合金化渗氮技术研究

对合金化渗氮进行了研究,针对ＡｌＮ的形成作了热力学分析,并对合金剂催渗机理进行了探讨。     

锻造超高碳钢的球化工艺与力学性能

利用碳浓度不均匀奥氏体离异共析转变机制，借助于相图计算技术，对UHCs-1．0Al(含Al 1．0％wt％)和UHCs-1．5Al(含Al 1．5wt％)两种锻造超高碳钢提出了在三相区奥氏体化并在共析转变温度低限等温球化工艺，并对不同球化组织的力学性能进行了测定。组织观察表明，含Al超高碳钢锻态组织为极细的珠光体组织，Al的添加对网状碳化物有抑制作用，两种超高碳钢经最佳的球化工艺处理后得到了碳化物弥散分布于铁素体基体的复相组织，随碳化物球化程度的提高，塑性指标显著改善。球化UHCs-1．5Al超高碳钢达到了良好的综合力学性能，σb，σs分别为1050MPa和740MPa，伸长率达到14％。     

化合物层对气体渗氮弹簧疲劳强度的影响

对于阀门弹簧,开发了以硅铬钢为基添加Mo、V以提高回火软化抗力的新材料。本文选用新材料制作的弹簧,以不同的炉气气氛比进行渗氮处理,得到硬度及残余应力分布基本相同,只是化合物层厚度不同的两种试样进行疲劳试验,试验结果为5×10~7次疲劳强度,化合物层薄的弹簧比厚的弹簧约高20MPa。研究还发现,化合物层厚的弹簧疲劳裂纹起点在表面的占54％,化合物层薄的弹簧疲劳裂纹起点均不在表面。     

超细晶超高碳钢的制备工艺研究

超细晶超高碳钢是指超细铁素体(0.5～2.0μm)基体上分布着超细粒状渗碳体(0.2～1.0μm)组织的超高碳钢,是一类新型的、并具有重要发展前景的高性能钢铁材料。本文针对现有超细晶超高碳钢的制备工艺、制备原理进行了分析总结,提出各制备工艺的应用条件和限制,以及各制备工艺的合理应用。     

超高碳钢的回火组织及力学性能

用CM200型透射电子显微镜研究了超高碳钢双相区淬火 中、高温回火后的组织,用Instron型拉伸试验机测定了力学性能.结果表明:650℃的回火组织为等轴状的铁素体与球状的渗碳体,屈服强度σ0.2=1127MPa,抗拉强度σb=1 266 MPa,均匀伸长率δu=8.26%,总伸长率δt=9.71%,维氏硬度HV为397;450℃回火组织的铁素体保持淬火的形态,回火碳化物为ε碳化物在基体上以断续的片状析出,σ0.2=1 911 MPa,σb=2 028MPa,δu=δt=1.88%,HV为595;400℃回火组织中的铁素体保持淬火的形态,回火碳化物在位错处几乎呈网状析出,拉伸无塑性,HV为703.     

超高碳钢高温回火组织转变机理研究

对Fe-1.5C-1.5Cr-2.0Al超高碳钢高温回火组织转变机理进行了研究.该超高碳钢经双相区淬火650℃回火后可获得平均值为310 nm的铁素体晶粒、平均值为250 nm的未溶碳化物及平均值为54 nm的析出碳化物的超细晶组织,结合试验,提出该超高碳钢仅通过淬火-高温回火可获得超细晶组织的转变机理.     

超高碳钢化学成分中铝含量的合理选择

借助相图计算及试验分析,对含碳1．5％(质量分数)的超高碳钢化学成分铝的合理选择进行了分析研究。结果表 明,随铝含量增加,A1温度升高,珠光体相变组织片层间距减小,网状碳化物减少。随铝含量增加单相奥氏体区变小变无, 液化温度降低,热加工性能恶化。综合考虑,含碳1．5％(质量分数)的超高碳钢化学成分铝的合理添加量应选择为2．0％(质 量分数)左右。     

H13钢表面激光熔覆AlCoCrFeNiWx高熵合金涂层及其性能

以热作模具钢H13作为基体,通过激光熔覆制备AlCoCrFeNiW_x(x=0, 0.5)高熵合金涂层,并研究W元素的添加对其组织结构以及热稳定性和耐磨性的影响。激光熔覆AlCoCrFeNiW_x高熵合金涂层相组织结构随W元素的添加会发生变化,W的添加会促进BCC相的形成,并且在晶界处形成富含W的第二相,其生长方向会沿着冷却方向形成细长状的枝晶,这些第二相会起到耐磨和强化涂层的作用。经800 ℃长时间保温后测试AlCoCrFeNiW_x高熵合金涂层的热稳定性。结果表明,AlCoCrFeNiW_x高熵合金涂层均能够保持较高的硬度和耐磨性,14 h保温后的硬度仍大于400 HV0.2,加入W元素后的涂层抗回火软化能力更强,800 ℃保温14 h后的耐摩擦磨损性能是基体的两倍以上。     

固溶处理对AZ91镁合金铸棒组织和性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、电子探针及电子万能拉伸试验机等设备,研究了固溶处理对AZ91镁合金铸棒显微组织及力学性能的影响。结果表明:该合金铸棒经420℃固溶24 h后,其晶粒内的成分变得更均匀,消除了成分偏析,改善了合金的力学性能。其硬度值由62 HV下降到58 HV,抗拉强度由176 N/mm2增加到231 N/mm2,伸长率则由铸态的2.4%增加到6.1%。     

超细晶超高碳钢的研究现状及展望

超细晶超高碳钢是国外近年来发展起来的一种新型的、并具有重要发展前景的高性能钢铁材料。在系统总结超细晶超高碳钢的化学成分设计、制备工艺、室温组织性能及超塑性等各方面研究现状的基础上，对超细晶超高碳钢的发展提出展望。