一种中碳高强度合金钢的组织与性能研究

中碳高强度合金钢可用作分切高强度钢材的刀片。试制了一种含0.44%C、5.04%Cr、3.01%Mo、1.01%Ni、0.69%V和0.18%Nb(质量分数)的中碳合金钢,对其进行了球化退火、分别从975℃、1000℃、1025℃、1050℃和1075℃油淬及淬火后于200~600℃回火。检测了试验钢的热处理特性参数、不同工艺热处理后钢的显微组织和力学性能及拉伸与冲击试样的断口形貌。结果表明:适当增加Mo、Ni含量能进一步提高可用于制作高强度钢材分切刀片的中碳高强度合金钢的强韧性;试验钢淬火态组织为板条马氏体、少量未溶MC型碳化物和残留奥氏体,回火过程中会产生二次硬化效应,520℃回火的钢硬度最高;试验钢的最佳热处理工艺为900℃保温2 h随后730℃保温4 h球化退火,1025℃油淬随后520℃两次回火。

中碳铬钼合金钢球磨机衬板的研究

为提高球磨机衬板的性能,采用多元合金化成分设计,通过适当提高Cr、Mo等中强碳化物形成元素来增加中碳高合金钢组织中的碳化物含量。采用退火、淬火加回火的工艺,得到针状马氏体+碳化物+残余奥氏体组织,其中碳化物大多为点球状和短杆状。结果表明,该材料能满足衬板的硬度要求,同时具有较好的韧性。

硼含量对高硼中碳合金钢显微组织及力学性能的影响

研究了高硼中碳合金钢中硼含量对其显微组织和力学性能的影响。结果表明,该合金钢的铸态组织由硼化物或硼碳化合物、少量残留奥氏体以及马氏体组成。随着硼含量的增加合金钢组织逐渐向过共晶形态转变,鱼骨状共晶组织数量增加。此外,在碳含量不变的情况下,随着硼含量的增加,材料冲击韧度降低、硬度增大。

空冷高硅中碳低合金钢的组织与性能

研究了高硅中碳低合金钢空冷态和空冷+回火态的显微组织和力学性能.试验钢在860℃保温0.5 h奥氏体化后空冷处理,随后分别在250℃和400℃保温1 h回火.结果表明:试验钢空冷后组织为贝氏体/马氏体和残余奥氏体的混合组织,硬度约为41 HRC;而250℃回火后组织变化不大,硬度明显升高,约为49 HRC,韧性明显增加,由44 J/cm2增加到66 J/cm2,抗拉强度、屈服强度和延伸率明显下降.回火温度进一步增加对力学性能影响不大.

中碳高强度合金钢37SiMn2MoV的焊接

针对转炉拖圈上的耳轴与耳塞的强拘束状态下的37SiMn2MoV高强合金钢的焊接,进行了焊接性分析,并制订了可行的焊接工艺。实践表明,焊后能满足使用性能要求。

电脉冲对高硼中碳合金钢凝固组织的影响

研究了高硼中碳合金钢凝固过程中施加电脉冲的凝固组织。结果表明,经过电脉冲处理,高硼中碳合金钢晶粒得到细化,晶粒形状趋于圆整,分布更加均匀,马氏体片层间距减小,硬质相体积分数由未经电脉冲处理时的10.6%降低到8.3%,基体中W、Cr、Mo、V等合金元素含量上升,基体硬度由HV664提高到HV730,网状硬质相产生断网现象,并且有孤立球化趋势。分析认为,以上是电脉冲的焦耳热效应、电磁力作用、电迁移效应共同作用的结果。

电脉冲脉宽对高硼中碳合金钢凝固组织的影响

为改变高硼中碳合金钢中硬质相的形态和分布,在高硼中碳合金钢凝固过程中施加电压1 600V、频率30Hz、脉宽不同的电脉冲,并研究了电脉冲脉宽对其凝固组织的影响规律。结果表明,经过电脉冲处理,高硼中碳合金钢凝固组织中马氏体片层间距变小,基体中W、Cr、Mo、V等合金元素含量升高,基体硬度提高;硬质相体积分数降低,片层状硬质相消失,网状硬质相产生断网现象,硬质相形态和分布也变得均匀。随着电脉冲脉宽的增加,断网现象先变得明显,后又减弱。在该试验条件下,脉宽为30μs时,断网现象最明显,硬质相的分布和形状也最均匀。

凸缘模具芯杆失效原因分析

通过金相试验、化学成分分析及硬度试验分析了3Cr2W8V凸缘模具芯杆变形失效的原因。结果表明,较高的使用温度对模具芯杆的使用性能和寿命产生不良影响。改善芯杆的冶金、锻造和热处理工艺,或选用热疲劳性能更好的材料是解决凸缘模具芯杆失效的有效途径。