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先进高强度汽车钢的发展趋势与挑战 被引量:121
1
作者 王存宇 杨洁 +2 位作者 常颖 曹文全 董瀚 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期1-6,共6页
高强钢在汽车轻量化、节能减排、成本方面具有一定的优势与潜力,目前,仍是汽车的主要材料。高强钢的使用比例逐年增加,并且向更高强度方向发展,生产方式呈现出钢板"以热代冷"、零件成形"以冷代热"的低成本发展趋势... 高强钢在汽车轻量化、节能减排、成本方面具有一定的优势与潜力,目前,仍是汽车的主要材料。高强钢的使用比例逐年增加,并且向更高强度方向发展,生产方式呈现出钢板"以热代冷"、零件成形"以冷代热"的低成本发展趋势,依靠亚稳奥氏体增强、增塑的第三代汽车钢成为先进高强钢的重要发展方向,然而,先进高强钢的发展给材料、工艺、装备等带来了新的挑战。 展开更多
关键词 汽车钢 高强化 塑性 轻量化
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逆相变退火处理Fe-Mn-C中锰钢的组织与性能 被引量:13
2
作者 孙荣民 李国阳 +3 位作者 王辉 王存宇 王玉辉 曹文全 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期82-88,共7页
为了研究奥氏体逆相变(austenite reverse transformation,ART)退火处理对Fe-Mn-C中锰钢的组织与性能的影响,以ART退火处理1、10和360 min后Fe-5Mn-0.2C中锰钢为基础,利用XRD、SEM等手段对其显微组织进行表征,通过WE-300型拉伸试验机和M... 为了研究奥氏体逆相变(austenite reverse transformation,ART)退火处理对Fe-Mn-C中锰钢的组织与性能的影响,以ART退火处理1、10和360 min后Fe-5Mn-0.2C中锰钢为基础,利用XRD、SEM等手段对其显微组织进行表征,通过WE-300型拉伸试验机和ML-10型销盘式磨料磨损试验机对其拉伸性能和耐磨性进行测试。结果表明,ART退火过程中,残余奥氏体在原奥氏体板条之间形核并长大,原始马氏体组织逐渐转变为铁素体-奥氏体板条交替分布的复合组织。随着ART退火时间的延长,残余奥氏体体积分数增加(由18.4%提高到33.6%),Fe-5Mn-0.2C钢的综合力学性能和耐磨性随着残余奥氏体体积分数的增加而显著提高,强塑积由25613提高到44496 MPa·%,其耐磨性与目前广泛应用的ZGMn13耐磨钢、Hardox450耐磨钢和中碳马氏体耐磨钢相当。 展开更多
关键词 中锰钢 耐磨性 力学性能 奥氏体逆相变退火 残余奥氏体
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高温不锈渗碳轴承钢的研发现状与进展 被引量:11
3
作者 郑凯 曹文全 +3 位作者 俞峰 王存宇 钟振前 徐海峰 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期125-136,共12页
航空用轴承钢向耐高温、耐腐蚀、高承载、长寿命方向发展,现役的M50轴承钢存在强度高但韧性和耐蚀性不足的问题;M50 NiL渗碳轴承钢虽然通过降低碳含量和调整合金成分来提高韧性,但仍越来越无法满足高推重比的航空发动机的发展需求,并且... 航空用轴承钢向耐高温、耐腐蚀、高承载、长寿命方向发展,现役的M50轴承钢存在强度高但韧性和耐蚀性不足的问题;M50 NiL渗碳轴承钢虽然通过降低碳含量和调整合金成分来提高韧性,但仍越来越无法满足高推重比的航空发动机的发展需求,并且耐蚀性不足问题也未解决。高铬不锈轴承钢BG-42和高氮Cronidur30轴承钢虽然抗腐蚀能力好,但是表面硬度和心部韧性仍不足。以CSS-42L钢为代表的高温不锈渗碳轴承钢拥有高强韧性和优良耐蚀性能,不仅在航空轴承应用上极具竞争优势,而且也可应用于在高温或腐蚀性环境下使用的齿轮、轴和紧固件等,但是国内外相关研究工作仍不足且缺乏系统性,因此对其研发现状进行综述和总结尤为重要。从航空用高温轴承钢发展历程出发,详细介绍了国内外高温不锈渗碳轴承钢的研发背景和合金成分设计思路;综述了铬、钴、钼、镍、钒、钨等主要合金元素对组织和性能影响规律,其中钴的加入虽然不直接参与析出强化,但能够起到抑制δ-铁素体形成和促进弥散析出的特殊作用;分别从表面渗碳和心部材料两个方面,揭示了调控热处理工艺对微观组织和强韧性的影响规律。在此基础上,针对国内外高温不锈渗碳轴承钢基础理论和制造工艺研究的不足,提出了优化合金成分、突破渗碳热处理技术,以及加强不同工况下组织演变、疲劳损伤和破坏机理研究的研发方向。 展开更多
关键词 轴承钢 马氏体 成分设计 热处理 渗碳 高强韧性
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温成形中锰钢的组织性能评价 被引量:13
