淬火温度及残余奥氏体对2200MPa级超高强度钢力学性能的影响

比较了含1．90％Ni和4．92％Ni中碳Cr-Ni-Mo系超高强度钢不同淬火温度低温回火后的力学性能．分析了淬火温度、残余奥氏体量对力学性能的影响。结果表明，900℃淬火200℃回火后试验钢的抗拉强度、伸长率和-40℃冲击吸收功分别大于2200MPa、10％和10J。随着淬火温度的提高，抗拉强度、断后伸长率和断面收缩率先缓慢提高到最大值后开始缓慢下降。4．92％Ni试验钢中大量残余奥氏体导致其屈服强度和屈强比降低、应变硬化指数增大，在拉伸过程中残余奥氏体应变诱导马氏体相变和相变诱发塑性（TRIP），伸长率、静力韧度和塑性变形能均有明显提高。     

碳含量对铌微合金化高碳钢制金属针布耐磨性的影响

通过微合金原理,设计了3种含0.8%~1.0%碳及0.03%~0.04%铌的高碳钢。结果表明,碳含量增加可完全消除网状渗碳体,并使更多的碳在热处理加热时固溶于奥氏体中,从而获得更高的淬火硬度。对比不同碳含量钢的淬火显微组织,当碳含量为0.90%时,马氏体基体可以在获得最高硬度的同时保持超细晶粒。由此制造的梳理针布的平均齿尖硬度可以达到841 HV0.2, 晶粒度可以达到13.5级。通过快速磨损试验以及客户现场试验,针布的耐磨性相对于高端针布钢材80WV提高约30%。     

相同强塑积薄钢板抗弹性能和破坏形式的研究

对抗拉强度在1 000～2 300 MPa范围内的3种相同强塑积薄钢板进行抗弹性能试验,观察弹击后弹坑的宏观形貌和金属流线变化,测量弹坑周边硬度,结合钢板的强度和塑性讨论钢板破坏形式对抗弹性能的影响。试验结果表明:由于塑性变形可以有效吸收弹丸的动能,钢板以塑性变形较大的盘形穿孔破坏时,相同强塑积钢板抗弹性能差异较小,强度和塑性共同影响钢板的抗弹性能;而钢板以塑性变形较小的冲塞破坏时,塑性的影响弱化,相同强塑积钢板中较高强度钢板的抗弹性能明显高于较低强度钢板。2 300 MPa钢板在弹丸未穿透时发生破碎,这与其塑性较低有直接的关系。     

冷却速率对Ti-V-Mo复合微合金钢组织转变及力学性能的影响

利用OM、EBSD、HRTEM和Vickers硬度计等手段研究了冷却速率对Ti-V-Mo复合微合金钢组织转变、析出相及硬度的影响,阐明了(Ti,V,Mo)C在不同冷却速率下的析出规律及其对显微组织和硬度的作用机理。结果表明,当冷却速率低于20℃/s时,随着冷却速率的增加,析出相平均尺寸由13.2 nm逐渐减小至6.9 nm,铁素体平均晶粒尺寸由5.06 mm逐渐细化至2.97 mm,硬度呈先快速增大而后缓慢增大的趋势,铁素体的细晶强化和(Ti,V,Mo)C的沉淀强化是硬度升高的主要因素;冷却速率为20~30℃/s,其对晶粒细化和沉淀强化的影响效果已趋于饱和,硬度基本保持不变,此时Ti-V-Mo复合微合金钢的硬度具有最大值410 HV,屈服强度高达1090 MPa。Ti-V-Mo复合微合金钢的硬度y与冷却速率x符合指数衰减关系:y=-229exp(-x/5)+412。     

热处理工艺对Ti55531钛合金显微组织与拉伸性能的影响

利用光学显微镜、扫描电子显微镜和拉伸试验机等设备,研究了热处理工艺对Ti55531钛合金显微组织和拉伸性能的影响。结果表明:随着固溶温度的升高(790~810℃),合金中初生α相(αp)的含量减少,合金强度升高而塑性降低;随着时效温度的升高(500~600℃),合金中次生α相(αs)变粗变长,合金强度降低而塑性升高;随着550℃时效时间的延长(2~8h),合金中析出的αs相含量增多,强度升高,塑性有所降低。     

