列车亚共析钢温变形过程中流变行为及组织演变规律研究

随着现代铁路交通的迅猛发展,对列车亚共析钢温变形过程中流变行为及组织演变规律的研究日益引起行业专家的关注。亚共析钢是铁路车辆中最常用的材料之一,其温变形过程中的流变行为和组织演变规律的研究对保障列车行车安全具有重要意义。通过深入研究温变形过程中的流变行为和组织演变规律,可以揭示亚共析钢的力学性能、塑性变形规律和组织演变机制,为优化亚共析钢的热处理工艺和制造工艺提供科学依据。这将有助于提高列车运行效率、降低维护成本,推动铁路交通事业的可持续发展。

亚共析钢的亚温淬火及其强韧化

概括介绍了亚共析钢亚温淬火的强韧化效应、机理及其影响因素,对使用性能有特殊要求的钢种亚温淬火热处理工艺的制定具有一定指导作用。

亚共析钢中的组织缺陷

不同状态的亚共析钢有不同的组织缺陷。例如,正火态亚共析钢中有带状组织、魏氏组织,前者可通过退火加以改善或消除,后者可通过细化晶粒正火、退火或锻造加以改善或消除。调质态亚共析钢中的不良组织有游离铁素体、上贝氏体或托氏体等。对于淬火加热未溶解的铁素体,可通过提高淬火温度或延长保温时间来消除;而对于在淬火过程中析出的铁素体,则可通过提高淬火烈度来消除。分析了共析钢中上述不良组织的形成机制,提出了预防其产生的措施。

亚共析钢S48C连铸坯轧后表面缺陷原因分析

亚共析钢S48C连铸坯轧后,发现热轧板中心纵裂纹和冷轧卷边部翘皮缺陷。采用热力学计算、金相显微镜、扫描电镜、高温拉伸试验等方法系统研究了缺陷成因。结果表明,S48C的热轧纵向裂纹位于凹陷底部,深度为0.7 mm,附近有明显的脱碳层;冷轧边部翘皮深度约20μm,有少量的二次氧化颗粒。S48C零塑性温度ZDT约1375℃,凝固初期坯壳厚度不均匀,易形成纵向凹陷;随着渗碳体析出,发生纵裂的倾向性增大。冷轧边部翘皮是由塞棒吹氩流量不稳定,氩气泡卷入铸坯形成皮下气孔、轧后延展导致。结晶器电磁搅拌、稳定吹氩流量和提高设备精度等措施,可有效解决S48C轧后表面缺陷问题。

亚共析钢羽毛状奥氏体观察与分析

使三种低碳(合金)钢获得W,以W为原始组织,分别慢速、中速加热到二相区淬火。组织观察发现,除形成球状A、针状A外,还形成羽毛状A。羽毛状A可在原始组织中条状之间、块状之间或条状/块状之间界面处形核;既可一侧以羽毛状长大,另一侧以球状长大,也可能两侧均以羽毛状长大。

亚共析钢连续加热奥氏体化模型

研究了原始组织为铁素体和珠光体的亚共析钢奥氏体转变动力学,并根据Cahn的晶界形核理论建立了一个包括组织、成分和加热速度等参数在内的模型。实验结果和理论预测结果表明,当不考虑Mn对转变动力学影响时,实验结果与模型计算结果吻合良好。

重新认识亚共析钢淬火加热温度与保温时间

钢铁热处理目的是改善其组织 ,提高其机械性能 ,延长机械零件的使用寿命。然而该工艺大量消耗能源。我国机械工业正在服役的热处理设备中 ,电炉约占 90 % ,年耗电量将近 90亿度 ,经过多年努力 ,虽然全国热处理平均电耗已由 1 978年的约 1 60 0度 /吨 ,下降到目前的约 1 0 0 0度 /吨 ,但是与工业发达国家相比仍有很大差距 ,平均处理 1吨工件的耗电量比日本和欧美要多 2至 3倍 [1]。热处理能耗绝大部分用于加热和保温 ,因此为了降低能耗 ,降低产品成本 ,应在满足热处理质量前提下 ,尽可能降低加热温度 ,缩短保温时间。随着科学技术的发展 ,测试手段的完善提高 ,对加热温度、保温时间与热处理后钢材性能之间关系有了新的认识。本文探讨亚共析钢的淬火加热温度与保温时间。

亚共析钢碳化物相的快速直接球化

依据作者关于钢中奥氏体晶粒尺寸影响相变产物中碳化物形态的观点， 本文分析研究了精轧过程中与碳化物球化有关的金属学问题； 指出在临界温度以下对过冷奥氏体实施精轧， 因铁素体“超量”析出而使奥氏体晶粒细化， 并随精轧形变量的增加， 在晶内诱发共析相变； 精轧后的钢继续在精轧温度短时停留， 可实现碳化物相的优良球化。

亚共析钢搅拌摩擦加工组织与力学性能

采用K40钨钴硬质合金搅拌头对3 mm厚热轧退火态亚共析钢板进行了搅拌摩擦加工,对加工区域的宏观形貌、微观组织及力学性能进行了分析.结果表明,搅拌区和热力影响区为先共析块状铁素体、"针状"铁素体及珠光体,组织转变受动态再结晶和相变共同作用,热影响区组织为等轴状铁素体和片层状珠光体.搅拌摩擦加工对各区域中珠光体及析出渗碳体的分布形态影响显著.搅拌摩擦加工后试样显微硬度明显增加,抗拉强度相比母材提高8.2%,断裂位置位于母材处,加工前后试样断裂形式均为微孔聚合韧性断裂.固溶强化与相变强化对硬度和抗拉强度的提高起主要作用.