4
作者 王存宇 周明博 +3 位作者 李晓东 赵海龙 曹文全 董瀚 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2019年第10期58-65,共8页
热成形零件已在汽车安全件上广泛应用,为了进一步提升零件碰撞安全性、提高表面质量、降低成本,基于中锰钢提出了一种降低加热温度的热成形技术,通过将完全奥氏体化的中锰钢在模具中淬火成马氏体组织获得超高强度力学性能,与22MnB5钢热... 热成形零件已在汽车安全件上广泛应用,为了进一步提升零件碰撞安全性、提高表面质量、降低成本,基于中锰钢提出了一种降低加热温度的热成形技术,通过将完全奥氏体化的中锰钢在模具中淬火成马氏体组织获得超高强度力学性能,与22MnB5钢热成形相比,在获得1 500 MPa抗拉强度时,中锰钢温成形的加热温度可降低150℃以上,断后伸长率提高30%以上,同时提高零件的表面质量。综述并评价了中锰钢经温成形后的微观组织与力学性能以及冷弯性能、成形性能、电阻点焊等工艺性能,并与22MnB5钢热成形进行了系统地比较,体现出温成形中锰钢节能环保、提高碰撞安全性的技术优势。 展开更多
关键词 中锰钢 温成形 热成形 马氏体
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温轧及逆相变退火对中锰钢组织和力学性能的影响 被引量:7
5
作者 赵晓丽 张永健 +3 位作者 黄海涛 惠卫军 王存宇 董瀚 《钢铁研究学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第8期642-649,共8页
采用单轴拉伸及TEM、XRD等实验方法分析研究了0.1C-5Mn中锰钢温轧后逆相变退火处理对其组织和性能的影响规律。结果表明:实验钢温轧后退火处理可获得等轴状与一定量板条状共存的奥氏体+铁素体的复合组织形貌。随着退火时间延长,逆转... 采用单轴拉伸及TEM、XRD等实验方法分析研究了0.1C-5Mn中锰钢温轧后逆相变退火处理对其组织和性能的影响规律。结果表明:实验钢温轧后退火处理可获得等轴状与一定量板条状共存的奥氏体+铁素体的复合组织形貌。随着退火时间延长,逆转变奥氏体的含量增多、尺寸增大,这使得奥氏体的稳定性逐渐降低,抗拉强度逐渐提高,而屈服强度、伸长率及强塑积则逐渐降低;在退火时间为5min时,可获得高达40GPa·%的强塑积。与冷轧退火样相比,温轧退火样具有更为优异的塑性和强塑积,强塑积可提高20%以上。因此,温轧工艺具有简化中锰钢生产工艺流程、并进一步改善其力学性能的良好潜力。 展开更多
关键词 中锰钢 温轧 逆相变退火 奥氏体稳定性 力学性能
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不同处理状态下0.1C-5Mn中锰钢的氢脆敏感性 被引量:5
6
作者 赵晓丽 张永健 +2 位作者 惠卫军 王存宇 董瀚 《钢铁研究学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第9期837-847,共11页
对热轧0.1C-5Mn中锰钢进行了3种不同的处理制度:在两相区分别进行5 min(TG7样)和30 min退火(TG8样),随后将一部分TG8样再500℃回火60 min(TG8-500样),其余TG8样则拉伸预变形5%(TG8-5%样),然后利用电化学充氢和慢应变速率拉伸实验研究了... 对热轧0.1C-5Mn中锰钢进行了3种不同的处理制度:在两相区分别进行5 min(TG7样)和30 min退火(TG8样),随后将一部分TG8样再500℃回火60 min(TG8-500样),其余TG8样则拉伸预变形5%(TG8-5%样),然后利用电化学充氢和慢应变速率拉伸实验研究了3种试样的氢脆敏感性。结果表明,3种试样的奥氏体体积分数均约为12%,然而其氢含量和氢脆敏感性却不同,其中TG8-500样几乎不呈现氢脆敏感性,而TG7和TG8-5%样的氢脆敏感性指数分别为56%和67%。扫描电镜断口分析表明,充氢的TG7和TG8-5%样的拉伸断口呈现穿晶+沿晶的混合断裂机制,而充氢的TG8-500样则呈现韧窝韧性断裂,且存在较多的二次裂纹。3种实验钢氢脆敏感性的这种差异主要与其微观组织特征特别是原奥氏体晶界的逆转变奥氏体有关。 展开更多
关键词 氢脆 中锰钢 两相区退火 回火 预变形
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不同轧制及退火处理0.1C-5Mn中锰钢的氢脆敏感性 被引量:5
7
作者 赵晓丽 张永健 +2 位作者 惠卫军 王存宇 董瀚 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2019年第11期69-79,共11页
