无碳化物贝氏体/马氏体复相钢的强韧性

探讨了回火温度对低碳Mn-Si-Cr钢的空冷无碳化物贝氏体/马氏体复相组织及水淬马氏体组织强韧性的影响。试验表明:经中温回火的空冷无碳化物贝氏体/马氏体复相组织具有较高的强韧性,且中温回火的无碳化物贝氏体/马氏体复相组织的J积分断裂韧度需用J_(1C)来表征。经360℃火后,空冷无碳化物贝氏体/马氏体复相组织的强韧性为σ_(0.2)=1355 MPa,σ_b=1600 MPa,δ_5=13.5％,φ=56.2％,A_K=81 J,相同钢的水淬马氏体组织的强韧性为σ_(0.2)=1350 MPa,σ_b=1617 MPa,δ_5=14.1％,φ=59.5,A_K=67.5 J。其原因在于中温形成的无碳化物贝氏体具有较高的回火抗力,而无碳化物贝氏体中的热稳定性较高的富碳膜状残余奥氏体使钢呈现较高的韧性。

无碳化物贝氏体/马氏体复相钢的新进展

所研制的具有稳定残留奥氏体薄膜的无碳化物贝氏体 /马氏体复相钢 ,出现第一类回火脆性的温度范围提高到 370℃以上。由此可以通过提高回火温度改善钢的韧性 ,降低钢的氢脆敏感性。经 36 0℃回火后 ,所研钢的σb 为 15 80MPa,AKU为 81J ,该钢的KISCC值超过 5 0MPa·m1/ 2 。

1500MPa级经济型贝氏体/马氏体复相钢的合金设计

综述了贝氏体 /马氏体复相组织对钢强韧性的影响及残留奥氏体对钢延迟断裂性能的影响。在清华大学贝氏体研究及推广中心工作积累的基础上 ,设计了一种新的 1 50 0MPa级经济型贝氏体 /马氏体复相钢。该钢奥氏体化后空冷就可获得贝氏体 /马氏体复相组织 ,经低温回火后 ,钢的抗拉强度σb≥ 1 50 0MPa ,屈服强度σ0 .2 ≥ 1 2 0 0MPa ,伸长率δ5≥ 1 4% ,断面收缩率 ψ≥57% ,室温冲击韧度aku≥ 1 0 9J/cm2 。

1500MPa级经济型贝氏体/马氏体复相钢的组织与性能

在清华大学贝氏体研究及推广中心以往工作的基础上 ,设计了一种新的 15 0 0 MPa级经济型贝氏体 /马氏体复相钢。该钢奥氏体化后空冷 ,就可获得具有较复杂精细结构的无碳化物贝氏体 /马氏体复相组织。经低温回火后 ,其 σb≥ 15 0 0 MPa,σ0 .2 ≥ 12 0 0 MPa,δ5 ≥ 14% ,ψ≥ 5 7% ,aku≥ 10 0J/ cm2 ,并且组织细化 。

锰硅系贝氏体/马氏体复相钢中贝氏体精细结构的研究

利用原子力显微镜（ＡＦＭ）、扫描隧道显微镜（ＳＴＭ）、透射电子显微镜（ＴＥＭ）、光学显微镜（ＯＭ）等分析手段对锰硅系贝氏体／马氏体复相钢中贝氏体的结构进行了研究．观察到低碳锰硅钢中的贝氏体组织由亚片条、亚单元组成．利用原子力显微镜（ＡＦＭ）及透射电子显微镜（ＴＥＭ）在贝氏体工单元中发现有以残余奥氏体膜为分界面的精细结构的存在观测结果可用贝氏体相变的激发形核－台阶长大机制做合理解释．为锰硅系贝氏体／马氏体复相钢的合金组织设计、组织结构和性能关系的研究提供了实验依据．

无碳化物贝氏体/马氏体复相钢晶粒细化研究

在获得无碳化物贝氏体／马氏体复相钢奥氏体晶界侵蚀方法的基础上，利用电致加热循环淬火方法对无碳化物贝氏体／马氏体复相钢进行组织超细化处理，研究了奥氏体化温度、加热速率、循环次数和保温时间对钢的组织和原奥氏体晶粒的影响。实验结果表明：以100℃/s的加热速度加热到910—920℃淬火，循环3次，前两次淬火不保温，最后一次保温30s，可得到平均晶粒度为3．2μm，超高周疲劳性能优异的超细化无碳化物贝氏体／马氏体复相钢。

