3Cr-3Mo二次硬化钢的回火组织和力学性能

研究了 3 Cr- 3 Mo二次硬化钢淬火回火后的组织和力学性能。结果表明 :随回火温度的升高 ,试验钢中先后析出 M3C、M2 C和 M7C3等碳化物 ,在 5 75℃回火时硬度达到峰值 ;40 0～ 5 75℃回火后试验钢的抗拉强度约为 160 0 MPa,冲击韧性为 3 0 J/ cm2 ;回火温度高于 60 0℃时 ,强度和硬度迅速下降 ,冲击韧性增加 ;64 0℃回火时 ,以 M2 C型碳化物为主 ,抗拉强度为 110 0 MPa,冲击韧性增加至 5 5 J/ cm2 。

奥氏体化对3Cr-3Mo-Nb二次硬化钢的组织和力学性能的影响

研究了淬火奥氏体化温度和保温时间对 3Cr - 3Mo -Nb二次硬化钢的组织和力学性能的影响。结果发现 ,由于微合金化元素Nb的加入有效阻止了淬火保温时奥氏体晶粒的长大 ,当淬火温度高于 110 0℃时 ,奥氏体晶粒才显著长大。随淬火温度的升高 ,碳化物溶解更充分 ,强度和硬度增加 ,塑韧性在 110 0℃出现峰值。 10 5 0℃淬火保温时间少于 30min时 ,碳化物未充分溶解 ,强度和塑性都较低。因此 ,为保证回火时有足够的M2 C型二次硬化碳化物析出 ,最佳淬火温度为 10 5 0～ 110 0℃ ,保温时间为 30～ 6 0min。

25Cr3 Mo3NiNb二次硬化钢冲击性能的研究

研究了二次硬化钢 2 5Cr3Mo3NiNb的冲击韧度随回火温度和试验温度的变化。结果发现 ,试验钢在2 0 0℃回火时冲击韧度较高 ,30 0～ 60 0℃回火时冲击韧度值较低 ,60 0℃以上回火时冲击韧度值迅速升高 ,640℃回火时冲击韧度达到最高值 5 5J/cm2 ,640℃以上回火时冲击韧度值有所降低。 640℃回火后试验钢的冷脆转变温度为 10℃ ,屈服强度为 960MPa ,可以满足兵器特种结构件高强度高韧性的要求。

Co、Al对二次硬化钢微结构影响的穆谱研究

用穆谱技术研究了Co、Al元素对二次硬化钢微结构的影响,发现Co在二次硬化钢中的分布会影响Ni、Cr、Mo原子在其中的分布;Co、Al都促进奥氏体向马氏体转变,减少残余奥氏体量,都促进合金碳化物的形成,增加其析出量。因此在无Co钢中为提高强度可加入适量的Al元素。

25Cr3 Mo3 Ni Nb二次硬化钢中的碳化物

利用TEM和萃取相分析方法,研究了25Cr3Mo3NiNb二次硬化钢淬火回火组织中的碳化物。结果表明,随淬火奥氏体化温度的升高,M6C型碳化物逐渐溶解。于1050℃奥氏体化时M6C型碳化物全部溶解,淬火态试样中只有少量的Nb(C,N)颗粒和自回火M3C型碳化物。随回火温度的升高,先后析出ε、M3C、M2C和M7C3等类型的碳化物。Nb(C,N)颗粒可以阻止淬火奥氏体晶粒的异常长大,而高温回火析出的M2C碳化物有二次硬化作用,从而提高回火稳定性和高温强韧性。

Co对高Ni-Co二次硬化钢微结构影响的穆斯堡尔谱研究

用穆斯堡尔谱研究了钴含量对高 Ni- Co二次硬化钢微结构的影响。发现 :随着钢中钴含量的减少 ,马氏体中的钴作为铁原子近邻的原子组态总量减少 ;钴在马氏体中的分布会影响镍、铬、钼原子在马氏体中的分布 ;钴促进奥氏体向马氏体转变 ,减少残余奥氏体量 ;钴促进合金碳化物的形成 。

高Co-Ni二次硬化钢性能预测及多指标优化

将人工神经网络用于建立高 Co- Ni二次硬化钢的性能预测模型。对此类钢合金含量改变时的性能进行了预测 ,并将其与实验结果相比较 ,获得了满意的结果。采用模拟退火算法对高 Co- Ni二次硬化钢的性能进行了多指标优化。