尽管中锰钢的强塑性等力学性能得到了较大幅度提升,但要大规模地应用于汽车部件制造,仍需解决材料在制造和服役过程中面临的氢脆等系列难题,在此背景下,利用电化学充氢、氢热分析仪、慢应变速率拉伸试验机及扫描电镜等研究了两种不同状... 尽管中锰钢的强塑性等力学性能得到了较大幅度提升,但要大规模地应用于汽车部件制造,仍需解决材料在制造和服役过程中面临的氢脆等系列难题,在此背景下,利用电化学充氢、氢热分析仪、慢应变速率拉伸试验机及扫描电镜等研究了两种不同状态(热轧和温轧)0.1C-5Mn中锰钢在650℃保温30min(两相区退火处理)后的氢脆敏感性。结果表明,热轧和温轧退火样的微观组织分别为板条状及等轴+板条状的铁素体与奥氏体的复相组织。尽管温轧退火样的强度比热轧退火样提高了约150 MPa,伸长率降低了约5%,但两者的强塑积均可达到约33GPa·%。两种试验材料充氢时吸附的氢绝大部分为对应低温逸出峰的可扩散性氢,温轧退火试验材料的氢脆敏感性低于热轧退火钢。充氢热轧退火样断口起裂处的断裂机制为穿晶断裂+沿原奥氏体晶界的脆性沿晶断裂;温轧退火样的起裂处则为空心韧窝+包括奥氏体(变形后转变为马氏体)晶粒的实心韧窝,后者实际上为沿着奥氏体和铁素体界面起裂的一种脆性沿晶断裂。造成两种试验材料氢脆敏感性不同的原因主要是其微观组织及其所引起的氢致断裂方式的差异。 展开更多
关键词 中锰钢 氢脆敏感性 两相区退火 逆转变奥氏体 轧制状态
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逆相变退火中锰钢的组织性能与成形极限 被引量:6
8
作者 周峰峦 王存宇 +3 位作者 韩硕 汪明辉 曹文全 董瀚 《钢铁研究学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期394-399,共6页
分别通过SEM、XRD、单轴拉伸试验和FLD等方法对比研究了中锰钢(MMnS780钢)与DP780钢的微观组织、力学性能及成形极限。结果表明,DP780钢获得铁素体和马氏体双相组织,具有连续屈服及较大的加工硬化能力,而MMnS780钢由细小的铁素体和奥氏... 分别通过SEM、XRD、单轴拉伸试验和FLD等方法对比研究了中锰钢(MMnS780钢)与DP780钢的微观组织、力学性能及成形极限。结果表明,DP780钢获得铁素体和马氏体双相组织,具有连续屈服及较大的加工硬化能力,而MMnS780钢由细小的铁素体和奥氏体构成,具有明显屈服、相对较小的加工硬化能力和较大的均匀伸长率;不同应变状态下MMnS780钢较DP780钢具有更高的极限应变。退火组织以及细小的晶粒尺寸使MMnS780钢产生明显的屈服现象,细小组织以及亚稳奥氏体的TRIP效应使其具有较高的塑性和成形性能。 展开更多
关键词 第3代汽车钢 中锰钢 成形极限
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热轧逆相变退火中锰钢的疲劳性能 被引量:5
9
作者 周峰峦 王存宇 +1 位作者 曹文全 董瀚 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2020年第12期87-91,113,共6页
为了研究循环载荷对含奥氏体钢微观组织和力学性能的影响,对逆相变处理中锰钢进行了疲劳性能研究,采用SEM、EBSD、XRD等表征了微观组织,采用单轴拉伸试验表征了疲劳前后的力学性能。研究结果表明,在应力比R为-1的试验条件下,逆相变中锰... 为了研究循环载荷对含奥氏体钢微观组织和力学性能的影响,对逆相变处理中锰钢进行了疲劳性能研究,采用SEM、EBSD、XRD等表征了微观组织,采用单轴拉伸试验表征了疲劳前后的力学性能。研究结果表明,在应力比R为-1的试验条件下,逆相变中锰钢中值疲劳极限为378 MPa,疲劳极限与抗拉强度之比σ-1/Rm为0.48;中锰钢超细晶粒尺寸特征有利于阻碍二次疲劳裂纹扩展,亚稳奥氏体的转变行为受应力幅影响较大;在中值疲劳极限的应力水平下,亚稳奥氏体和单轴拉伸性能受循环载荷影响不大。 展开更多
关键词 中锰钢 亚稳奥氏体 疲劳 相变 微观组织
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0.13C-5Mn中锰钢的裂纹扩展行为 被引量:7
10
作者 周峰峦 王存宇 +2 位作者 雷志国 曹文全 董瀚 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2019年第12期75-80,88,共7页
为了研究基体组织为铁素体和亚稳奥氏体的0.13C-5Mn中锰钢裂纹扩展特性,采用载荷控制对其进行裂纹扩展试验,采用SEM、EBSD等手段表征了裂纹扩展行为。研究结果表明,裂纹扩展机制为滑移和积累损伤双重机制。在裂纹尖端的塑性区内发生亚... 为了研究基体组织为铁素体和亚稳奥氏体的0.13C-5Mn中锰钢裂纹扩展特性,采用载荷控制对其进行裂纹扩展试验,采用SEM、EBSD等手段表征了裂纹扩展行为。研究结果表明,裂纹扩展机制为滑移和积累损伤双重机制。在裂纹尖端的塑性区内发生亚稳奥氏体转变为马氏体的相变,发生转变的区域远远小于裂纹尖端塑性区尺寸,由于相变吸收了能量以及裂纹闭合效应降低了疲劳裂纹扩展速率。 展开更多
