渐长大趋势。当加热温度在1050~1150 ℃时,奥氏体晶粒快速长大;温度高于1200 ℃时,出现明显粗大的晶粒。通过试验数据线性回归,经模拟、计算得到X100管线钢的奥氏体晶粒长大模型D_t^6.59=1.71×10²⁰exp(-379691.29/RT)t+,D₀^6.59经验证与试验数据拟合良好。     

82B高碳钢奥氏体晶粒长大行为

利用直线截点法计算各试样的奥氏体平均晶粒尺寸,得出82B高碳钢的奥氏体粗化温度为950℃,通过Thermo-calc热力学计算和能谱分析可知,晶粒粗化的主要原因是950℃时V、Ti、Nb碳氮化物数量的大大减少,即析出相粒子钉扎作用的减弱和消除.随着加热温度的升高和保温时间的延长,82B高碳钢奥氏体晶粒尺寸增大,其生长模型的公式为D=6.82×104t0079 exp(-8.04×104/RT).当加热温度为1000℃,保温时间为60～90 min时,82B原奥氏体晶粒尺寸小于67μm,晶粒细小均匀,且微合金元素V充分溶解在奥氏体中.     

非调质钢奥氏体晶粒长大行为研究

使用Gleebleb-1500热模拟试验机对F40MnV非调质钢在1000～1250℃进行等温保温试验,采用定量金相法计算了不同温度等温不同时间后的奥氏体晶粒尺寸。结果表明,1000℃及以下保温过程中,F40MnV钢奥氏体晶粒几乎不长大;在1000℃以上时,随着保温温度的升高和保温时间的延长,奥氏体晶粒长大显著。此外,拟合获得了F40MnV钢奥氏体晶粒的长大模型,所获得的模型可较为准确地预测奥氏体晶粒长大。     

300M钢奥氏体晶粒等温长大模型

为研究300M钢奥氏体晶粒保温长大规律,在不同保温时间(5~120 min)和保温温度(900~1150℃)下开展了加热炉保温实验,并通过腐蚀法获得了不同条件下的晶粒尺寸。实验结果表明,晶粒尺寸随保温温度的升高和保温时间的延长而增大,但晶粒长大速率随保温时间的延长而减小。晶粒尺寸与保温时间整体上呈幂指数小于1的幂函数形式。同时,温度越低晶粒尺寸越快趋于稳定。保温温度在1000℃以上时,晶粒生长迅速。基于实验结果建立了晶粒尺寸与初始晶粒尺寸、保温时间、保温温度关系的复合模型,模型的平均相对误差为4.38%,最大相对误差为12.47%。与Sellars模型和Anelli模型相比,该模型具有更高的精度。     

38CrMoAl钢的奥氏体晶粒长大行为

将38CrMoAl钢加热至1000~1200 ℃ 的奥氏体化温度,保温时间为0~300 s,研究了奥氏体化温度和保温时间对奥氏体晶粒长大行为的影响。试验结果表明,试验钢奥氏体平均晶粒尺寸随奥氏体化温度升高而增大,且晶粒长大速率随着温度的升高而增大。在同一奥氏体化温度下,奥氏体平均晶粒尺寸随保温时间的增加逐渐增大,且晶粒长大速率随时间的延长逐渐减小。根据试验钢奥氏体晶粒尺寸试验数据,建立了38CrMoAl钢奥氏体晶粒尺寸与奥氏体化温度和保温时间关系的Sellars模型,并验证了模型的准确性。     

航空轴承钢M50NiL真空低压渗碳热处理工艺研究

为探究渗碳全流程工艺对航空轴承用钢M50NiL渗层组织性能的影响规律,对M50NiL钢开展了真空低压渗碳热处理研究,分析了渗碳、淬火、冷处理和回火等工艺对渗层的组织演变及其对应硬度梯度分布的影响。结果表明,经渗碳淬火后,实验钢有效渗层深度为1.25 mm,随着碳浓度的降低,从渗层表面到芯部碳化物的体积分数和析出尺寸逐渐减小,显微硬度呈现逐渐下降趋势。冷处理工艺促使部分残余奥氏体组织转变为马氏体组织,进一步提高渗层整体硬度。经回火处理后,表面硬度有所降低。实验钢表面碳化物主要为Cr、V、Mo、Ni的碳化物。     

Nb-V复合非调质钢奥氏体晶粒长大行为

研究了一种新型Nb-V复合微合金非调质钢在不同加热温度和保温时间下的奥氏体晶粒长大规律,并与35MnVN非调质钢进行了对比。讨论了微合金元素Nb、V的存在形式及作用机理,并提出了该钢种较合理的加热工艺。试验结果表明,Nb-V复合微合金非调质钢在1280℃和1140℃下,其奥氏体中的Nb、V主要以NbC、VN相形式析出。利用ASTM晶粒度级别等于5.0的临界判据定义Nb-V复合非调质钢奥氏体晶粒长大温度为1150℃,比35MnVN非调质钢粗化温度提高了50℃,表明该钢种在高温加热时具有较好的抗晶粒长大能力,故其开锻前加热温度应控制在1150～1200℃,保温时间30～60min为宜。     

