铁素体-珠光体型非调质钢强韧化技术研究进展

因省去了淬火、回火工艺,非调质钢具有节约能源资源的特点,使其受到广泛关注,在汽车工业等领域具有很大的应用潜力。从成分优化设计、控锻控冷技术及热处理技术等方面系统阐述了铁素体-珠光体(F-P)型非调质钢强韧化技术的国内外研究概况,重点探讨了控锻控冷技术对组织细化、碳氮化物及晶内铁素体(IGF)析出行为的影响,并对其强韧化技术研究的前景进行了展望。

微合金低碳铁素体-珠光体钢力学性能的预报

在分析现有力学性能预报式的基础上 ,结合相关文献的试验数据 ,提出了用于微合金低碳铁素体 -珠光体钢的由化学成分和晶粒尺寸计算屈服强度σs 和抗拉强度σb 的预报式 ,以及由化学成分和钢板厚度计算延伸率δ的预报式。实验室试制的四个试验用钢的试验结果与预报值基本相符。

珠光体含量对铁素体-珠光体钢CO_2腐蚀的影响

为了研究组织对钢二氧化碳腐蚀的影响,采用不同珠光体含量的铁素体-珠光体钢进行了高压CO2腐蚀实验,并通过定量金像分析研究了珠光体含量同钢的腐蚀形貌和腐蚀速率之间的关系。实验结果表明,由于珠光体含量不同,不同的钢在相同的条件下产生局部腐蚀的温度范围相差很大。珠光体含量越高,局部腐蚀程度越低;钢中珠光体含量在82%以上时,不发生局部腐蚀。在CO2腐蚀过程中,铁素体-珠光体钢中的珠光体作为阴极、铁素体相作为阳极发生电偶腐蚀。珠光体含量越高,阳极腐蚀电偶电流密度越大。在55℃时,随着钢中珠光体含量的增加,腐蚀速率增加。

齿轮钢铁素体-珠光体带状组织的研究现状

带状组织是钢材内部缺陷之一。通过分析齿轮钢材中带状组织形成的根本原因，阐明了铁素体－珠光体带状组织对齿轮钢材性能的影响及对齿轮生产形成的危害，提出了控制带状组织的有效方法，对提高钢材的组织性能具有重要意义。

珠光体-铁素体套管钻井钢疲劳裂纹扩展行为及机制

利用疲劳试验机及扫描电镜研究了珠光体-铁素体套管钻井钢疲劳裂纹扩展行为及机制。结果表明:应力比对该钢Paris参数m没有显著影响,但对C具有显著影响;有效应力强度因子幅度ΔKeff是控制裂纹扩展更本质的材料参数;在修正的Paris线性区,应力比对裂纹扩展速率没有显著影响,参数meff和Ceff均为常数;随着应力比增加,裂纹扩展门槛值的降低能够被归因于更小的裂纹闭合效应;在较高应力比下,门槛区疲劳断裂表面更不易发生塑性变形。

固溶强化铁素体球墨铸铁

用球墨铸铁生产结构件具有生产成本低、力学性能稳定、加工性能优异等特点,在液压转节的生产中,理想的尺寸公差是20μm。通常铁素体-珠光体球铁用于生产需要适中强度和延展性的铸件,这种球铁的硬度分散性很大,主要是由于珠光体量不同引起的,因此有效的补救方法是避免珠光体形成,代之以增加硅含量至3.7%～3.8%,固溶强化铁素体基体以获得需要的力学性能。Indexator AB公司生产的球铁件使用JS/500-10,使铸件硬度减小了75%,切削工具寿命增加了30%,同时获得了稳定的力学性能。

某中碳钢的组织与拉伸性能的关系

首先对某中碳钢进行不同工艺的热处理,获得了不同的原奥氏体晶粒尺寸。利用光学显微镜、扫描电镜及拉伸性能测试等研究了原奥氏体晶粒尺寸及冷速对试验钢铁素体-珠光体组织及拉伸性能的影响,并研究了试验钢的组织与性能之间的关系。结果表明:冷速对试验钢铁素体-珠光体组织的影响远大于原奥氏体晶粒尺寸。随冷却速率增加,先共析铁素体形貌由等轴状向不闭合网状过渡,先共析铁素体含量和尺寸分别由16.3 vol%、16.4μm降低至1.0 vol%、4.1μm,珠光体含量由83.7 vol%逐渐增加至99.0 vol%,珠光体平均片层间距由419 nm逐渐降低至174 nm。不同铁素体-珠光体组织试验钢的拉伸强度与布氏硬度满足线性拟合关系。试验钢抗拉强度测试值与考虑到退化珠光体存在的某数学模型符合较好。因先共析铁素体含量(形貌)、组织细化、珠光体含量及片层间距等因素的共同影响,试验钢断后伸长率与断面收缩率的变化随冷速的变化并不一致。