关键词 中锰钢 裂纹扩展 马氏体相变
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逆相变退火中锰钢裂纹启裂行为
11
作者 周峰峦 王存宇 +2 位作者 雷志国 曹文全 董瀚 《钢铁研究学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第12期1073-1079,共7页
采用单轴拉伸及原位拉伸对逆相变退火中锰钢(0.13C-5Mn)进行拉伸实验,用XRD、EBSD、SEM及纳米硬度等方法表征了实验钢拉伸前后组织演变规律,研究了拉伸过程中裂纹启裂行为。结果表明,中锰钢在单轴拉伸过程中微孔萌生以铁素体/马氏体界... 采用单轴拉伸及原位拉伸对逆相变退火中锰钢(0.13C-5Mn)进行拉伸实验,用XRD、EBSD、SEM及纳米硬度等方法表征了实验钢拉伸前后组织演变规律,研究了拉伸过程中裂纹启裂行为。结果表明,中锰钢在单轴拉伸过程中微孔萌生以铁素体/马氏体界面为主,夹杂物、铁素体和新鲜马氏体内部也成为裂纹萌生的重要位置,裂纹扩展不同路径造成单轴拉伸断口呈既有韧窝区域,又有解理和准解理区域的混合特征。 展开更多
关键词 中锰钢 裂纹形核 原位拉伸 纳米硬度
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Al对锻态中锰钢组织与性能的影响 被引量:2
12
作者 刘思涵 王存宇 +2 位作者 王昌 徐海峰 曹文全 《钢铁研究学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第12期1141-1147,共7页
对比研究了锻态0.15C5Mn钢和0.15C5Mn2Al钢在室温下和750℃准静态拉伸条件下的力学性能,并对微观组织利用SEM和EBSD进行表征。研究结果表明,Al的加入引起了室温下的微观组织结构的不同,含铝钢在室温下的组织中存在很少量铁素体,导致含... 对比研究了锻态0.15C5Mn钢和0.15C5Mn2Al钢在室温下和750℃准静态拉伸条件下的力学性能,并对微观组织利用SEM和EBSD进行表征。研究结果表明,Al的加入引起了室温下的微观组织结构的不同,含铝钢在室温下的组织中存在很少量铁素体,导致含铝钢强度低;锻态0.15C5Mn钢和0.15C5Mn2Al钢在750℃下分别获得了90.5%和101%的伸长率;经750℃拉伸变形后0.15C5Mn钢获得马氏体组织,Al元素的添加扩大了双相区,使0.15C5Mn2Al钢在双相区拉伸变形,最终得到铁素体+马氏体双相组织,双相区变形使0.15C5Mn2Al钢具有较高的伸长率,降低了抗拉强度。 展开更多
关键词 中锰钢 高温拉伸 微观组织 力学性能
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冷轧中锰钢的超塑性与组织结构演化行为 被引量:1
13
作者 刘思涵 王存宇 +1 位作者 徐海峰 曹文全 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2020年第9期97-103,131,共8页
为了研究含铝冷轧中锰钢的超塑性能和在超塑性变形下的组织结构演化过程,对冷轧含铝中锰钢在800℃进行了高温拉伸试验和不同变形量下的微观组织结构表征。研究结果表明,0.05C5Mn2Al、0.10C5Mn2Al和0.15C5Mn3Al钢伸长率分别达到了740%、8... 为了研究含铝冷轧中锰钢的超塑性能和在超塑性变形下的组织结构演化过程,对冷轧含铝中锰钢在800℃进行了高温拉伸试验和不同变形量下的微观组织结构表征。研究结果表明,0.05C5Mn2Al、0.10C5Mn2Al和0.15C5Mn3Al钢伸长率分别达到了740%、850%和350%,都获得了超塑性现象,EBSD表征结果表明0.05C5Mn2Al、0.10C5Mn2Al两种冷轧组织均匀细小,在高温拉伸过程中具有较高的稳定性,拉伸过程中铁素体与原奥氏体均匀长大,且最大晶粒尺寸小于10μm;但0.15C5Mn3Al冷轧组织存在条带状的铁素体,该组织易于通过吞并细小的铁素体和原奥氏体晶粒而异常长大,高温拉伸后的尺寸达到了20μm。通过对3种含铝冷轧中锰钢的超塑性行为与微观组织结构演化关系分析,认为初始均匀一致的冷轧组织具有高的组织稳定性而有利于超塑性,而具有粗大条带状的铁素体组织易于发生异常长大而不利于超塑性。 展开更多
关键词 冷轧中锰钢 高温拉伸 超塑性 微观组织结构 组织结构稳定性
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β-catenin expression pattern in primary oral squamous cell carcinoma 被引量:2
14
作者 CAI Zhi-gang SHI Xiao-jian +3 位作者 GAO Yan WEI Ming-jie wang cun-yu YU Guang-yan 《Chinese Medical Journal》 SCIE CAS CSCD 2008年第19期1866-1870,共5页