影响中碳Mn系铸态马氏体/贝氏体复相钢冲击值的因素

针对一种使用在混凝土泵车输送管道上的中碳Mn系铸态新型马氏体/贝氏体复相钢的冲击韧度及其影响因素进行了研究,通过金相显微镜和扫描电镜分析了这种钢的微观组织、断口形貌、夹杂物、缩孔缩松对无缺口冲击值的影响。结果表明,铸件凝固时形成枝晶的主轴冲击方向的夹角与冲击值有很大的关系。枝晶凝固时的收缩导致在其周围形成的大量缩松,以及马氏体和贝氏体组织的尺寸是造成冲击值较低的主要原因。

回火温度对贝氏体/马氏体复相海洋用钢的组织和性能影响

利用扫描电镜、透射电镜等实验方法,研究不同回火温度下试验钢的组织性能变化情况。结果表明:经控轧控冷获得了贝氏体/马氏体复相海洋用钢,其中贝氏体体积分数约占30%;随着回火温度的升高,试验钢的屈服强度先上升后又略有下降,在600℃达到最大值,为983 MPa,抗拉强度明显下降,延伸率先降低后升高,在600℃回火温度达到最大值为19.6%,之后又开始降低,冲击功在400℃和600℃出现明显回火脆性;在550℃回火温度试验钢取得最佳力学性能,其中抗拉强度和屈服强度分别为1 050MPa和981 MPa,延伸率为16.6%,-40℃低温冲击功为19.9 J。分析认为,回火过程中马氏体板条断裂消失,贝氏体相互合并形成准多边形铁素体,析出物逐渐回溶和重新析出,造成力学性能的变化差异。

贝氏体/马氏体复相组织对低碳合金钢强韧性的影响

对低碳Mn-Cr系和低碳Mn-Si-Cr系低合金钢采用空冷和油淬方式分别处理成贝氏体/马氏体复相组织和马氏体组织,探讨了显微组织和回火温度对钢的强韧性的影响.电镜分析表明,空冷处理的低碳Mn-Cr系和低碳Mn-Si-Cr系低合金钢中的贝氏体分别为典型贝氏体和无碳化物贝氏体.Formaster-F相变仪测定表明经空冷处理后,两种钢复相组织中的贝氏体含量均约为20％.力学性能实验表明,空冷低碳Mn-Cr系合金钢在未回火状态下就具有较高的冲击韧度.低碳Mn-Si-Cr系低合金钢油淬后的低温回火脆性开始温度约为220℃,而空冷后其低温回火脆性开始温度提高至360℃以上.示波冲击实验表明,未回火状态的空冷低碳:Mn-Cr系低合金钢和360℃回火后的空冷低碳Mn-Si-Cr系低合金钢具有较高的冲击韧度是由于在该状态下实验钢具有较高的裂纹扩展功所致.因此,空冷低碳Mn-Cr系合金钢可在未回火状态下使用,空冷低碳Mn-Si-Cr系低合金钢必须在回火后使用,经340-360℃回火后,空冷低碳Mn-Si-Cr系低合金钢具有较高的强韧性.

中碳Si-Mn系贝氏体/马氏体复相耐磨钢热处理工艺及性能

针对中碳Si-Mn系贝氏体/马氏体复相钢,比较不同热处理工艺(正火+回火,等温淬火+回火)后的组织和性能,以探索适宜的热处理工艺,并进行摩擦磨损实验。结果表明,在本研究范围内,复相钢最佳的热处理方案及相应的性能为950℃×1 h正火+250℃×2.5 h回火,洛氏硬度为51.7 HRC,冲击韧度αK为20.6 J/cm2,抗拉强度为1731.7 MPa;950℃×1 h奥氏体化+320℃×1h等温淬火+250℃×2.5 h回火,洛氏硬度为50.8 HRC,冲击韧度αK为20.9 J/cm2,抗拉强度为1508.0 MPa。干摩擦或油润滑条件下,复相钢均有较好的耐磨性能,相比而言,正火+回火的复相钢耐磨性更好。

Mn-Si-Cr系无碳化物贝氏体/马氏体复相高强钢的研究进展

无碳化物贝氏体/马氏体复相高强钢具有比同等强度马氏体钢更优异的韧性和塑性,被广泛应用到轨道交通、机械、建筑等领域。文章概述了低成本Mn-Si-Cr系无碳化物贝氏体/马氏体复相钢近年来在合金化设计、工艺设计、微观组织、强韧化机理、强塑化机理、延迟断裂及疲劳性能等方面取得的研究成果。特别介绍了近年来笔者在BQ&P工艺处理CFB/M复相钢方面的工作进展,经过BQ&P处理之后,CFB/M复相钢显示了更优异的强度、塑性、韧性和疲劳性能的匹配。最后简单介绍了Mn-Si-Cr系无碳化物贝氏体/马氏体复相钢在不同领域的应用情况,特别是其在重载高速铁路领域的应用现状和前景。

