156F汽油机曲轴断裂分析

对156F汽油机曲轴断裂进行了化学成分、力学性能、显微组织以及断口形貌等综合分析，结果表明，曲轴的断裂是由于未按工艺要求进行正火细化晶粒处理、材质存在内部冶金缺陷、基体调质组织 不合格等综合因素作用。     

热处理对16MnDR低温压力容器钢板组织和性能的影响

试验探讨了16MnDR低温压力容器钢的热处理工艺对力学性能和微观组织结构的影响。结果表明,对热轧状态的16MnDR低温压力容器钢进行热处理,可以细化晶粒和改善组织,提高综合力学性能。910℃正火及910℃正火＋620℃回火处理均可以得到比较理想的低温韧性,金相组织为均匀的铁素体＋珠光体,断口形貌以低温冲击韧性较好的等轴韧窝为主。     

正火工艺对S275NL风电用钢组织和性能的影响

采用光学显微镜和力学性能测试设备研究了不同正火工艺对S275NL高韧性风电用钢组织和性能的影响。试验结果表明,随着正火温度的提高,钢板强度有所降低,伸长率和Z向性能逐步提高,低温冲击韧性得到改善;正火保温时间对力学性能的影响不显著。适宜的正火加热温度为900℃,保温时间175 min,该工艺处理后,钢板组织为细小均匀的铁素体和珠光体,钢板强度富余量合理,强韧性匹配和综合力学性能良好。     

-70 ℃超低温环境用钢09MnNiDR的组织性能

 09MnNiDR作为-70 ℃超低温环境钢,少镍低成本属性引起了广泛的关注,细化铁素体晶粒和球化渗碳体为其提高低温冲击韧性的主要方法。为了探究微观组织对其综合力学性能的影响,采用3种不同热处理工艺对09MnNiDR钢进行了试验,利用光学显微镜、扫描显微镜、拉伸试验机和低温冲击韧性试验机对试验钢的微观组织形貌进行了观察和力学性能的测定。结果表明,试验钢经正火后晶粒得到了细化,铁素体晶粒度为13级,-70 ℃低温冲击韧性不小于25 J,韧脆转变温度为-70～-80 ℃;试验钢正火加热保温出炉后采用风冷加速冷却能进一步细化晶粒,铁素体晶粒度达到14级,强度和韧性同时得到了提高,韧脆转变温度降低至-80～-90 ℃;试验钢经正火+回火处理后,正火形成的片状或短棒状渗碳体在回火时发生了球化转变为颗粒状,对比正火态强度出现了下降,低温冲击韧性得到了进一步的提高,韧脆转变温度降低至-100 ℃以下。不同的生产企业可以选择合适的热处理工艺来提高09MnNiDR的低温冲击韧性,满足用户的特殊需求。     

正火预热处理对42CrMo曲轴钢调质后的组织与性能影响

利用金相显微观察及力学性能分析,研究调质处理、正火+调质热处理对42CrMo曲轴钢组织与性能的影响。结果表明,经过860℃淬火+580℃回火处理后,曲轴钢基体组织为回火索氏体,但轴颈心部区域白色铁素体数量较多且晶粒粗大、分布不均。其力学性能为抗拉强度997～1211 MPa,屈服强度990～1204 MPa,伸长率11%～13%,断面收缩率40%～48%,冲击功72～90 J。而在调质热处理前增加一次(880℃空冷)正火预处理后,42CrMo曲轴钢的显微组织更趋均匀化,其力学性能为抗拉强度1100～1220 MPa,屈服强度1107～1188 MPa,伸长率13%～15%,断面收缩率50%～56%,冲击功83-91 J。因此,880℃空冷正火预处理+860℃淬火与580℃高温回火是42CrMo曲轴钢优化的热处理工艺。     

Nb对C38+N2非调质钢组织和力学性能的影响

针对曲轴用新型铁素体+珠光体型非调质钢C38+N2锻件组织中铁素体含量往往难以达到用户要求的问题,研究了微量Nb元素(质量分数为0.022％)对其锻造后组织和力学性能的影响规律.结果表明,C38+N2钢中添加微量Nb能够细化晶粒和锻后组织,显著地提高组织中的铁素体含量,模拟曲轴锻造后组织中的铁素体体积分数可达到20％,...     

