20Mn2钢链条断裂原因分析

某厂20Mn2钢链条在使用中断裂。为找出链条断裂的原因,检测了断裂链条的化学成分、硬度、显微组织和断口形貌。结果表明:链条表面脱碳严重,导致表面疲劳强度和硬度下降;心部有大量铁素体和氧化物夹杂,导致其力学性能降低。是这两个因素导致链条在使用中断裂。

支重轮用钢40Mn2淬透性的优化

借助淬透性模拟计算软件,研究了支重轮用钢40Mn2钢淬透性的影响因素。结果发现:Cr含量在0.05%~0.15%时,随着Cr含量的升高,40Mn2钢J15mm端淬值呈增长趋势,但当Cr含量超过0.10%时,J15mm端淬值的增长趋于平缓;硼含量在0.0001%~0.0006%时,随着硼含量的升高,J15mm端淬值呈增长趋势;Si含量在0.19%~0.28%范围内时,Si含量的变化对40Mn2钢J15mm端淬值的基本没有影响。通过控制熔炼过程中硅锰合金和锰铁中硼含量≤70 ppm;严禁使用含硼废钢;钢包砖不添加硼酸,且钢包冶炼含硼钢后需周转2次以后才允许冶炼40Mn2钢;RH增加吹N工艺,控制钢中N含量在60~90 ppm;钢中目标Cr含量由0.10%降低到0.07%;并优化40Mn2钢成分等措施,彻底解决了40Mn2钢端淬超标问题。

45Mn2钢圆管开裂原因

将某45Mn2钢圆坯加工成圆管后,发现其表面存在裂纹。采用宏观观察、化学成分分析、微观分析、电子探针显微分析等方法对钢管表面开裂的原因进行分析。结果表明:异常金属与基体未融合,在对钢管进行磨削处理时,异常金属发生了脱落现象;异常金属与基体的组织、化学成分不同,异常金属压入钢管表面,导致钢管表面发生开裂。

脱氧工艺对U20Mn2SiCrNiMo钢中夹杂物的影响

研究了实际生产中脱氧剂硅钙钡的加入量及加入时间对U20Mn2SiCrNiMo钢中夹杂物的影响。研究结果表明,虽然试验炉次硅钙钡脱氧剂加入量较原工艺减少180 kg,但是调整其加入工艺,试验炉次终点钢中总氧量基本保持不变。精炼后期钢水发生增氧及增氮现象,表明钢水发生了二次氧化。应适当降低VD破空后软吹气体流量,加强中间包保护浇铸,防止钢液裸露造成二次氧化。减少硅钙钡的加入量后,精炼渣碱度及Al_(2)O_(3)质量分数较原工艺有所降低,VD精炼后夹杂物的平均尺寸较原工艺有所降低,夹杂物平均成分发生了较大变化,CaO质量分数降低,SiO_(2)质量分数升高,Al_(2)O_(3)质量分数降低,MgO质量分数升高,在相图中夹杂物平均成分朝高熔点区移动,更有利于夹杂物上浮去除。

海洋工程及船用ZCuAl9Fe4Ni4Mn2铜合金的腐蚀疲劳性能研究

研究了海洋工程及船用主干材料ZCuAl9Fe4Ni4Mn2铜合金的腐蚀疲劳性能。采用旋转弯曲疲劳试验机、电液伺服材料试验机、扫描电子显微镜(SEM)分析和测试ZCuAl9Fe4Ni4Mn2铜合金的腐蚀疲劳强度、腐蚀疲劳裂纹扩展速率、腐蚀疲劳裂纹扩展路径和腐蚀疲劳断口形貌。得到在1×10^(7)循环周次下,ZCuAl9Fe4Ni4Mn2铜合金的条件疲劳强度为204 MPa;在90%置信度、10%失效概率下,ZCuAl9Fe4Ni4Mn2铜合金的腐蚀疲劳强度为185.91 MPa;在载荷比(R)=0.1条件下,ZCuAl9Fe4Ni4Mn2铜合金的Paris公式为da/dN=1.7670×10^(-12)×ΔK^(5.8899)。腐蚀疲劳裂纹萌生于试样表面腐蚀坑处,以河流状花样扩展,扩展路径上会出现二次裂纹,裂纹扩展会经历第Ⅰ阶段、第Ⅱ阶段、高速扩展直至断裂阶段。疲劳条带一般出现在裂纹的第Ⅱ扩展阶段,这个阶段裂纹扩展速率中等,服从Pairs幂律关系,疲劳裂纹的扩展方向垂直于疲劳条带。该研究可为评估海洋工程及船用ZCuAl9Fe4Ni4Mn2铜合金构件的使用寿命提供重要参考。

