基于长裂纹扩展阈值的渗碳Cr-Ni合金钢超高周疲劳极限评估

文章旨在构建渗碳Cr-Ni合金钢的超高周疲劳极限预测模型。在两种应力比下对渗碳Cr-Ni合金钢开展超高周疲劳试验,结果表明,渗碳Cr-Ni合金钢的S-N特性呈现持续下降的趋势。通过扫描电镜对断口表面裂纹形貌的观测,当疲劳寿命低于5×10^(5)周次时,表面失效是疲劳试样主要失效形式,当寿命高于1×10^(6)周次时,内部夹杂-FGA-鱼眼诱发失效成为渗碳Cr-Ni合金钢的主要失效方式。利用裂纹扩展阈值对FGA尺寸进行了评估,结合El-Haddad模型,构建了基于长裂纹扩展应力强度因子阈值的疲劳极限预测模型。与他人模型预测的疲劳极限对比,得出构建的阈值应力模型预测的疲劳极限误差最小,预测结果更保守。

18CrNiMo7-6渗碳合金钢电解抛光参数研究

为提高18CrNiMo7-6渗碳合金钢表面变质层的电解抛光加工质量,开展18CrNiMo7-6渗碳合金钢表面变质层不同渗碳层深度下的电解抛光工艺分析与试验。结果表明,选择浓磷酸与浓硫酸混合溶液作为电解液,温度为40~45℃,首先研究18CrNiMo7-6渗碳合金钢表层试样在不同抛光电压、抛光电流及抛光时间工艺参数下电解抛光后的表面质量,得到18CrNiMo7-6渗碳合金钢表层的最佳电解抛光参数为10 V、1.8~1.9 A、70 s;再对得到的表层最佳参数进行微调,得到不同渗碳深度下试样的最佳电解抛光参数,次表层电解抛光参数为10 V、1.6~1.7 A、65 s,心部电解抛光参数为10 V、1.5~1.6A、60 s。

渗碳工艺对18CrNiMo7-6合金钢缺口件疲劳性能的影响

为分析渗碳工艺对18CrNiMo7-6缺口构件疲劳性能的影响,对应力集中系数Kt=1.86的缺口试样进行渗碳热处理并测定其旋转弯曲疲劳性能,同时对试样表层组织、硬度以及应力场进行了表征。结果表明,渗碳热处理可以明显提升试样表面硬度并引入残余压应力,并且可以显著提升缺口试样的疲劳性能,相较于未渗碳试样疲劳极限提升超过100%;随着有效硬化层深度的增加,缺口试样的疲劳极限均呈现先增后减的趋势。未渗碳试样和渗碳试样的疲劳源均在缺口根部表面处,且均为多源断裂。疲劳过程中渗碳试样表面残余奥氏体在循环应力作用下诱导马氏体相变,其转变量存在一个临界值。

渗碳Cr-Ni高强硬度合金钢超高周疲劳寿命预测

为了给渗碳合金钢提供一种有效可行的超高周疲劳寿命预测方法,在应力比为0和0.3两种情况下,对渗碳Cr-Ni高强硬度合金钢展开疲劳试验研究。通过对试样断口的微观组织观测,发现渗碳层与基体材料中均有非金属夹杂的存在;通过对裂纹萌生位置和疲劳断口形貌的观察,将疲劳失效分为带有细晶粒区(Fine Granular Area, FGA)的内部疲劳失效和带有表面光滑区(Surface Smooth Area, SSA)的表面疲劳失效,并构建了渗碳Cr-Ni高强硬度合金钢在应力比为0和0.3时的S-N曲线,同时对合金钢在超高周工况下的内部疲劳破坏机制进行了说明。基于累积损伤法,考虑应力比、FGA应力强度因子、FGA尺寸及夹杂尺寸等重要参数,建立了两种可适应不同应力比的渗碳Cr-Ni高强硬度合金钢疲劳寿命预测模型。经对比分析,两种预测模型均具有较高的预测精度,可作为渗碳Cr-Ni高强硬度合金钢超高周疲劳寿命预测的有效方法。