管线钢的研究进展

根据材料的显微组织将管线钢分为四种类型,即铁素体-珠光体管线钢、针状铁素体管线钢、贝氏体-马氏体管线钢和回火索氏体管线钢;并以此为线索介绍了该四类管线钢的化学成分、显微组织和性能,综述了管线钢的发展历程。

铁路重载货车车轮新材料的研制

针对重载车轮的损伤特点,研制了一种以C、Si为主要强化元素的铁素体-珠光体型车轮新材料,通过C、Si含量的合理配合,使车轮材料具备了高强度并保持了较高的韧性,同时具有合理的相变特性。装车运行试验表明,与目前常用的车轮材料相比,这种车轮材料的抗机械损伤性能和抗热损伤性能得到了较好的协调,更适合重载运输条件。

16Mn钢板带状组织的定量分析

提出了一种定量评定铁素体—珠光体带状程度的参数(带状密度),分析了取不同特定长度值时的带状密度与带状级别的关系,并比较了用两种评估法考察冷却速度对带状组织影响的结果。

节能、高效、优质的热处理工艺(三)

3消除带状组织的热处理工艺带状组织是铁素体-珠光体、铁素体-贝氏体、铁素体-马氏体在锻轧材中呈带状分布的一种组织,多出现在亚共析合金钢中。这种组织是在两相共存的情况下锻造变形时产生的。带状组织使钢的力学性能具有方向性,使钢的横向范性和韧性降低,也使钢的切削性能变坏,表面加工的光洁度降低。在锻造过程中或零件工作时常易沿铁素体带或两相的交界处开裂。

非调质钢在汽车和拖拉机上的应用

概述了非调质钢的发展 ,阐述了微合金元素非调质钢力学性能的影响 ,并分析了不同加工工艺参数对其组织和最终性能的影响。最后 ,介绍了非调质钢在汽车、拖拉机零件上的具体应用。

合金元素和显微结构对CO_2/H_2S环境中腐蚀产物稳定性的影响

石油天然气工业的耐蚀合金(CRAs)设计要考虑腐蚀产物的稳定性。通过电位—pH图,以及FeCO3、氧化物和硫化物溶解度的计算,评价了在CO2 /H2S环境中钢铁表面生成的腐蚀产物的稳定性。在CO2 的环境中,碳钢的局部腐蚀与腐蚀产物FeCO3 的形成有关。含有铁素体-珠光体显微结构的J55钢可以耐CO2 腐蚀,是因为层状渗碳体可以稳固表面形成的腐蚀产物。铬钢是CO2 环境中的耐蚀材料,因为表面能生成黏附性非晶铬氧化物的腐蚀产物。当H2S的含量超过CO2 的分压为100×10 6时的对应含量时,从腐蚀产物FeCO3 和FeS的稳定性来看,其腐蚀就变成H2S的腐蚀类型。在H2S环境中,耐蚀合金腐蚀产物的稳定性与铬的氧化物和硫化物(如FeS,Ni3S2 和MoS2 )的生成有关。

铌在汽车工程用钢中的应用

在过去十年中，欧洲汽车用带钢和薄板中铌的用量增长了三倍。不断地提高强度与优良的抗疲劳性、成形性和焊接性相结合，是带材和板材用高强度钢和先进高强钢开发的重点。目前为止，微合金化钢的巨大潜力在锻件和弹簧应用方面仍未得到发挥。本文通过汽车传动装置、悬架和弹簧等部件介绍特殊钢的新材料方案，其加工工艺的使用性能得到优化。对低、中、高碳铌微合金化钢的加工、应用以及冶金背景给予了特殊考虑。铌冶金技术能在减碳的情况下保证钢的强度，使高强度与优良的韧性、抗疲劳强度和焊接性能相结合，以较经济的成本满足用户苛刻的要求。

