TMCP在线软化处理中碳冷镦钢的研究开发

采用热机械轧制工艺可使中碳钢（0．36％C左右）具有球化渗碳体的细晶显微组织，研究发现随变形温度的降低及变形量的增加其铁素体晶粒尺寸变小。由于形变诱发铁素体相变（DIFT），中碳钢在略高于Ar3温度时形变就可获得尺寸约2-3μm的超细铁素体晶粒。DIF体积分数随变形温度的降低以及变形应变的增加而增加，特别是当变形温度低于750℃时DlF体积分数显著增加，远远超过平衡铁素体体积分数值的54％。在低温及高应变条件下对钢进行形变，经过控制冷却后可获得合适的球化或退化显微组织。     

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。     

钒-铌微合金化对铬-镍-钼系重载齿轮钢性能的影响

对铬-镍-钼系重载齿轮钢进行钒-铌微合金化处理,并对比了微合金化处理前后的淬火与渗碳组织及其性能.结果表明:经过钒-铌微合金化处理后,该钢的奥氏体晶粒得到显著细化;伴随着晶粒的细化,其冲击吸收功得到较大幅度的提高;在渗碳温度范围内长时间保温时不会发生奥氏体晶粒的异常长大;晶粒细化也使其渗碳层的组织和性能得到改善.     

回火对钒钛微合金化Mn-Cr系贝氏体型非调质钢组织和性能的影响

为了进一步优化贝氏体非调质钢锻件的组织和性能,采用组织观察、力学性能测试等方法研究了回火温度(200～500℃)对一种钒钛微合金化Mn-Cr系贝氏体型非调质钢锻后微观组织及力学性能的影响。结果表明,实验用钢锻态时的组织为板条状下贝氏体+粒状贝氏体的混合组织。随着回火温度升高,组织逐渐发生回复,马氏体/奥氏体(M/A)组元逐渐分解,并析出细小的渗碳体;回火温度提高到500℃时,M/A组元完全分解,渗碳体球化。随着回火温度升高,实验用钢的抗拉强度逐渐降低,从锻态的1418 MPa逐渐降低到500℃回火时的1094 MPa;而屈服强度则呈现先缓慢增加后降低的变化趋势,在400℃回火时达到峰值;屈强比由锻态时的0.73逐渐升高至500℃回火时的0.93。与强度变化趋势不同,实验用钢的冲击功随回火温度呈现先增加后降低,最后再增加的变化特征,在400℃回火时冲击吸收功最小,呈现出一定的回火脆性;而500℃回火后冲击功最大,较锻态样品提高约27%。因此,对实验用钢锻后进行适当的回火处理,有利于获得与调质合金钢相当的良好综合力学性能,从而有助于扩大其应用范围。     

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。     

稀土对18Ni（350）马氏体时效钢的夹杂物和韧塑性的影响

研究了加入不同量的稀土镧对１８Ｎｉ（３５０）马氏体时效钢的夹杂物与韧塑性的影响。对钢的常规力学性能（拉伸、冲击及断裂韧性）的测定和对钢中夹杂物的定性、定量分析表明，钢中加入适量的稀土可以改善钢的韧塑性，但由于受马氏体时效钢本身成分特点等的影响，这种改善作用不如其它类型的超高强度钢（如ＡＦ１４１０等）显著；稀土处理与未经稀土处理钢中夹杂物组态的差异导致韧断机理的差异，从而对钢的韧塑性产生影响。     

非金属夹杂物和表面状态对高强度弹簧钢疲劳性能的影响

详尽地论述了非金属夹杂物的变形率、数量、尺寸、形状和分布以及表面缺陷、脱碳和表面处理对高强度弹簧钢疲劳性能的影响。     

控轧控冷中碳非调质钢的高周疲劳性能

 采用中碳非调质钢制造的轴类等零件常承受交变载荷，因而对钢材疲劳性能具有高的要求。为了评估控轧控冷工艺生产的非调质钢棒材的疲劳性能，利用旋转弯曲疲劳试验机研究了一种常用的钒微合金化中碳非调质钢38MnVS及对比钢38MnS的高周疲劳性能。结果表明，与38MnS钢相比，38MnVS钢中铁素体体积分数增加，组织明显细化；相分析表明约有54%的钒处于M（C，N）相中，且尺寸小于10 nm的M（C，N）粒子质量分数为32%，这些细小粒子的析出强化增量约为116 MPa。38MnVS钢的疲劳极限较38MnS钢提高了62 MPa，提高幅度约为18%；疲劳极限比从38MnS钢的0.43提高到38MnVS钢的0.48。M（C，N）相的析出强化及组织细化是38MnVS钢较38MnS钢具有优异疲劳性能的主要原因，但其疲劳性能仍低于锻态非调质钢。根据试验结果及文献数据，给出了预测铁素体＋珠光体型非调质钢疲劳极限的简便方法。     

高洁净度齿轮钢中非金属夹杂物的检测方法

研究了一种方便可靠的夹杂物评估方法:利用合适电化学充氢后的拉伸试样获取夹杂物并与极值统计法相结合估算不同体积钢中非金属夹杂物的最大尺寸并预测疲劳强度。研究选用工业生产的高洁净度20Cr2Ni4A齿轮钢,将淬火+低温回火态的标准拉伸试样进行电化学充氢,使拉伸断口由于氢脆现象存在一些以粗大非金属夹杂物为中心的脆性平台,从而可方便快捷地在扫描电子显微镜下对夹杂物的类型、尺寸和分布进行检测,并利用极值统计法对钢中的最大夹杂物尺寸进行评估。为了验证该方法的准确性,采用传统金相法和旋转弯曲疲劳试验对钢中非金属夹杂物进行了检测,结果表明,使用本文所提出的夹杂物评估方法预测的钢中最大夹杂物尺寸及疲劳强度与疲劳试验结果相吻合。因此,该方法有望成为预测高洁净度高强度钢中最大夹杂物尺寸及其疲劳强度的一种有效方法。      

预应变对中碳TRIP钢氢吸附及延迟断裂行为的影响

采用电化学充氢、热脱氢分析仪(TDS)及慢应变速率试验(SSRT)研究了预应变对一种Si-Mn系中碳TRIP钢的氢吸附及延迟断裂行为的影响。结果表明,具有多相组织的等温淬火(AT)试样在拉伸变形过程中,残留奥氏体在应变诱导下转变为马氏体,其转变量随着预应变量的增大而增加。具有回火马氏体组织的淬火回火(QT)试样和AT试样在充氢后的氢逸出曲线上均具有一个逸出峰,其峰值温度分别约为90℃和130℃,该峰值温度随预应变量的增大而升高。随着预应变量的增加,充氢QT样和AT样的氢含量逐渐增加,这导致氢致塑性损失增加,其中AT样的氢致塑性损失要明显高于QT样。这表明,预变形AT样的延迟断裂敏感性较高。