低合金钢高浓度渗碳的组织与性能

探讨了低合金钢在８２０ ℃～８６０ ℃固体高浓度渗碳的工艺及其组织与性能。结果表明，高浓度渗碳工艺可在钢的表面形成大量细粒状、弥散分布的碳化物，使钢具有高硬度、高耐磨性。

Nb-V微合金钢中渗碳体周围元素分布的三维原子探针表征

将Nb-V微合金钢在1200℃固溶0.5 h后淬火,然后在450℃回火4 h,结合扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM),用三维原子探针(3DAP)研究渗碳体内部和渗碳体/基体界面处的元素分布和成分变化.结果显示,淬火样品中C原子由于自回火而出现轻微偏聚,其它合金原子V,Nb,Si,Mn,Mo和Al等分布均匀.450℃回火4 h样品中出现C原子偏聚区,在该区域内,Mn含量较高,Mo和V轻微偏聚,Si和Al很少,对应渗碳体析出,Si富集在渗碳体/基体界面处;另外,观察到C和V明显偏聚的单原子面,周围富集Si和Mn,对应合金碳化物析出初期形成的G.P.区,成分主要为V_4C_3.

高合金钢固体渗碳及渗层扩散的计算机模拟

讨论了高合金钢固体渗碳和渗碳后渗层的扩散处理 ,提出了计算高合金钢固体渗碳及渗件表面不发生脱碳情况下渗层扩散处理的碳浓度分布的数学模型 ,以此模型对 3Cr13和Cr10钢固体渗碳和渗层扩散处理的碳浓度分布进行了计算机模拟。模拟结果与相应的试验结果基本吻合 ,表明了本文的数学模型及方法是可行的。

合金钢气体渗碳淬火过程的计算机模拟

以合金钢齿轮18Cr Ni Mo7为设计原型,通过合金渗碳建模、渗碳淬火过程的计算机模拟得到了合金齿轮不同区域的渗碳变化规律,并采用有效硬化层法、金相法和化学剥层法得到了实际渗碳过程中的渗碳层深度与碳浓度分布特征。结果表明,随着距离合金齿轮表面距离的增加,碳含量逐渐降低;采用化学分析法测得的不同部位的碳含量分布与计算机模拟结果吻合。可以通过计算机模拟的方法预测渗碳工艺条件下最终热处理完成后有效硬化层的深度,这样就可以增加生产效率。

低合金钢20Mn2高温短时渗碳的研究

对低合金钢20Mn2在铸铁液中进行不同温度和时间的渗碳,并对渗层组织、渗层深度及渗碳工艺进行了分析,结果表明,采用铸铁液渗碳能在短时间内获得较深的渗层。试样在1250℃铸铁液中保持30s,渗层深度达219μm;在1280℃铸铁液中保持30s,渗碳层达237μm.

高碳低合金钢中共析渗碳体微观结构的TEM研究

用透射电镜对几种高碳低合金钢中的共析渗碳体进行了观察发现渗碳体片不是均一的.在共析渗碳体内存在一些取向一致、宽度不等的铁素体亚片层、这些铁素体亚片层可把片状共析渗碳体隔断铁素体亚冲层所在平面的指数以｛211｝F为多.本文还分析比较了常见的条纹衬度与铁素体亚片层的区别。

高合金钢过饱和固体渗碳的计算机模拟

本文讨论了高合金钢过饱和渗碳过程 ,提出了计算高合金钢固体渗碳的碳浓度分布的数学模型 ,以此模型对 3Cr1 3和Cr1 0固体渗碳的碳浓度分布进行了计算机模拟。模拟结果与相应的实验结果基本吻合 ,表明了本文的数学模型及方法是可行的。

商用计算机代码在合金钢渗碳动力学模型化中的应用

渗碳时在钢维持单相状态情况下,用有限差分和有限元计算机代码如何使渗碳动力学模型化已为人们所熟知。除了写原始计算机码外,研究者们还作如下的代替换来应用热传输分析商用码:碳浓度代替温度,碳扩散系数代替导热系数,一个整数代替密度和比热的乘积,这时所需要的特性资料仅仅是碳扩散系数与碳浓度的关系和关于边界条件的资料(例如表面的碳浓度不变等)

