电磁搅拌的半固态60Si2 Mn钢流变轧制的组织特征

为了研究半固态钢铁材料轧制成形工艺,采用60Si2Mn弹簧钢作为实验材料,对其进行1道次的半固态轧制变形,研究了半固态浆料轧制前、后的组织变化,明确了在轧制变形区中半固态浆料的组织变化特征.研究结果表明:经1道次半固态轧制变形后,半固态浆料的组织得到明显改善,同时半固态浆料中的液、固相产生分离,固相颗粒大多聚集在轧件的中间区域,液相主要流向轧件的边部而导致液相偏析,使轧制产品的边部和中部的组织分布不同;当固相率达到一定值时,固相颗粒才发生塑性变形,被压扁拉长.

60Si2 Mn弹簧钢中Si,Ni,Cu的测定及溶样方法改进

在同一溶样体系条件下 ,对 6 0Si2Mn弹簧钢中硅、镍、铜元素进行了测定 。

60Si2 Mn弹条断裂失效分析

采用化学分析、断口扫描、硬度测定和金相检验方法 ,对 6 0Si2Mn弹条在试用过程中出现的频繁断裂进行了分析。确认 ,弹条脆断的原因是由于热处理不当 ,使淬火组织过烧 。

60Si2Mn钢表面激光熔覆铁基涂层的组织及耐磨性研究

目的提高60Si2Mn钢的表面耐磨损性能。方法采用同步送粉方式在60Si2Mn钢表面进行激光熔覆X1、X22种铁基粉末。通过金相显微镜、场发射扫描电镜和X射线衍射仪,观察和分析熔覆层的显微组织、化学元素分布及相组成,采用显微硬度仪、多功能摩擦磨损试验机进行硬度、耐磨损性能测试。结果2种熔覆层均无裂纹、气孔等缺陷,涂层内部存在大量树枝晶、等轴晶和少量沿基材表面生长的平面晶,其中X1熔覆层的顶部区域等轴晶数量较多,组织更细小均匀。2种熔覆层均由相同物相(α-Fe)固溶体组成,未出现明显的其他物相的衍射峰。基体60Si2Mn钢平均硬度约为300HV,X1熔覆层的硬度为950~1000HV,平均硬度为975HV。X2熔覆层的硬度为784~821HV,平均硬度为803HV。经过球-盘磨损试验后,X1、X2熔覆层以及基体的体积磨损率分别为1.32×10^(-4)、1.94×10^(-4)、3.29×10^(-4)mm^(3)/(N·m)。结论2种熔覆层的硬度和耐磨损性能均优于基体,其中X1熔覆层的平均硬度比X2熔覆层的高约21%,其体积磨损率最小,耐磨损性能更好。

60Si2Mn弹簧钢盘条拉拔裂纹原因分析

针对60Si2Mn弹簧钢盘条在拉拔、淬火后出现的表面裂纹,通过对缺陷钢丝进行取样分析,确认为连铸坯缺陷导致,进而检查铸坯发现铸坯存在角部裂纹与之相对应。对铸坯角裂产生的原因进行分析,并提出了有效的控制措施,最终消除了铸坯角部裂纹缺陷。

粗规格60Si2Mn弹簧钢丝的预冷淬火

为了降低水淬开裂倾向,采用钢丝感应淬火-回火生产线对ϕ6.8 mm的60Si2Mn弹簧钢丝进行了910℃保温3 s,随后通过控制其线速度冷却至不同温度后水淬和520℃回火。采用金相显微镜、扫描电子显微镜、万能拉伸试验机和显微硬度计研究了淬火、回火后钢丝的显微组织、硬度和拉伸性能。结果表明:线速度为5 m/min时,钢丝的冷却时间为40.0 s,淬火、回火后其显微组织为珠光体、铁素体和少量回火托氏体;线速度为15~20 m/min时,冷却时间为13.3~10.0 s,淬火、回火后钢丝的显微组织为回火托氏体和少量残留奥氏体;随着线速度的降低,钢丝的冷却时间延长,淬火温度降低,抗拉强度从1 715 MPa降至1 318 MPa,硬度从526~532 HV0.1降至364~425 HV0.1。