淬火温度对高Ti低合金耐磨钢组织及力学性能的影响

研究了淬火温度对高Ti低合金耐磨钢组织转变、析出相和力学性能的影响,并分析了组织演变和力学性能变化的原因。结果表明:试验钢经不同温度淬火和200 ℃回火后的组织均为高位错密度板条马氏体;析出相尺寸主要为微米-亚微米-纳米三种尺度,微米级析出相呈杆棒状,亚微米以及纳米析出相呈球状,马氏体板条上分布着细小的(Ti, Mo)C析出相。随着淬火温度的升高,试验钢的屈服强度、抗拉强度和维氏硬度均先升高后降低,均在920 ℃时有最大值,分别为1248 MPa、1535 MPa和434 HV,此时伸长率为10.0%。随淬火温度升高,纳米级析出相逐渐回溶,数量减少且尺寸逐渐长大,沿轧制方向被压扁拉长的原奥氏体晶粒尺寸以及马氏体板条块尺寸略有增大,但马氏体板条宽度却无明显长大。大量的弥散分布的5～10 nm的(Ti, Mo)C粒子是促进耐磨钢硬度升高的主要因素。细小的(Ti, Mo)C析出相逐渐长大以及原奥氏体晶粒的增大都不利于耐磨钢硬度的提高。     

淬回火工艺对马氏体不锈钢3Cr17Mo组织和力学性能的影响

试验研究了960~1140℃淬火、200~650℃回火工艺对成分(%)为0.39C,16.73Cr,1.07Mo,0.25V,0.09Cu的塑料模具用马氏体不锈钢3Cr17Mo组织和力学性能的影响。结果表明,3Cr17Mo钢的淬火组织为板条马氏体+铁素体+(Fe,Cr)₂₃C₆碳化物;经1000~1060℃淬火、260~300℃或550~600℃回火后,3Cr17Mo钢具有良好的综合力学性能。     

热拔工艺对高氮无镍奥氏体不锈钢线材开裂的影响

在开发一种高氮无镍奥氏体不锈钢线材时,热拔线材表面出现了大量的裂纹。通过金相、扫描电子显微分析和能谱检测,对其开裂原因进行研究。发现线材的表面裂纹基本垂直于拉拔方向,裂纹在表面产生,之后向线材内部发展。线材表层存在着大量的富Cr和N的氮化物析出,沿晶析出的析出相,会导致孔洞形成,这些孔洞相连,形成微裂纹,最终导致沿晶开裂。通过加长加热区、提高拉拔速率保证了线材表面温度,避免了表面裂纹的产生,获得了质量满足要求的高氮无镍奥氏体不锈钢线材,并最终给出了建议的热拔工艺。     

Ni对高碳工具钢75Cr1组织和性能的影响

为开发高性能、长寿命的木工圆锯片、带锯条、弹簧等五金工具，在75Cr1钢中分别添加质量分数为0.2%、0.4%的Ni元素。通过力学性能检验、显微组织分析以及热处理试验，研究了不同Ni含量对75Cr1钢热轧态及热处理态力学性能与显微组织的影响。结果表明，在Ni添加量为0%～0.4%的范围内，能降低热轧75Cr1钢的强度与硬度，提高塑性，其含量越高，效果越显著，但对冲击性能影响不明显；Ni对淬火硬度影响不大，当Ni含量达到0.4%时，硬度呈降低趋势，但明显提高回火后的塑性，降低回火后的强度与硬度，并改善回火后的冲击吸收能量，Ni含量越高，改善效果越明显。显微组织方面，Ni可以细化热轧75Cr1钢珠光体球团尺寸及片层间距，促进珠光体片的球化，同时也细化淬火与回火后的显微组织。结合经济性与综合力学性能考虑，75Cr1钢中Ni的最佳添加量为0.2%。