高压水射流表层改性渗碳合金钢的实验研究

为了研究高压水射流对金属表层改性的表面完整性数据,对渗碳处理后的18CrNiMo7-6合金钢的表面进行水射流实验,实验中采用固定靶距,选择水射流压力和喷嘴移动速度作为工艺参数。实验表明,对于硬度在HRC58以上的18CrNiMo7-6渗碳合金钢,水射流表层改性可以显著提高它的表面残余压应力,在150MPa压力,20mm/min的喷嘴移动速度,10mm靶距时,可使表面残余应力由初始的113.5MPa改变为-814.9MPa,水射流表层改性后对其表面硬度有较明显的提高,但冲蚀效应会对其表面粗糙度造成一定的不利影响。

低碳低合金钢时效过程中Mn在α-Fe与渗碳体间重分布特征

利用原子探针层析技术研究了核反应堆压力容器(RPV)模拟钢调质处理后在370和400℃长期时效以及淬火后在400℃长期时效后Mn在α-Fe基体与渗碳体间重分布的特征.研究结果表明,在所有热处理条件下,Mn均会从α-Fe基体向渗碳体内扩散,引起渗碳体内Mn浓度升高.其中淬火后直接在400℃时效条件下试样中渗碳体内的Mn浓度最高.即使在400℃经过35000 h长时间时效,Mn在渗碳体内的浓度仍未达到平衡,需要进一步延长时效时间,这与Mn在400℃在α-Fe基体中扩散速率极其缓慢有关.此外,Mn在渗碳体内的分布也不均匀,在靠近α-Fe基体/渗碳体界面附近的渗碳体一侧存在Mn的原子偏聚区,偏聚区Mn浓度随时效温度升高而增加.长时间时效后,Mn在两相间重分布特征与Mn在渗碳体内扩散速率低于Mn在α-Fe基体中扩散速率有关.

汽车用低合金钢的现状与发展

分析了我国汽车用低合金钢材 ,包括汽车用低合金、微合金热轧钢板、冷轧钢板、弹簧钢、渗碳钢、易切削钢等的成分与性能及应用状况 ,探讨了今后汽车用低合金。

汽车用低合金钢的现状与发展

文章分析了我国汽车用低合金钢材,包括汽车用低合金、微合金热轧钢板、冷轧钢板、弹簧钢、渗碳钢、易切削钢等的成分与性能及应用状况,探讨了今后汽车用低合金、微合金钢的发展。

低合金钢中Acm温度的热力学公式

奥氏体到铁素体或渗碳体的分解始于二元Fe-C相图中奥氏体／（铁素体＋奥氏体）或奥氏体（渗碳体＋奥氏体）的平衡相边界，在某一碳含量下，将奥氏体／（铁素体＋奥氏体）和奥氏体（渗碳体＋奥氏体）的相界温度值分别称作钢的Ae3温度和Acm温度。将Ael温度定义为共析温度，其值对应为两相区交界点：即奥氏体／（铁素体＋奥氏体）和奥氏体（渗碳体＋奥氏体）相的交界处。

YIY-PAG-ⅢB型淬火液在大型中高合金钢工件淬火领域的应用

YIY-PAG-ⅢB型淬火液是我公司根据目前市场需求开发的又一创新产品,是针对大型中、高合金钢工件研制开发的真正能代替水淬油冷工艺的一种新型水基淬火液(珠光体转变区冷却速度类似盐水和碱水、而马氏体转变区冷却速度类似于油),而且其防锈能力能保持5天以上。1.YIY-PAG-ⅢB型淬火液特性目前,国内外市场上的PAG类淬火介质在3%～3.5%浓度下。

按应用进行设计的微合金钢

微合金钢必须根据最终用途进行专门设计,因钢的性能是使用的长期表现、担保、安全和经济性的关键。本文阐述了来自生产方所使用的一些微合金化技术。