固溶处理对粉末注射成形含氮双相不锈钢组织和力学性能的影响

初始粉末为316L奥氏体不锈钢与430铁素体不锈钢的混合粉末,316L:430质量比为40:60。制备工艺采用粉末注射成形+真空回充氮气烧结渗氮工艺,研究了不同固溶处理温度对试样组织和力学性能的影响。结果表明:随着固溶温度的提高,试样中的含氮量下降,铁素体含量逐渐增多,强度和硬度逐渐提高。当固溶温度为1320℃时,试样含氮量为0.12wt%,铁素体与奥氏体的比例为39.1:60.9,试样强度和硬度高于美国MPIF标准中的316L和430L的,抗拉强度为994 MPa,屈服强度为411 MPa,断后伸长率为8.8%,硬度为219 HV。

悬索桥主缆锚具选材研究

为确定某悬索桥主缆锚具用材,选取ZG310-570和ZG20Mn两种铸钢材料,采用光学显微镜观察法、拉伸试验、冲击试验及化学成份分析对2种材料的显微组织、力学性能和焊接性能进行对比分析。研究结果表明:ZG310-570正火及回火组织由铁素体+珠光体构成,ZG20Mn调质后的组织为回火索氏体组织;ZG20Mn的抗拉强度略低于ZG310-570,但屈服强度和塑性均高于ZG310-570;ZG20Mn的室温及低温冲击性能明显优于ZG310-570;ZG20Mn的焊接性能优于ZG310-570。综合比较,某悬索桥主缆锚具选ZG20Mn铸钢制作。

热处理对Fe-Cr-B铸钢组织和耐铝液腐蚀性能的影响

研究了不同去稳处理工艺对Fe-Cr-B铸钢显微组织及其耐铝液腐蚀性能的影响。结果表明:Fe-Cr-B铸钢凝固组织由网状M_2B型共晶硼化物和α-(Fe,Cr)基体组成;去稳处理后共晶硼化物连续性随温度升高而降低,且在900~1 050℃温度范围内处理时基体中析出细小弥散的M_(23)(C,B)_6和M_7(C,B)_3二次硼碳化物,其数量随着温度的升高逐渐减少。在900℃保温1.0 h时Fe-Cr-B铸钢获得最佳的耐铝液腐蚀性能;在750℃铝液腐蚀8.0 h条件下,经900℃和1 000℃保温1.0 h处理后的铸钢的腐蚀速率较铸态下分别降低了约25.1%和16.7%;Fe-Cr-B铸钢的耐铝液腐蚀性能受共晶硼化物及基体的耐铝液腐蚀性能的共同影响。

固溶温度对节约型双相不锈钢组织及性能的影响

本工作制得节约型NSSC 2120双相不锈钢,采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、万能材料试验机及电化学工作站研究了固溶温度(1 000℃、1 050℃、1 100℃、1 150℃、1 200℃)对其组织、力学性能及耐蚀性能的影响,同时制备LDX 2101、SUS 304不锈钢并进行了对比分析。结果表明:当固溶温度由1 000℃升至1 050℃时,长条、针状的二次奥氏体(γ2)演变成铁素体,使NSSC 2120双相不锈钢的抗拉强度及耐蚀性能得到提升;温度提高至1 150℃时,铁素体含量的增加与细小、均匀的奥氏体相共同导致NSSC 2120双相不锈钢的抗拉强度达到峰值(632.5 MPa),起主导因素的奥氏体相形态使得腐蚀电流密度降至最低值(2.247×10-6μA·cm-2);固溶温度进一步提高至1 200℃时,两相比例虽接近1∶1,但NSSC 2120双相不锈钢的抗拉强度及耐蚀性能大幅下降,这与奥氏体尖锐化有关。与节约型双相不锈钢LDX 2101和SUS 304奥氏体不锈钢相比,NSSC 2120双相不锈钢原材料成本更低,且在最佳固溶温度下其力学性能及耐点蚀性能都更好。

热处理工艺对低合金高性能铸钢组织和性能的影响

通过组织分析和力学性能测试,研究了奥氏体化温度、保温时间、回火温度对一种低合金高性能铸钢组织和性能的影响。试验结果表明,奥氏体化温度对实验铸钢伸长率的影响显著,回火温度对其强度、硬度、冲击韧性的影响起主要作用。该铸钢的最佳热处理工艺为:930℃下奥氏体化保温2 h后油冷,600℃下回火保温2 h后空冷,该工艺可以使此铸钢具有更好的综合力学性能。