热处理工艺对3.5Ni钢组织和性能的影响

通过拉伸和冲击试验以及OM和SEM的组织观察,研究了不同热处理工艺对3.5Ni低温钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:3.5Ni钢正火(Normalizing)态及正火+回火(Normalizing+tempering)态的组织均为铁素体基体加珠光体。冲击韧性随正火温度的升高先增加后降低,正火温度为860℃时,低温韧性最佳;回火后3.5Ni钢塑性和低温韧性明显提高。随着回火温度的升高,带状组织减弱,冲击功增加,当回火温度达到两相区的650℃时,冲击功降低,最佳的回火温度为590~630℃。     

轧制工艺参数对高级别管线钢组织及性能的影响

试验研究了在贝氏体基体中形成针状铁素体,来改善高强度管线钢的综合机械性能,特别是低温韧性.为了研究轧制工艺参数对组织的影响,以及获得合适的轧钢条件,以保证强度和韧性的最佳结合,达到X80和X120的性能要求.首先运用Gleeble进行了热模拟,然后,根据热模拟的试验结果,进行了试验轧制.根据组织观察和性能分析,阐述了微观结构和力学性能的关系.结果表明:随着冷却速度的提高,上贝氏体的体积比增加,并且,通过控制冷却速度和终止冷却温度,可以控制各构成相的体积比,从而获得不同的强度级别;由于针状铁素体的有效晶粒尺寸小,贝氏体基体中针状铁素体的含量越多,上架能量(IJSE)越大,并且针状铁素体能降低韧脆转变温度(JDBTF);初轧阶段采用大的压下率对组织细化有很大影响.     

45号钢的正火工艺

韶钢炼轧厂生产的 45号钢在常规生产检验中发现材料规格对力学性能初检合格率有影响 .为此 ,随机抽取16、18、2 8、3 0mm 4个规格、11个炉号的 45号钢进行正火工艺试验 ,探讨了正火工艺对 45号钢力学性能的影响 .结果表明 :直径小于 2 5mm的 45号钢 ,正火工艺采用GB/T699- 1999标准推荐的工艺执行 ,即 85 0℃×40min ,力学性能达到标准要求 ;直径大于或等于 2 5mm的 45号钢 ,正火工艺采用 880℃× 3 0～ 60min也可达标 .金相检验表明 :这两种工艺处理试样的金相组织均为块状铁素体和大小均匀的珠光体 ,这种组织能够满足强度和塑性的理想配合     

40SiMnV非调质钢强韧性的研究

本文研究了热加工工艺对４０ＳｉＭｎＶ非调质钢的金相组织，常规力学性能，断裂韧性，疲劳特性等力学性能的影响。研究表明，本钢具有与４０Ｃｒ调质态相近的强度、缺口疲劳极限及小能量多冲抗力，但韧性指标较低。非调质钢的强韧性取决于金相组织中珠光体与先共析铁素体的相对含量，先共析铁素体的晶粒大小及沉淀硬化能力。先共析铁素体的组织参数受原奥氏体晶粒直径，冷却速度及热加工方式（轧制，锻造，正火）的控制。通过回归分     

原始组织对690 MPa级海工钢亚温淬火后强韧性的影响

 为了稳定亚温淬火工艺与工业化生产,通过力学性能分析及显微组织观察,对比了正火+亚温淬火+回火、在线淬火+亚温淬火+回火、离线淬火+亚温淬火+回火3种热处理工艺对690 MPa级海洋工程用钢板组织性能的影响。结果表明,采用离线淬火+亚温淬火+回火工艺结果最理想,能够大幅度提高钢板的低温冲击性能和伸长率。同时,还能够获得较低的屈强比,断口形貌全部为韧窝,呈明显的韧性断裂,而且随着亚温保温时间的增加,强度逐渐提高,当保温时间达到30 min以后,强度及条片状铁素体基本不发生变化;采用直接淬火态+亚温淬火+回火虽然可以保证高强度低屈强比,但是冲击功表现较为离散,稳定性欠佳,断口形貌为混合型,以韧性断裂为主;采用正火态+亚温淬火+回火工艺效果最差,尤其是不能保证钢板低温韧性,断口形貌全部为解理,呈明显的脆性断裂,其中片条状铁素体形貌是决定优良低温冲击性能的关键因素。     

多元合金化大断面球墨铸铁组织和性能的分析

为了提升大断面球墨铸铁综合力学性能，通过复合添加微量合金元素铜、锑、锡、钼对大断面球墨铸铁进行微合金化处理，借助金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)及力学性能测试等手段，研究了Cu Sb Sn Mo复合微合金化大断面球墨铸铁微观组织和力学性能。结果表明，试验球墨铸铁具有良好的综合力学性能。大断面球墨铸铁中添加铜、锑、锡、钼后优化了材料的组织结构，基体组织为珠光体＋少量牛眼状铁素体；试样石墨组织细小、圆整，分布均匀。同时，合金元素的复合加入使得其抗拉强度达到800 MPa以上，硬度约为280HB，伸长率达到5%以上。拉伸断口分析表明，微合金化大断面球墨铸铁断裂模式以解理断裂为主，伴有少量的塑性变形。     

