中碳结构钢工件的失效及规范应用

中碳结构钢应用非常广泛,但是经常会出现失效的事故。通过对45钢工件失效分析对中碳结构钢的失效原因进行了总结并提出几点建议:确认材料的供货状态和热处理状态,选择合理的热处理工艺条件;合理的控制热轧或热锻的温度;选择合适的锻造比,对锻后的材料应选用合适的锻后热处理工艺;按照材料相应的热处理规范严格控制热处理工艺条件。     

PAG淬火介质在合金结构钢前轴余热淬火中的应用

淬火介质对保证淬火工艺实施有重要作用。采用水或油作为淬火介质,均存在一定缺陷,不能满足合金结构钢前轴锻件热处理的需要。通过分析理想淬火介质的冷却曲线,发现一种新型PAG淬火介质的冷却特性可以满足要求。介绍了这种新型淬火介质的冷却原理、使用条件及技术要点。并结合实践,介绍了该介质在合金结构钢前轴锻件(42CrMo材质中重型前轴,120~140kg)热处理生产过程中的使用情况。     

感应淬火用钢及其淬火硬度和淬硬层设计

汽车零件是典型的感应淬火零件,所用材料基本是中碳结构钢或中碳合金结构钢：例如曲轴、凸轮轴、钢板销、变速器拨叉、摇臂轴、输出凸缘等多用45钢制造;飞轮齿圈用40钢或45钢制造;配汽系统的推杆、离合器拨又用35钢或40钢制造;轿车轮毂轴承的法兰轴、外圈和等速万向节的钟形壳多用55钢或50钢制造;     

PAG淬火剂的使用要点

PAG淬火剂自1965，年获得专利以来，在国外已有40多年的使用经验。在我国此产品的推广应用也有近20年的历史。目前，紧固件行业选用的中碳结构钢、低碳合金钢量大，故需采用水溶性PAG淬火介质才能满足技术要求。     

水溶性聚合物淬火介质的推广与应用

以PAG为代表的水溶性聚合物淬火介质的应用，它以其固有的安全性、环保、节能等特点一直受到热处理界的高度关注，目前，紧固件行业选用的中碳结构钢量大，该钢的马氏体转变（Ms）点都在300℃附近，故采用水溶性聚合物淬火介质都能满足技术要求，使用量较多的淬火剂的品种有UCONA、UCONE、     

45钢大试样缩短淬火加热保温时间的研究（二）

3.性能变化规律,总的符合随着强度、硬度升高,塑性、韧性降低的趋势。在某一保温时间,出现σb的峰值及与之对应的αk最小值或αk降低较多,如图1所示。A、B试样保温时间是20分,C、D试样保温时间是60分。 4.一般性能波动较小,各最大和最小性能相比,零保温和最长保温时间试样相比,性能变化都不大,如表5所示。强度变化稍大;直径增大,性能波动增加,淬透性有所降低,大试样整个截面,难以同时或短时达到奥氏体转变及均匀化的理想程度,如D和D5-1可能如此。 5.最佳综合机械性能及其对应的保温时间如表6所示,其中零保温节能效果最佳。     

中温渗碳亚温淬火实例

我们现在生产的某喷嘴用18Cr2Ni4WA钢制造,用常规渗碳炉滴注煤油渗碳,通常用观察火焰的高度和颜色来控制煤油滴量即碳浓度,经常发生零件表面碳浓度过高,在零件表面层产生网状碳化物,且该网状碳化物在除网过程中易发生表层脱碳,渗碳层向内扩散导致表层淬火硬度不足,或产     

动态应变时效对不锈钢高温强度的影响

本文研究了动态应变时效预处理对18-8型奥氏体不锈钢高温（300～600℃）抗拉强度、疲劳强度和持久强度的影响。结果表明,动态应变时效预处理提高了材料的高温强度,且其强度随预应变温度和预应变量的增加而提高,动态应变时效具有比冷变形处理更优的强化效果。     

奥氏体不锈钢预应变效果评价

对奥氏体不锈钢进行预应变是为了获得良好的机械性能,预应变效果评价是改进钢材生产工艺的基础。应用概率论与数理统计知识,建立了预应变效果的评价体系:用F分布评价预应变对机械性能参数标准差的改变效果,用t分布评价预应变对机械性能参数均值的改变效果。以奥氏体不锈钢S30408的预应变效果评价为例,基于液氮温度下的有效拉伸试验数据,在双侧置信度为99%时,评价了S30408钢的9%预应变效果:(1) 9%预应变明显提高S30408钢屈服强度均值,其标准差基本不变;(2) 9%预应变对于S30408钢抗拉强度的均值与标准差基本无影响。     

含氮奥氏体钢的穿晶脆断

通过断口分析研究了含氮高锰奥氏体钢在超低温下的冲击断裂特性,探讨了其断裂机理。分析表明：穿晶脆断刻面是含氮高锰奥氏体钢的一种特有的断口形貌。由于合金元素和试验温度的影响,使钢的正断抗力S (OT)小于切断抗力τ k,因此产生了穿晶断裂。断裂面是{111}γ或孪晶界;当τ k和S (OT)相近时,形成了各种复杂形貌的断口。氮量过高会导致钢产生穿晶脆断。     

渗碳钢轴承磨削变质层的结构研究

系统研究了２０ＣｒＮｉ２ＭｏＡ渗碳钢铁路轴承精磨时，由于砂轮、工件与冷却液之间的热－化学与热－机械作用，滚道面的成分与组织变化。结果表明，轴承滚道面形成了磨削变质层。变质层由表至里是由吸附层、氧化层、白层及过回火塑性变形层组成。氧化层是Ｆｅ与合金元素氧化物组成的混合结构，并存在Ｓｉ的表面富集。氧化层厚度不超过２０ｎｍ。白层的组织为细化了的高碳织构马氏体与沿磨削切应力方向拉长了的细小的奥氏体。在过回火层中，硬度低于６００ＨＫ的区域不超过１０μｍ。变质层的总厚度及白层厚度均随砂轮径向进给速度增加而加厚。     