Background β--catenin, a 92 kDa protein that binds to the cytoplasmic tail of E-cadherin, has an essential role in intercellular adhesion and signal transduction. Aberrant expression of β-catenin has been associated... Background β--catenin, a 92 kDa protein that binds to the cytoplasmic tail of E-cadherin, has an essential role in intercellular adhesion and signal transduction. Aberrant expression of β-catenin has been associated with progression and metastasis of various human cancers. The aim of this study was to elucidate the expression pattern of β-catenin in primary oral squamous cell carcinoma and examine the correlation between β-catenin expression and tumor differentiation, histological grade and lymph node status as well as its clinical significances. Methods Seventy-six patients with oral squamous cell carcinoma and sixteen metastatic lymph nodes were studied. The β-catenin expression was determined by immunohistochemical staining. The correlation with clinical, histological data was analyzed statistically. Results Normal oral epithelium showed strong β-catenin expression at the cell membrane, but no cytoplasmic or nuclear expression. Different degrees of reduced expression of β-catenin at the cell membrane were found in 54 cases with squamous cell carcinoma (71%). Cytoplasmic β-catenin expression was found in 17 tumors (22.4%). Three cases were found with nuclear β-catenin expression. In sixteen lymph nodes with metastatic squamous cell carcinoma, negative β-catenin expression at the cell membrane was seen in 13 tumors (81.2%) and weak expression in 3 tumors (18.8%). Statistical analysis showed that there was an inverse correlation between β-catenin expression and lymph node status and histological grade of tumors. Conclusions Reduced β-catenin expression at the cell membrane is clearly associated with lymph node metastasis. A reduced expression of β-catenin may constitute a hallmark of aggressive biological behavior of squamous cell carcinoma. 展开更多
关键词 Β-CATENIN squamous cell carcinoma immunohistochemical staining
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