抛丸工艺对60Si2Mn热轧弹簧钢表面残余应力的影响

采用不同抛丸时间、抛丸电流的抛丸工艺对高速铁路扣件用弹条原材料(60Si2Mn热轧弹簧钢)进行抛丸,弹丸为粒径0.6~0.7 mm的S230铸钢丸,并通过X射线应力测定仪测量60Si2Mn热轧弹簧钢表面残余应力。结果表明:经不同抛丸工艺处理后,热轧弹簧钢表面残余应力均为压应力;在抛丸电流相同抛丸时间减小、抛丸时间相同抛丸电流减小两种情况下,残余应力场特征参数(最大残余应力、最大残余应力对应的深度和残余应力影响深度)和半高宽(层深相同时)均减小,抛丸效果变差;抛丸覆盖率100%、抛丸时间16 s、抛丸电流50 A时,残余应力场特征参数和半高宽最大,抛丸效果最好。

60Si2Mn钢盘条断裂原因

某60Si2Mn钢盘条在卷簧过程中发生断裂。采用宏观观察、化学成分分析、金相检验、夹杂物分析、扫描电镜分析等方法对该盘条的断裂原因进行分析。结果表明:在卷簧前及卷簧初期的拉拔过程中,盘条表面受到了严重的挤压或擦蹭,使组织变形,并形成了隐晶马氏体;在后续的拉拔过程中,盘条内部应力集中处萌生了微裂纹,裂纹不断扩展,最终导致盘条断裂。

某车型60Si2Mn稳定杆早期断裂失效分析

某车型上应用的60Si2Mn弹簧钢稳定杆在进行道路综合耐久实验时未达到使用寿命即发生断裂,为探究断裂原因,以60Si2Mn弹簧钢稳定杆的断口样品作为研究对象,通过宏观与微观断口分析、SEM断口形貌观察,金相组织(表面与心部组织)观察、宏观硬度检测等方法,对稳定杆早期断裂进行了失效分析。结果表明:对于非受力处断裂的稳定杆疲劳断裂的裂纹源处于表面,早期断裂原因是由于表面脱碳层和内部组织不均匀导致非严重受力处的疲劳抗力大大下降,使其断裂。而在正常受力处断裂的稳定杆疲劳裂纹起源于加工过程中表面变形处。

60Si2Mn钢半固态初生相形成与演变机制

对等温和降温连续搅拌下60Si2Mn初生凝固组织形成与演变规律进行了实验研究.结果表明:等温和降温两种搅拌工艺可使初生奥氏体组织枝晶形态演变球化.等温温度越高,初生组球化效果越好;采用较长的连续搅拌时间,初生相可得到充分球化;连续降温搅拌到一定固相分数时晶粒尺寸变化较小;采用降温连续搅拌工艺可获得较小的球形晶粒尺寸.电磁搅拌改变了初生晶粒生核或生长的热力学和动力学条件,从而使初生相的界面形态经历了由球形失稳后转变为枝晶,又经过抑制、熔断、重熔、粗化、聚集而转变为近球形的演变过程.抑制和粗化是促使晶粒界面形态发生演变的主要动力学因素.

60Si2Mn钢动态再结晶数学模型的实验研究

利用计算机技术对轧制过程进行组织性能预报在工业生产中有着广泛的应用前景,而开发合理的数学模型就成为组织性能预报的关键。轧制过程中发生的动态再结晶行为直接影响着预报结果的可靠性。作者在实验室条件下采用单、双道次压缩实验对60Si2Mn钢的轧制过程进行了研究,得到了该钢种动态再结晶的计算模型。

半固态60Si2Mn流变轧制的组织及性能

对弹簧钢（６０Ｓｉ２Ｍｎ）进行 １道次的半固态轧制变形，研究半固态浆料轧制前后的组织和性能、明确了在轧制变形区中半固态浆料的组织变化规律和轧后的力学性能特征，结果表明：仅经过１道次的半固态轧制变形，半固态浆料的组织就得到了明显的改善；在半固态浆料中，固相颗粒大多聚集在轧件的中间区域，液相主要流向轧件的边部，从而导致液相偏析，使轧制产品的边部和中部的组织和性能的不同；只有当固相率达到一定数值时．固相颗粒才会发生塑性变形。

60Si2Mn(A)弹簧钢的脱氧工艺

为了提高60Si2Mn(A)弹簧钢的质量,在LF精炼中进行了不同脱氧工艺的脱氧试验。结果表明:采用铝预脱氧、钡合金终脱氧及夹杂物变性脱氧工艺可使弹簧钢的氧含量降低到15×10-6以下,氧化物夹杂中Al2O3的比例小于40%。