海洋结构钢焊接接头低周疲劳强度的研究

对进口结构钢A537和国产结构钢E36模拟节点热点处应力状态制成接头试件,采用极大似然性原理组织试验,考察材料、介质（空气和海水）、工艺（焊后或焊修）对接头疲劳强度的影响,并获得这两种钢的焊接接头的概率-应力范围-寿命曲线（P-S-N）,对比管节点疲劳试验结构,表明“焊接接头疲劳寿命相对于管节点疲劳试验的启裂寿命”观点是安全的。     

在空气和真空中退火的316奥氏体不锈钢的力学性能及微观结构分析

对316奥氏体不锈钢在空气和真空条件下进行退火,在恒定的拉伸速度下进行室温拉伸强度试验,并利用扫描电镜和透射电镜观察拉伸试验后试样的表面和近表面的微观结构.退火试样的抗拉强度和应力值高于未退火试样;在真空炉中退火的试样,其抗拉强度及在特定应变量下的应力值均高于在空气炉中退火的试样.在真空炉中退火的316不锈钢的表面氧化层分内、外两层,外层由均匀、致密的亚微细晶粒组成;而在空气炉中生成的氧化层结构复杂,和基体的结合强度非常低.氧化层-基体界面是一个充满活力的位错源,真空炉退火试样的位错密度大于空气炉退火试样.氧化层的微观结构和两种试样位错密度的不同是导致产生不同拉伸性能的重要原因.     

EFFECT OF DYNAMIC LOADING ON FRACTURE BEHAVIOR OF WELDED JOINTS OF STRUCTURAL STEEL

To investigate the effect of dynamic loading on fracture behavior of welded joints of structural steel Q23SB and 16Mn in common use and compare the earthquake resistances of the two kinds of materials, dynamic tension and fracture toughness tests are carried out at room temperature. On the basis of the tests, the stress-strain fields near the crack tip of the compact specimens are analyzed by three-dimensional finite element model. The test results and finite element analysis results show that, the fracture toughness of welds and base metal of 16Mn steel increases with the increment of loading rate. Compared with 16Mn steel, Q235B steel is more sensitive to dynamic loading. The fracture toughness of welds of Q235B is comparatively low under static loading and dynamic loading at room temperature. Compared with the static loading, the fracture toughness of Q235B parent metal under dynamic loading decreases by about four times. Therefore, it can be concluded that compared with 16Mn steel, the earthquake re     

一种高锰奥氏体低温钢的力学性能

测定了一种高锰奥氏体低温钢从室温到７７ Ｋ温度的拉伸和冲击性能以及７７Ｋ温度下的断裂韧度,并观察了其断口形貌特征。结果表明试验钢屈服强度与温度的关系为σ０．２＝３００＋１３９２．４ｅｘｐ（－０．０１０６Ｔ）;７７ Ｋ的σ０．２＝８８３Ｍｐａ,ＫＪ０．０５约为２３２ Ｍｐｓ·ｍ～１／２;低温沿晶断裂被完全抑制,７７ Ｋ的断口表现为以韧窝为主并混有少量准解理小刻面的特征。 Ｘ射线相分析表明该钢具有很高的组织稳定性,７７ Ｋ温度变形前后均为单相奥氏体组织。     

碳钢奥氏体不锈钢材料在水电工程中应用的局限性

通过对水电站典型应用材料(55钢、1Cr18Ni9Ti、0Cr13Ni5Mo)在冲蚀磨损过程中电化学腐蚀及抗冲蚀磨损性能研究,区分出纯磨损、纯腐蚀、磨损对腐蚀的促进分量及腐蚀对磨损的促进分量等在材料失效过程中各占的比例,考察了试验材料的抗冲蚀磨损特性及其磨损与腐蚀间的交互作用,分析了其失效机制。结果表明:不同的冲蚀速度下,0Cr13Ni5Mo不锈钢的冲蚀磨损失重率最小,55钢最大;纯磨损是材料失去的主要方式:55钢虽然纯磨损量较小,但腐蚀及其磨损与腐蚀的交互作用失去量大,1Cr18Ni9Ti不锈钢虽然纯腐蚀量小,但纯磨损量大,因而都有应用的局限性。     

OPTIMIZATION STUDIES ON HOLE-MAKING TOOLS FOR HIGH-PERFORMANCE CUTTING AUSTENITIC STAINLESS STEEL

Austenitic stainless steel is a kind of difficult-to-cut material utilized widely in various industry fields. Hole-making tools are the uppermost obstacle of high performance cutting, so the optimizations of tools are imperative. This paper presents respectively the optimal geometrical characteristics and corresponding coating for high performance cutting austenitic stainless steel. The appreciated cutting performance of optimized tools with optimized cutting parameters has also been evaluated completely through experiments. Optimized special drills with point angle 138° and helix angle 38° was decided and TiCN coating was selected as the best coating. However optimized taps had different geometry structures for tapping through holes and blind holes. The former adopted the spiral pointed tap with inclination angle 15 °. The latter was spiral fluted tap with helix angle 34°. In high-performance cutting austenitic stainless steel, the optimized cutting parameters of special drills are 16 m/min and 0.13 mm/rev. The research results will be of great benefit for the development and application of high efficient and precise drills and taps of high performance cutting austenitic stainless steel.