大型铸钢件的热处理数值模拟与实验验证

对一重量为3323kg的大型车轮铸钢件的预备热处理过程进行了数值模拟分析。介绍了铸件的结构尺寸和铸件材料的热物性参数,以及数值模拟所需的初始条件和边界条件。模拟得到了热处理工艺的CCT曲线和铸件某些位置的冷却曲线,计算了铸件在整个热处理工艺中不同阶段的温度场、金相组织和力学性能的变化和分布状态。在铸件进行了实际热处理后测试了力学性能指标,实测结果与模拟结果基本吻合。实践证明,数值模拟技术是确定和优化热处理工艺参数的有效工具,能有效缩短工艺设计周期,降低生产成本,保证热处理质量,这对于单件小批量生产的大型热处理件具有更加实际的意义。

热处理对Fe-B-C合金组织和力学性能影响

研究了淬火温度和冷却速度对B含量〉1.0%和C含量〈0.2%的Fe-B-C铸造合金组织和性能的影响。结果发现：相同淬火温度下,随着淬火冷却速度增加,淬火组织不断发生变化,由大量珠光体＋铁素体＋少量马氏体→大量马氏体＋少量珠光体→马氏体,合金硬度也不断增加。水冷淬火条件下,淬火温度过低或过高,均不利于获得单一的马氏体基体组织。Fe-B-C合金在950-1000℃水冷淬火后,可以获得细小板条马氏体基体上分布高硬度硼化物的复合组织,硬度大于55HRC,冲击韧性大于15 J/cm^2,综合力学性能优良。

铸钢件表面铬合金层形成机理

在测试合金粉膏块内外界面上温度变化的基础上 ,计算了合金层的热扩散率 ,绘制了合金层及砂型截面上温度场分布 ,以此预测并验证了铬合金层最低烧结温度为 12 80℃。

提高中锰铸钢强韧性的新途径

分析了亚温处理工艺参数对中锰铸钢组织转变及强韧性的影响;测定并探讨了亚温处理后中锰铸钢的晶体学特性和物理特性;进行了磨损试验对比研究.

Si、Mn复相耐磨铸钢复相热处理组织与性能研究

测定了以Si、Mn为主合金化元素的耐磨铸钢的TTT曲线 ,曲线存在明显的海湾 ,贝氏体转变区域较宽 ;根据TTT曲线 ,研究分析了这种耐磨铸钢在不同工艺条件下等湿淬火复相热处理后组织、性能 ;结果表明 ,等温淬火复相热处理后所得组织为板条状贝氏体铁素体和奥氏体 ,贝氏体铁素体间距随等温温度的升高而变宽 ,奥氏体量增多 ,其强度、硬度下降 ,塑韧性提高。

合金钢热处理脱氢及其现实意义

阐明氢气对合金钢品质的影响及其宏观表现、氢含量与钢材范性形变的关系、热处理脱氢的理论依据和热处理脱氢工艺的基本模型 ;

固溶温度对Ag2205双相不锈钢组织与性能的影响

通过添加Cu–Ag合金颗粒制备Ag2205双相不锈钢,并分别在1 050,1 075,1 100,1 125和1 150℃对其进行固溶处理;利用光学显微镜、扫描电子显微镜、拉伸试验、电化学工作站及覆膜法等研究固溶温度对Ag2205双相不锈钢组织、力学性能、耐蚀性能及抗菌性能的影响,并与母材2205及Cu2205不锈钢的实验结果进行对比分析。研究结果表明:随着固溶温度的升高,Ag2205材料内γ相体积分数逐渐降低且γ相先变粗后细化,而α相体积分数逐渐提高;此外,微米级的含Ag相主要分布于α基体及α/γ相界处,升高固溶温度会促进Ag相溶解;随着固溶温度的升高,含Ag材料洛氏硬度和抗拉强度均先降低后升高,但伸长率持续增大,当固溶温度为1 150℃时,Ag2205综合力学性能最佳且优于母材与含Cu2205材料的力学性能;Ag的加入会降低2205材料的耐蚀性,但提高固溶温度可改善其耐蚀性能,且在1 125℃固溶后,其耐蚀性已优于母材耐蚀性;3种材料中,Cu2205材料的耐蚀性最好;当固溶温度大于等于1 075℃时含Ag材料具有优异的抗菌性能,Cu2205材料及母材则不具备抗菌效果。