热轧及冷却工艺对60Si2Mn弹簧钢带状组织的影响

为探究热轧60Si2Mn弹簧钢带状组织的形成原因,利用金相显微镜和扫描电镜分别研究了总压缩比、终轧温度和冷却速度对60Si2Mn弹簧钢带状组织的影响。结果表明:当总压缩比从15增加到22.5,带状组织宽度从423.1μm减小到183.7μm;与轧后缓冷的带宽495.9μm相比,轧后空冷的带宽减小为187.8μm;热轧总压缩比和轧后冷却速度是影响带状组织的主要原因,终轧温度对带状组织影响较弱;热轧采用大压下快速冷却可促进元素分布均匀化,有效减弱枝晶偏析,改善带状组织。

60Si2Mn弹簧钢半固态坯料制备的实验研究

利用自制的高熔点半固态坯料装置制备了具有触变特性的60Si2Mn钢半固态坯料,并通过观察淬火金相,分析了搅拌工艺参数、稀土元素及冷却速度对半固态组织的影响.结果表明:搅拌功率与搅拌频率对初生相凝固形态影响显著;在一定搅拌频率范围内,随搅拌功率增大,初生奥氏体组织得到了充分细化和均匀球化;稀土元素的加入增大了形核率并抑制了晶粒长大,进而影响半固态晶粒形态;加大降温搅拌冷却速度有助于晶粒的细化.

淬火对60Si2Mn组织及力学性能的影响

采用拉伸试验、冲击试验、硬度试验和显微组织分析等方法研究了淬火温度对复合模具钢基材60Si2Mn组织及力学性能的影响。结果表明:150℃低温回火时,随淬火温度的升高,各项力学性能都有所提高,当与高碳高铬钢复合时,可采用低淬+低回的热处理工艺,即1050℃淬火+150℃回火;550℃高温回火时,随淬火温度的升高,虽然韧性略有下降,但硬度与抗拉强度逐渐升高,当与高速钢等复合时,可采用高淬+高回的热处理工艺,即1150℃淬火+550℃回火。

60Si2Mn弹簧钢半固态浆料的制备研究

研究了 6 0 Si2 Mn弹簧钢半固态浆料的制备规律 ,结果表明 :在本实验条件下 ,当搅拌时间为 2 min时 ,可以获得尺寸大小为 10 0～ 30 0μm、固相率为 4 0 %～ 5 0 %的球状初生奥氏体的半固态浆料 ,这样的半固态浆料便于从搅拌室底孔中放出 ;电磁搅拌使 6 0 Si2 Mn弹簧钢熔体获得均匀的温度场和溶质场 ,抑制了发达的初生奥氏体枝晶的形成 ,为球状晶的获得奠定了基础 ;电磁搅拌引起蔷薇状初生奥氏体枝晶出现强烈的温度起伏和枝晶臂根部熔断是获得球状晶粒最重要的原因。

汽车用优质60Si2Mn弹簧钢控轧控冷工艺研究

利用Gleeble1500热模拟试验机测定了60Si2Mn弹簧钢的CCT曲线,研究了终轧温度、冷却速度对该钢种显微组织、珠光体量、珠光体片层间距、平均晶粒尺寸以及力学性能的影响.结果表明,60Si2Mn棒材生产的最优终轧温度为830～850℃,冷却速度应控制在4～5℃/s.

激光强化60Si2Mn钢表面植物磨料磨损试验研究

利用CO2气体激光器,对常用于制造耐磨机件的60Si2Mn钢试件进行了激光表面淬火处理,检测了激光表面淬火后试件表现的性能,以苜蓿草粉为磨料进行了磨料磨损试验,考察了激光表面淬火后试件的抗苜蓿草粉磨损性能.结果表明:60Si2Mn钢经激光表面淬火之后,金相组织发生了明显的变化,试件表面硬度是未经激光表面淬火试件硬度的1.44倍,以磨损损失量为指标的耐磨性提高了84.2%.

60Si2Mn钢汽车板簧热处理工艺优化研究

通过试验分析了热处理工艺对60Si2Mn钢汽车板簧金相组织和力学性能的影响,提出了60Si2Mn钢汽车板簧的最佳淬火温度。试验表明,适当提高淬火温度至910℃左右,淬火后得到板条马氏体,有利于获得强度、塑性、韧性以及断裂韧性兼优的综合力学性能。经420℃回火,保持较高的强度和韧性,满足汽车板簧小能量多冲和疲劳载荷的服役状态,具有较高的疲劳寿命等使用性能。