钒对贝氏体球墨铸铁组织和硬度的影响

研究钒对贝氏体球墨铸铁组织和性能的影响,研究结果表明,随着钒加入量的增加,贝氏体组织数量增加,贝氏体针尺寸明显减小,贝氏体球铁的宏观硬度提高,但钒对贝氏体球铁中奥氏体和贝氏体组织的显微硬度影响不大,测定了钒在贝氏体球铁中的存在形态,探讨了钒的作用机制。     

Effect of Nb-V Microalloying on Microstructures and Mechanical Properties of Medium Carbon Non-Quenched and Tempered Steel

Based on optical microscope(OM),transmission electron microscope(TEM) and mechanical performance measurement,the microstructures and mechanical properties of Nb-V micro-alloying non-quenched and tempered steels have been studied.The results showed that the microstructure consists of ferrite and pearlite,in which there exists a lot of intragranular ferrite.Niobium carbide is the main form of carbonitrides,Nb-enriched carbonitrides refine grains,V-enriched carbonitrides have precipitation strengthening effect,which promotes the toughness of the studied steel.The mechanical properties for steels 1,2 and 3 have met the standards required by high load automobile crankshaft,in which the comprehensive property for No.2 is the best.     

Material Characterization of Austempered Ductile Iron (ADI) Produced by a Sustainable Continuous Casting–Heat Treatment Process

Selecting a suitable manufacturing process is one way of achieving sustainability of a product by diminishing energy consumption during its production cycle and improving material efficiency. The article attempts to explore the new processing technology for direct manufacturing of lightweight austempered ductile iron (ADI) casting in a permanent mold. The new processing technology is based on the innovative integrated approach toward casting and heat-treatment process. In this technology, the ductile iron samples obtained using the permanent mold are first austenized immediately after solidification process followed by austempering heat treatment in the fluidized bed and then air cooled at room temperature to obtain ADI material. The influence of austempering time on the microstructural characteristics, mechanical properties, and strain-hardening behavior of ADI was studied. Optical microscopy, scanning electron microscopy (SEM), and X-ray diffraction (XRD) analyses were performed to correlate the mechanical properties with microstructural characteristics. It was observed that the mechanical properties of resulting ADI samples were influenced by the microstructural transformations and varied retained austenite volume fractions obtained due to different austempering time. The results indicate that the strain-hardening behavior of the ADI material is influenced by the carbon content of retained austenite.     

Influence of martensite composition and content on the properties of dual phase steels

A study has been made of the mechanical properties of dual phase (martensite plus ferrite) structures produced when Fe-Mn-C alloys are quenched from the austenite plus ferrite phase field, so as to give a series of alloys with constant ferrite and martensite compositions but varying percent martensites. It is found that the strength of a dual phase structure is dependent on the ferrite grain size and the volume fraction of martensite, and is independent of the composition and strength of the martensite. In agreement with previous work the ductility of these steels is superior to that for standard HSLA steels at the same tensile strength. As shown in a previous paper the strength and ductility as a function of percent martensite are in agreement with Mileiko’s theory of composites of two ductile phases. This theory and the results indicate that the superior ductility of dual phase steels is largely a consequence of the high strength (fine grained), highly ductile (low interstitial content) ferrite matrix.     

贝氏体球铁高速冲击下的行为

使用光学显微镜和扫描电子显微镜研究了贝氏体球铁高速冲击下的组织变化和断口形貌。根据试验结果，对贝氏体球铁高速冲击下的性能进行了讨论。     

70Si3MnCrMo钢中贝氏体及其回火稳定性

 对一种新型70Si3MnCrMo钢进行了等温和连续冷却贝氏体相变热处理。利用拉伸和冲击试验研究试验钢的力学行为,利用XRD、SEM和TEM等方法对试验钢进行了相组成分析和微观组织形貌观察。研究结果表明,试验钢经等温贝氏体相变,其最佳综合力学性能出现在200 ℃回火,强塑积为26.4 GPa·%。经连续冷却贝氏体相变,其最佳综合力学性能出现在300 ℃回火,强塑积达到28.6 GPa·%。回火温度较低的情况下,热处理后的组织为由贝氏体铁素体和残余奥氏体组成的无碳化物贝氏体组织,这种无碳化物贝氏体由超细贝氏体铁素体板条而获得超高强度,由一定量的高碳残余奥氏体来保证较高的塑性和韧性。试验钢经连续冷却贝氏体相变,其贝氏体铁素体板条中出现了超细亚单元,并且残余奥氏体呈薄膜状和小块状两种形态分布于贝氏体铁素体板条之间,这两种形态残余奥氏体的稳定性不同。拉伸试样在变形过程中残余奥氏体持续发生TRIP效应,直至全部残余奥氏体都发生转变生成应变诱发马氏体,从而使钢得到更好的强、塑性配合,表现出十分优异的综合性能。