不同处理状态下0.1C-5Mn中锰钢的氢脆敏感性

对热轧0.1C-5Mn中锰钢进行了3种不同的处理制度:在两相区分别进行5 min(TG7样)和30 min退火(TG8样),随后将一部分TG8样再500℃回火60 min(TG8-500样),其余TG8样则拉伸预变形5%(TG8-5%样),然后利用电化学充氢和慢应变速率拉伸实验研究了3种试样的氢脆敏感性。结果表明,3种试样的奥氏体体积分数均约为12%,然而其氢含量和氢脆敏感性却不同,其中TG8-500样几乎不呈现氢脆敏感性,而TG7和TG8-5%样的氢脆敏感性指数分别为56%和67%。扫描电镜断口分析表明,充氢的TG7和TG8-5%样的拉伸断口呈现穿晶+沿晶的混合断裂机制,而充氢的TG8-500样则呈现韧窝韧性断裂,且存在较多的二次裂纹。3种实验钢氢脆敏感性的这种差异主要与其微观组织特征特别是原奥氏体晶界的逆转变奥氏体有关。     

42CrMoVNb细晶高强度钢的力学行为

通过快速循环热处理和改变奥氏体化温度的方法获得不同的原奥氏体晶粒尺寸,研究了晶粒尺寸特别是超细晶粒尺寸对中碳42CrMoVNb钢力学行为的影响。结果表明,晶粒从8μm细化到4μm时,实验钢的强度提高、塑性下降,除弹性变形能外,单轴拉伸的形变强化指数、均匀塑性变形能、裂纹扩展能和总能量均有所降低;当晶粒进一步细化到2μm时,强度不再提高。随着回火温度的升高,强度随晶粒细化而提高的幅度减小。晶粒细化能够明显地提高实验钢冲击断裂时所吸收的能量,降低韧脆转变温度。     

热处理工艺对中碳TRIP钢微观组织及力学性能的影响

研究了淬火回火（QT）和等温淬火（AT）两种热处理工艺对0.4C-1.5Si-1.5Mn系中碳TRIP钢棒材微观组织和力学性能的影响。结果表明,经等温淬火处理的试样,含有贝氏体铁素体、贝氏体、残余奥氏体及少量马氏体等多相组织,并且试样中含有较高的残余奥氏体量,这使得其常规力学性能明显优于淬火回火马氏体组织的试样。等温淬火工艺经400℃等温600s所获得的力学性能最佳,相变诱发塑性效果也最好,而且基体的组织较为均匀细化,残余奥氏体的含量较高,并有较多的下贝氏体存在,与上贝氏体交替出现对基体进行分割,从而可使实验用TRIP钢具有明显的TRIP效应。     

循环淬火细化对42CrMo钢组织及疲劳性能的影响

42CrMo经860℃循环淬火3次，550℃回火处理以后，奥氏体晶粒平均直径可细化到7μm左右，因而所形成的马氏体板条长度大大缩短。这种短小的回火板马氏体相对具有较低的疲劳缺口敏感性并可使屈服强度和伸长率同时提高。其中疲劳强度提高24％，对于相同的强度级别来说，伸长率可提高25％。晶粒细化以后，42CrMo的疲劳裂纹常常起源于表面擦伤处，而未经细化的疲劳裂纹则常起源于亚表面的夹杂处。     

高强钢应力腐蚀门槛值随强度的变化规律

恒位移试样测量表明,４０ＣｒＭｏ钢在３．５％ＮａＣｌ水溶液中应力腐蚀（ＳＣＣ）门槛应力强度因子ＫＩＳＣＣ随屈服强度σｓ指数下降、即ＫＩＳＣＣ＝１．３８×１０６ｅｘｐ（－８．２６×１０－３σｓ）．动态充氢时氢致开裂（ＨＩＣ）门槛应力强度因子ＫＩＨ随试样中可扩散氢浓度Ｃ０（１０－６）的对数而线性下降,即ＫＩＨ＝３１．１－９．１１ｎＣ０． ＳＣＣ时也遵循这个规律．发生ＨＩＣ型ＳＣＣ的临界氢浓度Ｃｔｈ随σｓ指数下降,从而可导出ＫＩＳＣＣ＝ａｋ１ｅｘｐ（－ｋ２σｓ）;其中ａ＝３ＲＴ　／２（１＋ν）ＶＨ,ＲＴ是热能,ρ是裂纹止裂时的曲率半径,ＶＨ是氢在钢中的偏摩尔体积,ν为Ｐｏｉｓｓｉｏｎ比,ｋ１和ｋ２则是和成分及组织有关的常数．     