亚共析钢定碳软件的开发

用VisualBasic 6 .0语言开发了金相图像处理应用软件 ,应用该软件对输入计算机的亚共析钢显微组织图像进行判断、确认、推理处理后 ,可得到钢号及相关信息。

亚共析钢的组织超塑性

本文评述了一些作者提出的亚共析钢超塑化方法,提出对于不经特别合金化也不经轧制形变细化的常用亚共析钢,采用少数几次完全淬火和亚温淬火即可获得较大的超塑化程度。20CrMnTi钢经两次完全淬火两次亚温淬火后,在760℃温度下以1.67×10^(-2)/min的初始应变速率进行超塑拉伸试验,获得了450％的超塑延伸率,最大流变应力低至6.8MPa。

铁素体含量对亚共析钢绝热剪切变形的影响

基于两种不同成分、两种不同热处理状态的亚共析钢的帽型试样强迫剪切实验,在Hopkinson压杆的不同速度加载条件下,研究了材料动态响应的微结构特征,分析了铁素体含量对绝热剪切的影响规律。结果表明,随着铁素体含量的减少,剪切带宽度越窄,绝热剪切越敏感。

亚共析钢中先共析铁素体形态的研究

研究了亚共析钢中先共析铁素体的形态及其形成区域,分析表明,亚共析钢中先共析铁素体可分为三种形貌,即块状铁素体、交叉针状铁素体和平行针状铁素体,随着等温温度的降低,铁素体由块状变成交叉针状,再由交叉针状变成平行针状,在低碳和低合金钢中,交叉针状铁素体转变成平行针状铁素体的特征温度T_X在600℃左右,奥氏体化温度和含碳量对以上三个铁素体形成区域及T_X几乎不产生影响。

亚共析钢激光相变硬化性能的研究

研究了两种基体的亚共析钢经激光处理后,其硬化层的硬度梯度及其磨损特性。研究结果表明,45钢激光淬火后,原始组织为调质态的耐磨性比退火态的耐磨性提高三倍。应用这一研究结果,对汽车前挡板冲压组合模进行激光处理时,获得了明显的经济效益和社会效益。

Fe-C-Mn系亚共析钢临界区奥氏体长大研究

对 Fe-C-Mn 系亚共析钢在临界区退火时奥氏体的体积分数和成分分布的变化规律作计算机模拟和实验研究。结果表明:(1)奥氏体长大第一阶段体系处于伸平衡状态。(2)第二阶段初期体系处于局部平衡,后期过渡到全平衡状态;这一阶段 J_(mn)^(āb)>J_(Υb)^(mn),锰和碳在新生成的Υ相中富集。当 J_(mn)^(ab)=J_(mn)^(Υb)时,这一阶段结束。(3)第三阶段在全平衡状态下进行,动力学特征是J_(mn)^(Υb)>J_(mn)^(ab)这一阶段,Υ相发生体积收缩。

亚共析钢的强韧性研究

本文研究不同奥氏体化温度对45,70、40Cr、65Mn钢的组织和性能的影响。研究结果表明,奥氏体化温度升高,板条状马氏体量增多,材料的断裂韧性(K_(IC))得到提高。在900～950℃温度奥氏体化后淬火并在200℃回火,材料的强度、塑性、韧性得到最佳配合。按此法处理的零件寿命较常规工艺处理的零件高.

亚共析钢共析渗碳体相的快速球化

从奥氏体晶粒尺寸能够影响共析相变产物中渗碳体形状为基本出发点，研究了初轧—精轧两段式轧制中的精轧过程，以使奥氏体晶粒细化。生产时，将精轧至要求尺寸的钢材迅速送入轧机终端待料保持的退火炉中，进行短时间低于临界温度的退火，可获得渗碳体优良球化、能承受大的冷塑性变形而不开裂的优良性能。

亚共析钢大型连铸坯酸浸低倍裂纹缺陷分析

连铸生产的亚共析钢Φ400mm-600mm连铸坯低倍试验切片上发现线状类似裂纹缺陷,采用金相、SEM等方法对裂纹进行了显微观察。结果表明,此类裂纹按其成因可分为3类:中心收缩裂纹,腐蚀裂纹及应力裂纹。此分类可更清楚低倍裂纹缺陷性质。

激光快速加热亚共析钢焊接热影响区的组织形态

激光束和电子束焊按时,由于能量密度高、加热速度和冷却速度快,会在焊按热影响区看到普通弧焊时看不到的特殊的组织形态。通过光镜和电镜分析表明,由于加热速度快,相变温度以上的保温时间短,所以快速焊接亚共析钢时,会在热影响区得到比平均含碳量高的高碳马氏体和含碳量几乎为零的铁素体。