化学成分波动对SAE9310钢淬透性和力学性能的影响

根据AMS6265K标准对SAE9310钢中C、Ni、Cr、Mo、Mn、Si、B等合金元素成分控制范围的要求,设计了一系列不同成分的试验钢,通过比较试验钢的性能与SAE9310钢标准性能的差别,从而确定了工业试制SAE9310钢的成分控制范围。

SAE9310钢奥氏体的冷却转变行为

采用热力学计算软件和X射线衍射分析方法对高纯净SAE9310钢奥氏体化后平衡组织的转变规律进行了研究;采用膨胀法和金相法在Formastor-FⅡ型膨胀仪上测定了该钢的连续冷却转变曲线(CCT曲线)。结果表明:SAE9310钢的平衡转变组织为α-Fe、γ-Fe以及M_(23)C_6和M_7C_3碳化物;在连续冷却转变过程中,当冷却速率小于0.056℃·s^(-1)时,转变产物为粒状贝氏体和铁素体组织;当冷却速率介于0.056～1.9℃·s^(-1)时,转变产物为粒状贝氏体和少量马氏体组织;当冷却速率大于1.9℃·s^(-1)后,粒状贝氏体逐渐消失,转变产物主要为板条马氏体和少量残余奥氏体组织;钢的硬度随着冷却速率的增加而逐渐提高。

SAE9310钢动态再结晶临界条件的研究

应用加工硬化理论探讨了SAE9310钢在大应变条件下的加工硬化率曲线及动态再结晶的拐点判据，根据在变形温度为900～1200℃、应变速率为0．01～10s。条件下的等温恒应变速率压缩实验，采用拐点判据方法和金相观察手段，研究了SAE9310钢发生动态再结晶的临界条件，建立了该钢的动态再结晶状态图。结果表明，在本实验条件下，SAE9310钢的流变曲线呈现两种特征类型；发生动态再结晶的临界应变εc，和临界应力αc均随应变速率的增大和变形温度的降低而增加；临界应变与峰值应变之间满足εc／εp=0．30～0．42；随着Z参数的增加，临界变形量增大，材料发生动态再结晶变得困难。

9310渗碳钢强流脉冲电子束表面钛合金化处理的结构与性能

为进一步提高SAE9310钢表面渗碳层的耐磨性和耐蚀性,采用强流脉冲电子束(HCPEB)技术在不同的能量密度下对SAE9310渗碳钢进行表面钛合金化处理。并通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计、摩擦磨损试验及电化学试验等研究了钛合金化试样的表面及截面形貌、相组成及性能等。结果表明:强流脉冲电子束辐照后钛以合金元素形式固溶于基体中,重熔层奥氏体含量增加。钛合金化层腐蚀电位由未处理时的-0.577V提高至-0.539V,自腐蚀电流密度降至2×10-7 A/cm2,较未处理试样低1个数量级。合金化处理后样品表面显微硬度与原始样品接近,硬度约为780HV0.25,但干摩擦因数由0.8降至0.15,磨损率降低接近3倍。电子束表面钛合金化处理可以提高9310钢渗碳层的耐磨性和耐蚀性。