低合金铸钢锤头的研制

根据锤头的服役条件和主要失效方式，设计了一种低合金铸钢锤头材质．工业性生产试验表明，该材质锤头的使用寿命比高锰钢锤头高出一倍多．

B+级铸钢材料的研制

通过合理的优化合金成分、并配合合适的热处理工艺,成功开发了B+级铸钢,并对B+级铸钢热处理工艺、低温性能、铸造工艺性能、裂纹尖端张开位移CTOD及疲劳性能进行了研究。研制的B+级铸钢完全符合AAR-M-201标准的要求。

连续冷却转变动力学的数学模拟

本文为便于计算机对钢的奥氏体在连续冷却转变时的动力学进行数学模拟,将过冷奥氏体等温转变动力学曲线用1g(f)=A+BT+CT^2+DT^3+…描述;根据过冷奥氏体转变的孕育期迭加原理,结合工件内各单元的冷却状况计算相应单元的连续冷却转变动力学;对等速连续冷却转变动力学进行了模拟计算.其结果与实测的曲线吻合得相当好;还对模拟方法的准确性进行了分析讨论。

稀土及钒钛微合金化处理70Mn铸钢的研究

本文针对70Mn大型铸钢轧辊的断裂问题,应用稀土变质处理,钒钛微合金化处理,结果提高了轧辊的抗裂性和轧制能力。

ZG35CrMo铸钢复合变质处理改善组织和性能

本文研究了RE—Ca复合变质处理对改善ZG35CrMo铸钢的组织和性能的影响。研究结果表明,在ZG35CrMo铸钢中加入0.3％1~＃稀土合金和0.05％硅钙,可使钢的铸态一次晶粒化;魏氏组织基本消除;铁素体沿晶界网状分布得以改善;非金属夹杂由多角状分布变为近似圆球状的弥散均匀分布;从而使钢具有较高的综合性能并克服了一般低合金钢的热裂倾向大的缺点,使这种钢的铸造性能优于普通碳素钢,除用于砂模铸造外,还可用于铁模铸造。此外,研究还表明,对低合金钢采用RE—Ca复合变质处理,比单独采用RE处理能获得更明显的效果。

低合金抗磨铸钢的合金化

在低合金耐磨铸钢中加入硼、稀土、钛等微量元素,可以提高铸钢的耐磨性和韧性.用稀土等多元素合金复合变质处理铸钢的效果更为显著,但是,宜根据不同条件选择加入量和加入方法.国内外耐磨铸钢合金化的发展状况和趋势表明,多元综合合金化的马氏体低合金钢是新材料发展方向,微合金化技术将不断受到重视.

铸钢件淬火过程数值模拟及组织性能预测

本文介绍了铸钢件淬火冷却过程中的三维温度场数学模型和梅尼尔组织性能预测模型。采用有限差分法对ZG45起重机制动轮淬火过程进行数值模拟,计算出淬火过程中的温度场变化及各部位在700℃的临界冷却速度,快速预测了ZG45起重机制动轮淬火冷却之后的组织性能分布。结果表明,工件表面淬火冷却速度最快,几乎全部形成马氏体组织,中间厚大部位冷却速度较慢,只有少量马氏体组织,却有大量贝氏体组织。淬火冷却后,工件各部位没有获得铁素体-珠光体组织。从表面到中间厚大部位,工件硬度逐渐增大。

调质工艺对17Ni4.5CrMoV铸钢组织和力学性能的影响

研究了调质工艺参数如淬火温度、回火温度及回火保温时间对17Ni4.5CrMoV铸钢组织和力学性能的影响.结果表明,17Ni4.5CrMoV铸钢最佳的调质工艺为:900℃淬火,620～630℃保温6～9min/mm回火.调质处理后,合金元素分布均匀,回火组织中析出细小、弥散分布的碳化物颗粒,铸钢的综合力学性能达到最佳配合.