回火温度对H10MOD二次硬化钢组织和力学性能的影响

利用SEM和TEM技术研究了H10MOD二次硬化钢在不同温度下回火的显微组织和力学性能。结果表明：H10MOD钢淬火后在600-700℃回火时,基体中主要碳化物是M2C和M23C6。随回火温度的升高,碳化物的总量逐渐增加,而硬度由47.2 HRC降至26.1 HRC。在600-625℃回火时,冲击韧性保持在34 J左右,几乎没有变化,这说明碳化物对韧性的恶化被位错回复抵消了,此时的断裂机制为准解理断裂;高于625℃回火时,韧性迅速增加,说明位错回复导致的韧性增加量远大于碳化物粗化导致的韧性减小量,此时断裂机制为韧窝断裂。

高Co-Ni二次硬化钢力学性能研究

本文将人工神经网络用于建立高Co-Ni二次硬化钢的力学性能预测模型。在此基础上,对此类钢的力学性能与钢的合金成分及热处理温度之间的关系进行了研究,并将其与实验结果相比较,获得了满意的结果。

利用TDS研究二次硬化钢中氢的扩散行为

利用升温脱氢分析装置(TDS)和慢速拉伸试验方法(SSRT)研究了一种二次硬化钢中氢的扩散行为及其对塑性的影响。结果表明,由于二次硬化实验钢中存在大量细小碳化物,氢的扩散系数约为3.42×10-8cm2.s-1,明显低于通常淬火回火马氏体钢。TDS分析发现,实验钢中存在两个氢逸出峰,激活能分别为20.2kJ.mol-1和24.6kJ.mol-1,由晶界、位错等弱氢陷阱引起。拉伸试样的断面收缩率随氢质量分数的增加先线性下降,氢质量分数每增加1×10-4%断面收缩率下降约12%;当氢质量分数达到5×10-4%时,断面收缩率低于10%,断口呈沿晶状。

奥氏体化温度对M54二次硬化钢组织及力学性能的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)和X射线衍射(XRD)等研究了不同温度奥氏体化对M54二次硬化钢微观组织及力学性能的影响。结果表明:当奥氏体化温度较低时,试验钢有较多的未溶(Mo,W)_(6)C碳化物和预处理后的粗大晶粒,使其强度降低,冲击性能恶化。提高奥氏体化温度可减少未溶(Mo,W)_(6)C碳化物的数量,同时奥氏体再结晶使晶粒细化,试验钢的强度和冲击性能快速上升,当奥氏体化温度为1060℃时,试验钢具有优异的强韧性配合,而进一步提高奥氏体化温度到1100℃将导致晶粒迅速粗化进而降低冲击性能。利用EBSD研究了不同温度奥氏体化后试验钢的马氏体亚结构,发现马氏体板条束、板条块具有与奥氏体晶粒相似的变化规律。

稀土La对二次硬化超高强度钢Ferrium S53中夹杂物的影响

Ferrium S53钢是一种具有卓越性能的第三代超高强度不锈钢。文章针对采用真空感应炉冶炼的添加稀土La的Ferrium S53钢,采用金相显微镜和扫描电镜研究了稀土La对二次硬化超高强度钢中夹杂物种类和分布的影响。结果表明,加La稀土后,钢中硫和全氧质量分数均降低了0.0005%,降低率分别达到了29.4%和35.7%。钢中97%以上的夹杂物尺寸小于5 m,80.5%的夹杂物为LaAlO_(3)和LaAlO_(3)-La_(2)O_(2)S复合夹杂物,还存在少量Al_(2)O_(3)和MgO-Al_(2)O_(3)夹杂物。但钢中大尺寸夹杂物增多、平均直径变大,夹杂物的平均直径由不加La的1.35 m增加到1.72 m,夹杂物的体积分数由0.29%增加到0.49%。

新型高合金二次硬化超高强度钢的发展

本文介绍了国外高Ｃｏ、Ｎｉ的超高强度钢ＨＹ１８０、ＡＦ１４１０和ＡｅｒＭｅｔ１００钢的进展。与其它超高强度钢相比，ＡｅｒＭｅｔ１００超高强度钢具有更突出的综合性能：高强度、高硬度、高断裂韧性、优异的抗应力腐蚀开裂和抗疲劳性能。此钢具有广泛的应用前景。

淬火温度对低钴二次硬化钢组织和性能的影响

采用Thermo-Calc热力学软件计算了一种新型低钴二次硬化钢高温区间的析出相种类和含量,结合光学显微镜、扫描电镜和力学检测等试验方法,研究了淬火温度对其组织和性能的影响。结果表明,在较低温度淬火时,板条马氏体基体上存在大量富W、Mo的球状M_(6)C析出相。升高淬火温度,M_(6)C相迅速回溶,并在1060℃时完全溶解。M_(6)C相的溶解使得二次硬化效果增强、冲击性能提升,同时导致原奥氏体晶粒明显粗化,进而对强韧性产生不利影响,最终试验钢经1060℃淬火后获得最佳力学性能配合。

