2 000 MPa高强度钢的超高周疲劳破坏行为

通过USF-2000超声波疲劳试验机研究了500 kg真空感应炉+电渣重熔冶炼的2000 MPa高强度钢(%:0.45C、2.0Si、0.9Cr、0.001S、0.005P、0.026Al、0.001 5O、0.002 8N)在共振频率20 kHz、载荷比R=-1,共振间隙150 ms时的超高周疲劳破坏行为。结果发现,疲劳裂纹大部分起源于钢中非金属夹杂物(夹杂平均尺寸12.3μm),钢的疲劳强度和寿命随夹杂物增大而降低;内部夹杂物引起的疲劳破坏往往呈鱼眼型;随疲劳断口裂纹源夹杂物处应力场强度因子ΔK_inc的减小,钢的疲劳寿命N_f增加。     

60Si2CrV钢的冲击性能及其变截面弹簧的疲劳寿命

研究不同热处理工艺特别是奥氏体化温度对60Si2CrV变截面弹簧钢的冲击功和弹簧实物疲劳寿命的影响,用SEM对冲击断口和疲劳断口进行观察.结果表明,奥氏体化温度对60Si2CrV钢试样冲击功和弹簧实物疲劳寿命具有显著的影响,当奥氏体化温度在920 ℃以上时,晶粒明显粗化,冲击功和弹簧实物疲劳寿命均明显降低,两种断口上均呈现出明显的沿晶断裂特征;当奥氏体化温度低于920 ℃时,晶粒细化,冲击功和弹簧实物疲劳寿命均明显提高,两种断口上基本不出现沿晶断裂特征.     

耐延迟断裂高强度螺栓钢的研究开发

介绍了高强度螺栓钢的发展趋势以及耐延迟断裂高强度螺栓钢的研究开发情况。     

高强度弹簧钢60SiCrV7 的性能和应用

试验研究了新型高强度弹簧钢60SiCrV7(%:0.54～0.65C,1.35～1.65Si,0.7～1.0Cr,0.1～0.2V)的淬、回火工艺对力学性能的影响,结果表明,经最佳热处理工艺920℃油淬,430～450℃回火后,钢的抗拉强度为1750MPa,屈服强度1440MPa,冲击功9J,具有高的疲劳寿命,可以满足高强度弹簧设计需求。     

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.     

Ni对中碳高强度弹簧钢腐蚀疲劳性能的影响

采用加速腐蚀(5%NaCl盐雾)试验和旋转弯曲疲劳试验,研究了0.52%～1.00%Ni对2000 MPa级中碳弹簧钢NHS(%:0.44～0.45C、1.95～2.08Si、0.68～0.70Mn、0.90～0.92Cr、0.14～0.15V)腐蚀疲劳性能的影响。结果表明,增加NHS钢中的M含量,腐蚀坑深度降低,在5%NaCl水溶液中钢的点蚀电位增加,从而导致腐蚀疲劳强度提高。与传统的60Si2CrVA弹簧钢相比,NHS弹簧钢呈现出良好的耐腐蚀疲劳性能。     

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。     

高强度弹簧钢的疲劳性能：冶金工业部钢铁研究总院合金钢研究部

弹簧的工作条件十分恶劣，近年又趋向于提高弹簧的设计应力，因而提高疲劳性能成间簧钢研究和开发的主题之一。在高硬度水平下，非金属夹杂物和表面状态对弹簧钢疲劳性能的影响将更加突出。本文综述国内外关于高强度弹簧钢疲劳性能和机理的研究进展情况。     

超细晶粒高强度钢的延迟断裂行为

对于微合金化处理的42CrMoVNb钢，通过快速循环热处理的方法获得最小2μm的超细奥氏体晶粒，采用缺口拉伸延迟断裂实验研究了超细晶粒试样的延迟断裂行为。结果表明，随着晶粒细化，42CrMoVNb钢的强度和缺口拉伸延迟断裂抗力逐渐提高；但当晶粒细化到2μm时，强度和延迟断裂抗力均不再提高，在高温回火态，当晶粒尺寸在20—4μm范围时，断裂机制主要为穿晶断裂；但当晶粒进一步细化到2μm时，断裂机制转变为沿晶断裂，在低温回火态，不同晶粒尺寸的试样均主要为沿晶断裂，从降低应力集中和夹杂元素晶界偏聚等角度对超细晶粒高强度钢的延迟断裂行为进行了探讨。     

含Ni高强度螺栓钢氢致延迟断裂行为研究

采用恒载荷缺口拉伸延迟断裂试验研究了一种新型含Ni高强度螺栓钢在pH=3.5Walpole溶液中的氢致延迟断裂行为,并与未加Ni钢进行了对比。结果表明,与未加Ni钢相比,添加1%(质量分数)Ni钢的氢致延迟断裂抗力明显提高,提高幅度约10%,从而显著降低了延迟断裂试样裂纹源区沿晶断裂所占比例。另外,添加1%Ni还能显著降低试验钢在pH=3.5Walpole溶液中浸泡100 h后吸附的氢量、腐蚀坑深度及腐蚀速率。电化学极化曲线测定表明,1%Ni元素的添加能使试验钢的腐蚀电位正移,提高点蚀抗力。因此,腐蚀抗力提高以及锈层中Ni的富集而使得吸附的氢量减少,是含Ni试验钢耐延迟断裂性能得到改善的主要原因。