360M^2烧结机台车的铸造生产

烧结机台车属于耐热铸件,其主要的失效形式是氧化和生长造成的变形和裂纹,必须具有良好的热强度、抗氧化生长、耐热冲击及在循环应力作用下不产生裂纹等综合耐热性能。采用铁素体+珠光体的球墨铸铁,同时加入一定量的合金元素,合金化稳定珠光体,强化工艺措施的方法控制石墨的形态及尺寸,操作过程中严格控制关键工序的工艺规范,配合有力的检测手段,可保证了材质良好的机械强度、组织稳定性和化学稳定性。

粒状贝氏体组织对低碳钢力学性能的影响

在化学成分相同的条件下,分别研究了粒状贝氏体、铁素体-珠光体对低碳合金钢强度、塑性、冲击韧性的影响。结果表明:低碳粒状贝氏体钢比铁素体-珠光体钢具有更高的强度和冲击韧性,而且粒状贝氏体组织对钢的强化方式不仅仅是细晶强化和位错强化,弥散强化也是强化方式之一。

提高X70和X80高强度管线钢板屈服极限的可能性

1前言 制管工厂在订购大直径电焊管所用的厚钢板合同中，要求钢板的屈服极限比钢管基本金属的屈服极限高约30N／mm^2。这是因为在制管过程的成形、扩径和机械性能试验中，由于在正反交替的塑性变形影响下出现的“包辛格尔效应”，使屈服极限下降。这种行为是用铁素体-珠光体钢制成的钢管所特有的，X70（K60）强度级的钢和强度低一些的钢都属于这类钢。当改用X80（K65）强度级的和强度高一些的铁素体-贝氏体类钢制做钢管，就会发现制管过程对钢管的强度有不同的影响：特别是在一定条件下，可以观察到屈服极限有明显的提高。

微合金化高强度锻造钢的新发展

如何提高铁素体-珠光体锻造钢30MnVS6的韧性和保持38MnVS6钢韧性水平的同时增加其强度，文中提出了一种生产微合金化沉淀硬化钢的新方法。

研发先进高强度钢助力钢铁强国发展——上海交通大学戎咏华教授著作简介

先进高强度钢是指通过热处理工艺的创新,从传统的低强度铁素体-珠光体钢发展为双相钢、相变诱发塑性钢、挛生诱发塑性钢、淬火-分配钢和淬火-分配-回火钢等先进高强度钢,其加工和热处理工艺的研制是国际上研究的热点之一。目前,我国钢产量高达8亿吨,为节约铁矿生产及能源消耗、减少环境污染、降低钢的生产量,高强度钢的研发应用再次受到科技界的重视。上海交通大学材料科学与工程学院“相变理论及其应用”课题组在戎咏华教授的组织下,历经5年编著了《先进高强度钢及其工艺发展》一书。该书系统地梳理了双相钢、相变诱发塑性钢、挛生诱发塑性钢、淬火-分配钢和淬火-分配-回火钢等先进高强度钢的加工和热处理工艺,提供了成分/工艺设计、微观组织的表征和工程应用基础等较为全面的知识,详解了各类先进高强度钢研究的相关理论,有助于高强度钢的研发,将为我国由钢铁大国跃进为钢铁强国提供知识支撑。

高强度锻件用微合金化钢

过去35年,已经开发出两大类高强度棒材和锻件用微合金化(MA)钢。第一类是1974年开发的,为中碳钢中加入少量的铌或钒。这些早期的中碳钢为珠光体-铁素体组织,具有高的强度和良好的高周疲劳性能。大约15年之后,微合金化多相钢被开发出来,根据材料加工工艺不同,组织由铁素体、贝氏体、马氏体以及残余奥氏体等组成。这类钢可以达到非常高的强度,同时具有良好的疲劳性能和高的断裂性能。在20世纪70年代早期,高强度锻件仅能通过最终的热处理过程实现,热处理包括加热、淬火及回火(QT)。已经不断地被证实由MA珠光体-铁素体钢生产的空冷锻件可以实现与更昂贵的热处理锻件类似的强度和疲劳性能。介绍过去35年来微合金化珠光体-铁素体钢的发展。