二次硬化超高强度钢AF1410奥氏体晶粒长大行为

研究了二次硬化超高强度AF1410钢(%:0.165C、14.10Co、9.83Ni、1.92Cr、1.05Mo)在800～1 200℃5～180 min加热的奥氏体晶粒长大行为。结果表明,AF1410钢奥氏体平均晶粒尺寸随加热温度的升高和保温时间延长而增大,加热温度超过1 100℃后,奥氏体晶粒发生严重粗化;不同加热温度下,该钢的奥氏体平均晶粒尺寸与保温时间符合Beck关系;建立了AF1410钢的奥氏体晶粒长大数学模型,800～1 200℃加热时,该钢奥氏体晶粒长大平均激活能为220.2 kJ/mol,其奥氏体平均晶粒尺寸与加热温度之间符合Arrhenius关系。

新型二次硬化超高强度钢的高温塑性及热加工图

利用Gleeble-3800热模拟试验机研究了一种新型二次硬化超高强度钢M54在850~1 200℃、应变速率为10-2~10s-1条件下的热压缩变形行为,测得了钢的高温流变曲线,并观察变形后的显微组织。实验结果表明,该钢种的流变应力和峰值应变随着变形温度的升高和应变速率的降低而减小,在真应变为0.9,应变速率为10-2~10s-1的条件下,随着变形速率的提高,其发生完全动态再结晶的温度也随之提高。通过计算可知该钢的热变形激活能为489.712kJ·mol^(-1),并建立了试验钢的热变形方程,并绘制了其热加工图,结合高温变形后的显微组织和热加工图,确定了最优热变形工艺参数为变形温度范围1 050~1 100℃,应变速率为0.1~1s^(-1)。

二次硬化16Co14Ni10Cr2Mo钢低倍“亮点”的研究

用光学金相、显微硬度、扫描电镜、电子探针对二次硬化１６Ｃｏ１４Ｎｉ１０Ｃｒ２Ｍｏ钢低倍“亮点”进行了深入研究。结果表明：低倍“亮点”是一种偏析性质的点缺陷，亮点区主要是由于Ｎｉ的正偏析造成的。讨论了点状偏析对合金工艺性能和力学性能的影响。

奥氏体化温度对3Cr3Mo2NiVNb钢组织和力学性能的影响

利用SEM、TEM和高温共聚焦显微镜技术,研究了3Cr3Mo2NiVNb二次硬化钢不同奥氏体化温度下淬火的显微组织和力学性能。结果表明,在900~1000℃奥氏体化时,淬火组织中存在未溶碳化物,导致硬度偏低。在1000~1050℃,大部分碳化物溶解,晶粒长大,韧性缓慢下降,这说明MC型碳化物仍能有效抑制奥氏体晶粒的长大。在1050~1100℃,奥氏体晶粒迅速长大,韧性急剧减小,说明MC型碳化物已不能有效抑制晶粒的长大。随淬火温度升高,钢的淬火硬度增大,但淬火态与回火态硬度差值减小。

30Cr2MoV枪管钢碳化物溶解与析出规律

枪管钢重要发展方向是采用二次硬化效应确保高温强度,然而这类钢韧性普遍偏低。为改善韧性,研究了30Cr2MoV新型二次硬化枪管钢中碳化物溶解与析出规律及其对韧性的影响。采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、碳复型和相分析技术对碳化物进行表征,结果表明:随着淬火温度(850~1050℃)升高,碳化物溶解越多,回火时二次硬化相析出动力越大;在950℃温度(略低于MC型碳化物全固溶温度)淬火时,奥氏体晶界处未溶MC型碳化物可有效抑制原奥氏体晶粒长大,冲击功保持较高水平(107 J);在950℃温度淬火后回火时,随着回火温度(600~700℃)升高,M_(3)C型碳化物不断溶解,M_(2)C型碳化物逐渐析出,M_(7)C_(3)型碳化物在略小于650℃时开始析出,MC型碳化物含量几乎不变,碳化物总量减少约14%;在600℃、625℃和650℃温度回火时冲击断口分别呈准解理、解理和韧性断裂;625℃温度时解理断裂原因可能是在625℃温度回火时M_(3)C型碳化物向M2C型碳化物转变过程中发生了晶内强化和晶界弱化、有害元素向晶界偏聚和碳化物粗化。