奥氏体模型钢等温过程中的晶粒长大行为

奥氏体的层错能在较宽的温度范围内与Fe-40Ni合金的层错能相近。含Ni的含量达到40%(质量分数,%)时,Fe-Ni合金的面心立方结构可以保持到室温而不发生相变。运用光学显微镜、透射电子显微镜(TEM)对Fe-40Ni-Ti合金在不同温度等温过程中的晶粒长大行为进行了研究,结果表明:等温150 min,从880℃到1160℃合金晶粒长大缓慢;1220℃左右时,晶粒的长大倾向可以明显观察到;当温度达到1300℃后,等温30 min晶粒迅速长大并粗化。通过透射电镜观察发现,凝固过程中形成的TiN颗粒和应变诱导析出相快速回溶到合金基体中,导致晶界迁移容易进行。利用Fe-40Ni-Ti合金奥氏体模型钢能够模拟高温时奥氏体晶粒的长大行为。     

20CrMoH钢奥氏体化时的晶粒长大行为

研究了20CrMoH钢奥氏体化时的晶粒长大倾向,以获得最佳的渗碳温度。结果表明,20CrMoH钢的奥氏体晶粒随奥氏体化温度升高而逐渐长大,符合晶粒长大的一般规律,并且在950℃以下奥氏体均能保持较细的晶粒度。为防止奥氏体晶粒急剧粗化,渗碳温度应控制在950℃以下,最佳温度为930℃。     

一种磨球用高碳钢奥氏体晶粒长大行为

研究了一种磨球用钢GN-6A在不同加热温度(800~1050℃)和保温时间(30~120 min)下的奥氏体晶粒长大规律。采用直线截点法计算各试样的奥氏体晶粒尺寸,通过Arrhenius公式对奥氏体晶粒尺寸进行拟合,建立GN-6A钢在加热保温过程中的奥氏体晶粒长大模型,并验证模型的准确性。结果表明,随加热温度的升高,GN-6A钢奥氏体晶粒尺寸的长大呈指数趋势,随保温时间增加,呈抛物线趋势长大,900℃为奥氏体晶粒粗化温度,T≥900℃后奥氏体晶粒长大迅速。通过对950℃×45 min、1000℃×150 min、1000℃×180 min模型拟合的晶粒尺寸和试验结果进行比较,吻合度均高于94%,验证了该模型的正确性。     

基于Matlab的300M钢奥氏体晶粒的长大规律

研究了300 M钢在不同加热温度(850～1180℃)和保温时间(5～120 min)下的奥氏体晶粒长大规律。绘制了300 M钢奥氏体晶粒尺寸在不同加热温度和保温时间下的等值线图;利用Sellars晶粒长大模型,构建了300 M钢的奥氏体晶粒长大数学模型。结果表明,300 M钢在高温加热时具有较好的抗晶粒粗化能力,在1050℃左右开始粗化。奥氏体晶粒尺寸等值线图可定性和定量预测奥氏体晶粒长大规律;奥氏体晶粒长大数学模型可用两个数学公式来描述,即当加热温度为850℃≤T≤1050℃时,d6.14=texp(68.97-64945.88/T);当加热温度为1050℃≤T≤1180℃时,d7.39=texp(134.56-144504.52/T)。     

低碳微合金钢再加热奥氏体化后奥氏体晶粒长大行为

通过金相显微分析方法研究了3种不同成分的低碳微合金钢再加热奥氏体化后晶粒粗化行为,探讨了第二相粒子对奥氏体晶粒的钉扎作用.结果表明:3种钢的粗化温度分别为:A钢1100℃,B和C钢为1050℃.在900～1000℃,第二相粒子数量较多,奥氏体晶界几乎被完全钉扎,奥氏体晶粒的粗化速率较低.温度继续升高,第二相粒子数量下降,奥氏体晶粒开始异常长大.     

500 MPa级门架型钢的奥氏体晶粒长大行为

为探究加热温度和保温时间对500 MPa级门架型钢奥氏体晶粒尺寸的影响,以两种不同成分试验钢为研究对象,采用了SK型管式加热炉分别将试验钢加热到1000~1200 ℃下保温15、30 min,快速冷却后对组织进行观察。结果表明,奥氏体晶粒尺寸随着加热温度的升高和保温时间的延长而长大,Cr元素的添加对奥氏体晶粒的长大具有一定的抑制作用,研究结果对制定大生产加热具有实际指导作用。     

30CrMo钢的奥氏体晶粒长大行为及数学模型

采用金相分析法研究了30CrMo钢在不同加热温度和保温时间下原始奥氏体晶粒长大的规律。结果表明:奥氏体晶粒随加热温度的升高呈指数关系长大,随保温时间的延长呈近似抛物线关系长大,同时晶粒平均直径与保温时间的关系符合Beck方程,温度越高,晶粒生长指数越大。在已有模型的基础上,通过对试验数据进行非线性回归得到了描述30CrMo钢奥氏体晶粒长大规律的数学模型:d=5.88×10~6exp(1.27×10~5/RT)t~(0.071),模型的相关系数较高,其计算值与实测值吻合较好。     

先进贝氏体钢奥氏体晶粒长大行为的动态观察

采用高温激光共聚焦显微镜(LSCM)对一种先进贝氏体钢的奥氏体晶粒长大动态过程进行了原位观察研究。结果观察到奥氏体晶粒长大的3种方式,分别为奥氏体晶界的迁移和扩张、多个晶粒合并成一个大晶粒以及周围晶粒通过分割和吞并中间晶粒长大。原位观察还发现,当奥氏体化温度高于1100℃时,奥氏体晶粒会发生粗化;而低于1000℃时,奥氏体晶粒无明显变化。此外,得到了描述奥氏体晶粒尺寸随保温时间变化规律的Beck方程,讨论了奥氏体晶粒尺寸对贝氏体转变后的组织形貌的影响。LSCM原位观察方法为奥氏体晶粒长大动态过程的观察和研究提供了新的方法。     

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。