Si对中碳弹簧钢氧化脱碳行为的影响

试验研究了成分(%)为0.49C-0.29Si-1.65Mn、n53C-0.78Si-1.56Mn和0.54C-1.74Si-0.71Mn(60Si2MnA)3种中碳弹簧钢850℃5～120 min水冷和780～1000℃60 min水冷热处理后的脱碳敏感性和氧化失重行为。结果表明,随钢中硅含量增加,钢的脱碳层深度增加,氧化失重量减少,说明Si能增加钢中碳的扩散系数,促进钢的脱碳。     

超低氧弹簧钢60Si2MnA疲劳断口夹杂物来源研究

为了探究疲劳断口处夹杂物的来源，针对60Si2MnA弹簧钢生产工艺流程不同工位和疲劳断口处夹杂物，通过金相、SEM-EDX等手段，分别对夹杂物的数量、尺寸、形貌及组成进行了系统研究，并在夹杂物生成热力学计算形成条件的基础上，结合工艺实际状况得出，疲劳断口处大尺寸夹杂物来源主要是精炼过程脱氧反应产物没有排除掉所致。     

变形量对贝氏体型冷作强化非调质钢力学性能的影响

研究了变形量对一种低碳Mn-B-Ti系贝氏体型冷作强化非调质钢力学性能的影响。结果表明,随着变形量的增加,实验材料的强度逐渐增加而塑性逐渐降低,其中屈服强度较抗拉强度增加的幅度大。应变硬化指数n随γ增大为先增加后降低,即约在γ=30%时,n出现一峰值。冷拔变形后1/3冷镦变形时的压缩应力随γ增加基本不变,临界压缩变形量则随γ增大而不断降低。随着γ的增加,实验钢未充氢样的慢拉伸缺口抗拉强度逐渐增加,而充氢后试样的缺口抗拉强度σBN和延迟断裂强度比R则显著降低。实验钢拉拔后再经400℃时效处理能够使其延迟断裂性能得到显著恢复。因此,在满足强度要求的前提下,应选择合适的变形量,以保证材料的冷镦和延迟断裂等性能。     

Cu元素对42CrMoV高强度螺栓钢在模拟大气腐蚀环境下腐蚀行为的影响

目前有关铜对高强度螺栓钢腐蚀的影响研究未见报道。以耐延迟断裂性能优良的高强度螺栓钢42CrMoV为基础,添加0.42%(质量分数,下同) Cu,采用周期浸润试验模拟大气环境,结合扫描电镜、X射线衍射仪及电化学法等分析手段,研究了Cu对高强度螺栓钢腐蚀行为的影响。结果表明:钢中加入0.42%Cu之后,试验钢的腐蚀失重率明显降低,且在腐蚀前期影响程度更为显著。钢材表面能够快速地形成具有保护性的锈层,且Cu在锈层中有一定程度的富集,这使得锈层的致密性更高,保护性更强。XRD结果表明,锈层主要是由α-FeOOH、γ-FeOOH和Fe₂O₃构成。极化曲线测定结果表明,Cu能够使试验钢的自腐蚀电位略正移,从而提高其耐腐蚀能力。     

夹杂物尺寸对60Si2CrVA高强度弹簧钢的高周疲劳性能的影响

利用旋转弯曲疲劳实验,研究了3种商业生产的60Si2CrVA弹簧钢的高周疲劳破坏行为.结果表明,虽然实验料的氧含量相同,但由于钢中夹杂物尺寸的差异,使其高周疲劳性能存在明显差异.随着夹杂物尺寸的减小,实验料的疲劳寿命和疲劳强度均逐渐提高.夹杂物最为粗大的D-60料(平均夹杂物尺寸φin≈44.4μm),疲劳S-N曲线连续降低,疲劳断裂主要起源于钢中的粗大夹杂物,传统的疲劳极限消失;夹杂物最为细小的A-60料(φin≈15.4μm),疲劳断裂主要起源于表面基体,存在传统的疲劳极限.对于在低应力幅、高循环周次(约大于106)下,内部夹杂物引起的疲劳破坏,在夹杂物周围往往存在粗糙的粒状区域.