150Mn20Al10奥氏体基低密度钢的流动海水腐蚀性能研究

针对奥氏体基低密度钢在真空感应熔炼中极易出现的晶粒长大等缺陷对其腐蚀性能产生不利的影响,以真空感应熔炼奥氏体基低密度钢150Mn20Al10(20%Mn,10%Al和1.5%C,质量分数)为研究对象,采用电渣重熔对感应熔炼铸坯进行重熔,并对电渣重熔前后的铸坯进行锻造。采用正交试验方案对真空感应熔炼锻棒、真空感应熔炼锻板和电渣重熔锻板3种试样进行海水模拟腐蚀试验,研究海水流速、腐蚀时间、pH和生产工艺等因素对钢150Mn20Al10海水腐蚀增重的影响;采用扫描电子显微镜(SEM)、能量色散谱仪(EDS)和X射线光电子能谱仪(XPS)对钢150Mn20Al10的宏微观形貌、组织结构及腐蚀产物进行表征分析。结果表明:影响真空感应熔炼锻棒、真空感应熔炼锻板和电渣重熔锻板腐蚀增重的主次因素为流速>时间>pH>生产工艺;相同海水流速条件下,电渣重熔锻板表面存在较多的Al_(2)O_(3),Fe_(3)O_(4)等产物,耐蚀性能优于真空感应熔炼锻棒和锻板;3种试样均以均匀腐蚀为主,局部发生少量的点蚀,电渣重熔锻板在流动海水腐蚀过程中的腐蚀速率比真空感应熔炼锻棒和锻板小,点蚀敏感性比真空感应熔炼锻板和锻棒弱。

42CrMoA钢动态再结晶行为研究

采用Gleeble-2000D热模拟试验机对42CrMoA钢在900~1100℃以0.1~10.0 s^(-1)的应变速率进行了热压缩,以研究钢的动态再结晶行为。结果表明:42CrMoA钢在热压缩过程中发生了动态再结晶,并且在高温、低应变速率条件下更容易发生动态再结晶;采用电子背散射衍射技术检测了不同热压缩变形条件下再结晶晶粒的体积分数,以揭示热变形条件对再结晶晶粒体积分数的影响;利用加工硬化率求得了再结晶过程中的临界应变,并重新构建了临界应变与峰值应变之间的关系,即ε_(c)=0.39ε_(p);计算了动态再结晶激活能Q=279351 kJ/mol,并利用Sellars-McTegar双曲正弦函数模型构建了ε、σ和Q之间的本构方程以及Z参数方程,得知动态再结晶的峰值(临界)应力和峰值(临界)应变与Z参数呈线性关系;采用42CrMoA钢的σ-ε曲线构建了动态再结晶体积模型,且构建的动态再结晶本构方程能准确地描述42CrMoA钢的高温流变行为。

Mn20Al10奥氏体基低密度钢环-块摩擦磨损行为

奥氏体基低密度钢在生产过程中易出现粗大的组织和成分偏析,可能会对该类钢的摩擦磨损性能不利,基于此,以具有高Mn、高Al和高C特征的真空感应熔炼和电渣重熔奥氏体基低密度钢Mn20Al10(20%Mn,10%Al和1.5%C,质量分数)为研究对象,研究了摩擦磨损工艺对该钢的摩擦磨损性能的影响。得出结论如下:感应熔炼锻板和电渣重熔锻板的磨损形式均主要为氧化磨损和磨粒磨损,在轻载和低转动速度时的磨损主要为磨粒磨损,重载和高转动速度条件下的磨损机制转化为氧化磨损,在相同的摩擦磨损条件下,电渣重熔锻板表层Al2O3含量较高,Al2O3在摩擦磨损过程中的润滑效果,以及电渣重熔锻板在较低载荷下的加工硬化显著高于感应熔炼锻板,使电渣重熔锻板在载荷为50~125N、转动速度为100~300r/min之间的磨损性能优于感应熔炼锻板。此外,随转速的增加,感应熔炼锻板和电渣重熔锻板的耐磨性能均逐渐提高;随载荷的增加,感应熔炼锻板和电渣重熔锻板的耐磨性能均先提高后降低。