Cr12冷作模具钢下贝氏体/马氏体复相热处理工艺的研究

研究了下贝氏体／马氏体复相热处理工艺对Cr12钢显微组织与性能的影响。Cr12钢于1030℃加热奥氏体化，在280℃等温1～4h，获得不同百分比的下贝氏体／马氏体组织，测定相应的耐磨性及冲击韧性，并与常规热处理的Cr12钢进行了比较。结果表明，7％～10％贝氏体／马氏体复相显微组织能赋予Cr12钢以良好的韧性与耐磨性配合。本文对这种复相组织进行了分析及讨论。自行车把节头的凸袋模系Cr12钢制的冷镦模，采用贝氏体／马氏体复相热处理工艺代替常规的分级淬火，其使用寿命可提高3～4倍，现已应用于生产。

1500MPa级贝氏体/马氏体复相高强钢的疲劳断裂特性

对一种C-Si-Mn-Cr合金钢,通过900℃奥氏体化20 min,空冷及280与370℃回火2 h,获得抗拉强度为1500 MPa的新型无碳化物贝氏体/马氏体(B/M)复相组织高强钢,采用C-T试样进行疲劳实验,测定了疲劳裂纹扩展速率(da/dN)及疲劳门槛值(△K_(th)),利用扫描电镜观测了疲劳裂纹在疲劳循环过程中的扩展路径,分析断口形貌与显微组织间的关系,结果表明,这种无碳化物B/M复相高强钢具有较高的△K_(th)值,并且能明显地降低da/dN,其原因在于B/M复相组织高强钢独特的精细组织结构及疲劳裂纹尖端的闭合抗力的提高。

3Cr2W8V铜马氏体──贝氏体复相热处理的研究

采用马氏体一贝氏体复相热处理研究了3Cr2W8V钢强韧化工艺，并作了理论分析。将试验结果用于铝合金压铸模，显著提高了耐磨性、抗热疲劳性和使用寿命．

Cr12钢马氏体-贝氏体复相处理强韧化及应用

研究了Ｃｒ１２钢贝氏体含量与马氏体－贝氏体复相组织力学性能关系和工艺参数对强韧性的影响。结果表明，经低温回火，马氏体－贝氏体复相组织中含１５％～２５％下贝氏体时，钢的强韧性及模具使用寿命显著提高。

M2高速钢马氏体-贝氏体复相热处理

对高速钢的复相热处理工艺参数、组织与性能进行了研究。结果表明，利用马氏体－贝氏体复相组织可以显著提高高速钢的抗弯强度、挠度及高速钢冷挤压凸模的使用寿命。提出了Ms点以下复相热处理工艺。

贝氏体—马氏体复相热处理对6Cr4W2Mo2V钢强韧性和断裂影响的研究

研究贝氏体—马氏体复相热处理对6Cr_4W_2Mo_2V钢的相变过程、显微组织和力学性能的研究。进一步发挥6Cr_4W_2Mo_2V基体钢的性能潜力。

Cr_(12) 钢马氏体—贝氏体复相处理强韧化及应用

研究了Ｃｒ１２钢贝氏体含量与马氏体一贝氏体复相组织力学性能关系和工艺参数对强韧性的影响．结果表明，低温回火马氏体—贝氏体复相组织中含１５％～２５％下贝氏体时能显著提高钢的强韧性及模具使用寿命．

3Cr_2W_8V 钢马氏体一贝氏体复相热处理的研究

采用马氏体一贝氏体复相热处理研究了３Ｃｒ２Ｗ８Ｖ钢强韧化工艺，并作了理论分析．将试验结果用于Ａ１合金压铸模，显著提高了耐磨性，抗热疲劳性和使用寿命．

钼钒对1400 MPa级贝氏体/马氏体复相铸钢力学性能的影响

研究了合金元素Mo、V对碳含量为0.15%-0.25%的贝氏体/马氏体（B/M）复相铸钢力学性能的影响。结果表明,Mo、V合理配合能大幅提高B/M钢的冲击韧性。组织分析和机理研究认为,Mo破坏晶界和贝氏体/马氏体板条间的碳化物膜,有利于韧性,V的加入起到了沉淀强化的作用,而Mo、V的强韧化效果还需要合适的Mn含量配合。Mo、V合金化B/M复相铸钢抗拉强度超过1 400 MPa;硬度超过44 HRC;缺口冲击韧性可达65 J,具有较佳的强度、硬度和韧性的配合。