热处理对42CrMo钢的耐延迟断裂性能的影响

对42CrMo钢进行了淬火回火处理和等温淬火处理，探讨热处理工艺对高强度钢的耐延迟断裂性能的影响，缺口拉伸实验表明，与淬火回火相比，等温处理后42CrMo钢在抗拉强度为1500MPa级时具有优良的耐延迟断裂性能。组织观察发现，42CrMo钢等温处理后由下贝氏体组成，ε－碳化物分布在贝氏体板条内部，原奥氏体晶界无碳化物，因而耐延迟断裂性能较好。随等温温度的降低，贝氏体板条变细，强度增加，耐延迟断裂性能也提高。可见，通过等温处理获得了贝氏体组织是改善1500MPa合金结构钢的耐延迟断裂性能的一种有效途径。     

微观组织对中碳微合金非调质钢疲劳性能的影响

用旋转弯曲疲劳试验研究了不同微观组织的中碳微合金非调质钢38MnVS的疲劳性能,并与调质处理的40Cr钢进行对比.结果表明,高温正火态38MnVS钢(38-N)具有粗大的贝氏体组织,疲劳性能最差;高温退火态(38-A)和热轧态(38-R)38MnVS钢具有粗大的网状铁素体,其疲劳性能亦较差;热锻态(38-F)具有细小均匀的微观组织和低的铁素体/珠光体硬度比,具有优于调质态40Cr钢的优异疲劳性能.因此,控制锻轧后微合金非调质钢38MnVS的微观组织可提高其疲劳性能.     

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。     

晶粒尺寸对42CrMoVNb钢超高周疲劳性能的影响

研究了不同热处理制度下得到的3种具有不同晶粒尺寸的42CrMoVNb高强度钢的超高周疲劳性能. 结果表明, 超高周疲劳强度和疲劳强度比并不随晶粒尺寸的减小而单调提高, 中等晶粒尺寸的试样具有最高的疲劳强度和疲劳强度比. SEM断口观察表明, 绝大部分试样的疲劳裂纹起源于夹杂物. 随着疲劳断口裂纹源夹杂物处应力强度因子幅ΔK_inc的减小, 疲劳寿命N_f增加; 而在夹杂物周围的粗糙粒状区域(GBF)的应力强度因子幅ΔK_GBF并不随N_f变化而变化, 基本为一常数, 且粗晶粒试样的ΔK_GBF高于细晶粒试样. 这表明, 细化晶粒对高强度钢的超高周疲劳性能有着复杂的影响,存在一个合理的细化晶粒范围.     

非调质钢锻造过程奥氏体动态再结晶模型的建立

针对非调质钢制曲轴锻造过程中的变形特点,研究了中碳微合金非调质钢F38MnVS的奥氏体动态再结晶过程.通过热模拟试验,对温度范围在1000-1200℃,应变速率在0.01 S～10 s-1之间的奥氏体再结晶过程进行了模拟.建立以Zener-Hollomon参数为变量的方程,获得了动态再结晶后的奥氏体晶粒尺寸(AGS)、峰值应变εp、最大软化率应变εss和再结晶分数XDRX等变量的数学表达式.     

形变参数对中碳钢组织演变的影响

通过热模拟实验研究了不同形变温度及在700℃下不同形变量时中碳钢35K的组织演变过程。结果表明，中碳钢通过形变可获得形变诱导铁素体（DIF）；形变提高奥氏体向铁素体转变温度，随着形变温度的降低，DIF含量呈反“S”形增加，即先缓慢增加，随后快速增加。当DIF量超过平衡态铁素体量时，其增加趋势趋缓。随700℃形变量的增加，DIF含量呈“S”形增加，在形变量为0．7时可获得良好的球化组织。在中碳钢形变后的控冷过程中，根据形变量和形变温度所影响的未转变的奥氏体尺寸、形变储能、富碳程度和能量与成分起伏等，未转变的奥氏体将发生不同于传统未变形奥氏体的转变。因此，控制轧制和控制冷却后可获得离异珠光体、球粒状或短棒状渗碳体的微观组织。     

硫化物形貌对非调质钢力学性能各向异性的影响

为了明确硫化物变性处理前后材料力学性能各向异性的变化规律,利用金相显微镜、SEM、拉伸及冲击试验机研究了工业生产的具有不同硫化物形貌特征(硫化物变性与未变性处理)的35MnVS非调质钢锻态力学性能的各向异性。结果表明,经变性处理后硫化物由未经变性处理的细长条状向短棒状或纺锤状转变,硫化物长宽比在1～8范围内的个数比例由未经变性处理的不到40%提高到变性处理后的90%以上,且分布更加均匀,组织有所细化。硫化物变性处理能够明显地降低试验钢塑性和韧性的各向异性,断面收缩率和冲击功的各向异性分别减小了约10%和34%,横向断口形貌由脆性的朽木分层状向韧窝韧性断裂转变。     

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。     

钒对中碳非调质钢疲劳性能的影响

采用旋转弯曲疲劳实验研究了含钒的38MnVS钢与不含钒的38MnS钢在热锻态和退火态下的疲劳行为.结果表明,V元素主要通过析出强化和组织细化改善铁素体 珠光体型非调质钢的疲劳性能.在热锻态,V(C,N)呈细小弥散分布,与铁素体间具有特定位向关系,具有明显的析出强化和细化组织作用.铁索体的强化使得疲劳裂纹萌生和扩展的抗力提高,因而38MnVS钢的疲劳性能明显优于38MnS钢;在退火态,V(C,N)质点长大,与铁素体间失去共格关系,不再具有明显的析出强化作用,因而退火态38MnVS钢的疲劳性能明显低于热锻态,而与38MnS钢的疲劳性能相当.