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。     

洁净度对40CrNi2Mo钢冲击韧性的影响

通过不同冶炼方法得到了分别含有0.001S％、0.004S％和0.016S％的试验钢,利用定量金相、扫描电镜和能谱分析等方法,获得了夹杂物特征参数,研究了该试验钢的冲击韧性.结果表明,随着硫含量地降低,夹杂物体积分数和尺寸减小,夹杂物间距增加;夹杂物类型和体积分数对高温回火钢板冲击韧性影响较大,对低温回火钢板冲击韧性影响较小;400℃以下回火时,该试验钢的冲击吸收功区别不大;回火温度超过400℃时,随着夹杂物体积百分数地增加,冲击吸收功明显降低.     

一种新型胀断连杆用中碳非调质钢

 采用降低铁素体相韧性、提高铁素体相硬度及适当脆化原奥氏体晶界的方法,开发出一种新型胀断连杆用铁素体-珠光体型中碳非调质钢,从钢种设计、微观组织、力学性能及胀断特征等方面对此钢种进行了介绍。硅和磷元素的铁素体固溶强化作用及钒元素析出强化和组织细化作用,使得开发钢不仅具有较高的强度水平和屈强比,同时具有远高于传统的胀断连杆用高碳钢C70S6的优异高周疲劳性能。此外,模拟胀断试验结果表明,开发钢的断口呈典型脆性解理断裂,胀断前后的变形量很小,具有优于C70S6钢的胀断性能,可采用胀断工艺制造连杆。     

Mn含量对Fe-Mn合金组织及力学性能的影响

利用扫描电镜、透射电镜、背散射电镜及拉伸和冲击试验研究了锰对含锰量为3%~12%的Fe-Mn合金组织和力学性能的影响。结果表明,当锰含量介于3%~9%时,随着锰含量的上升,高温相变产物(多边形铁素体和准多边形铁素体)受到抑制,合金的屈服强度和抗拉强度逐渐增加而均匀延伸率和总延伸率逐渐下降;当锰含量增加至12%时,合金中残留的少量亚稳ε马氏体和奥氏体在形变初期发生相变,产生的相变塑性使合金呈现出屈服强度下降的假象,但合金的抗拉强度、均匀延伸率和总延伸率均上升。由于晶界锰原子浓度的增加会减弱界面的结合力,故合金的冲击韧性随锰含量的增加而显著下降。为使Fe-Mn合金获得较好的综合力学性能,应控制锰含量小于7%或在基体中引入适量的亚稳相。     

新型Q-P-T和传统Q-T工艺对不同C含量马氏体钢组织和力学性能的影响

对比新型淬火-分配-回火(Q-P-T)和传统淬火-回火(Q-T)处理对中、低碳钢力学性能的影响发现,在提高材料的强塑积方面Q-P-T处理远胜于Q-T处理,特别是对中碳钢的效果更为显著.在所研究的试样中,Fe-0.42C-1.46Mn-1.58Si-0.028Nb合金的强塑积经Q-P-T处理后高达31627MPa.%,且延伸率达20.3%,不仅远高于传统Q T处理的试样,而且已满足新一代先进高强度钢预测的性能.显微组织分析表明,Q-T和Q-P-T处理的差异在于残留奥氏体的量和尺寸分布以及马氏体板条的均匀程度.前者含少量(<3%)较薄的薄膜状残留奥氏体,且马氏体板条尺寸范围较宽;而后者含较多较厚的薄片状残留奥氏体,且马氏体板条尺寸分布较窄.因此Q-P-T处理的先进高强度钢具有承受较强的塑性变形和阻止微裂纹扩展的能力.     

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。     

钢铁材料研发的技术进展

中国的钢铁材料研发活动越来越活跃,研发领域不断拓展,先进钢铁材料不断涌现。钢铁研究总院结构材料研究所致力于先进钢铁材料的研发,取得了显著的成绩。本文综述近年来的各个钢铁材料领域研发的技术进展,包括了碳素结构钢、高强度低合金钢、合金结构钢、超高强度钢、轴承钢、不锈钢及耐蚀合金、耐热钢及合金、工模具钢,以及相关技术等。通过持续的技术研发活动,钢铁材料已经和必将不断发展和更新,形成了以“高性能、低成本、易加工、高精度、绿色化”为特征的先进钢铁材料。     

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。     

0.75C共析钢压缩变形时的组织演变

通过Gleeble 2000和1500热模拟试验机,研究了0.75C共析钢珠光体和过冷奥氏体在压缩变形过程 中的组织演变。试验结果表明,试样以10℃/s加热至700 ℃ 3 min进行60%压缩变形,钢中珠光体片层发生断裂、 破碎;试样加热至1150℃1 min奥氏体化后以20℃/s冷却至700 ℃,压缩变形60%,在变形作用下,钢中部分过冷奥氏体转变成细片层珠光体。     

稀土铈和镧对碳钢在氯化钠溶液中缓蚀机理的研究

采用盐水滴腐蚀试验、腐蚀产物SEM及XPS分析、极化曲线测试分别研究了Ce3+和La3+对碳钢在氯化钠溶液中的缓蚀机理,并利用热力学数据绘制了Ce-H2O及La-H2O二元电位－pH相图。结果表明Ce3+和La3+能够在pH值较高的阴极区沉淀,阻碍O及电子在碳钢表面和溶液之间的转移和传递,通过抑制阴极反应从而减缓腐蚀的进行。热力学计算及电位 － pH图表明Ce3+在有氧时可被氧化成沉淀倾向更强的Ce4+,在酸性溶液中Ce4+化合物的稳定性要高于La3+化合物,因此Ce3+的缓蚀效果要好于La3+。