30Si2Mn2CrMo高强钢等温淬火及连冷淬火工艺对耐磨性的影响

为满足当前智能化采煤工作面采煤机截齿高强韧性与耐磨性要求,研制了30Si2Mn2CrMo高强钢,并研究了等温淬火和连续冷却淬火对其力学性能和耐磨性的影响.研究结果表明:不同淬火介质冷却后其冲击功和硬度不同;在连冷淬火工艺下选择聚烷撑乙二醇聚合物淬火液(PAG)冷却,截齿的硬度(57.8 HRC)和冲击功(63.9 J)综合力学性能良好.通过三体冲击磨料磨损试验表明,截齿试样在260℃进行等温淬火时其硬度值达到53.2 HRC,耐磨性是PAG淬火冷却试样的1.6倍,且其单次试验磨损量均为最低,故相对耐磨性能最佳.

支重轮用40Mn2-LS大棒材的研制

针对支重轮用40Mn2-LS圆钢末端淬透性J15硬度值高和RH真空过程中锰含量损失的问题,通过采取优化冶炼、精炼及轧制工艺,提高进RH钢水锰含量等措施,40Mn2-LS大棒材末端淬透性及其他各项技术指标均满足要求。

ICP-AES法测定H10Mn2焊丝化学成分

对5 mm以下的H10Mn2焊丝可采用硝酸-盐酸溶解焊丝试样,通过电感耦合等离子发射光谱法对焊丝中5种元素进行测定。选择灵敏度高、干扰小、响应强度大的分析谱线,采用基体匹配法,对试样进行加标回收、精密度和方法比对试验。结果表明:焊丝中5种元素的加标回收率为90.9%~107.6%,相对标准偏差RSD为0.57%~2.58%,准确度和重复性较好,方法比对分析结果基本一致,表明该方法实用可行,可用于日常检验检测快速测定。

基于改进40Mn2金相组织形态提高锯切性能的研究

用户锯切40Mn2钢时发生锯切困难,在同样锯切条件下锯条使用时长较同行标杆产品大幅降低。通过探索锯切困难的成因,提出相关改进措施,改进了金相组织形态,提高了锯切性能,达到了同行标杆的水平。

N80级非调质油井管用钢36-40Mn2V连轧和定径工艺对组织和性能的影响

通过Gleeble-1500热模拟机,模拟340机组36Mn2V和40Mn2V钢950～1 100℃,变形量0.5～0 8.变形速度1.0 s^(-1),水冷和3℃/s冷却的连轧工艺与800～950℃,变形量0.10～0.30,变形速度0.5 s^(-1),空冷的定径工艺对组织和硬度的影响。结果表明,36Mn2V和40Mn2V钢连轧变形温度和变形量分别大于1 050℃和0.5时可发生完全动态再结晶,细化晶粒和提高产品综合性能;36Mn2V钢管定径变形量0.3时,40Mn2V钢定径变形量为0.2时,应控制定径温度大于835℃,才能满足力学性能要求。

新型油井管钢33Mn2V的动态再结晶规律研究

采用 Gleeble- 15 0 0热 /力模拟仪压缩变形实验 ,研究了微合金非调质钢 3 3 Mn2 V的动态再结晶规律。绘制出其动态再结晶图 ,发现其发生动态再结晶的临界变形量较小。通过回归计算出其热变形方程式 ,确定了 σP、εP和 Z的关系 。

BaAl12O19：Mn2＋纳米发光纤维的静电纺丝法制备

使用静电纺丝法制备BaAl12O19:Mn2+纳米纤维,分别考察板间距、喷丝电压及烧结温度等条件对产物制备的影响,从中得到最佳的合成条件.研究表明:最佳样品的合成温度仅为1 100℃,低于传统固相法制备温度约400℃.通过SEM分析得知纤维样品由大量纳米颗粒构成,纤维直径约400nm.利用静电纺丝法制备出的BaAl12O19:Mn2+纳米纤维,与固相法制备出的产物相比,晶体晶胞参数c明显减小.

淬火对含ZrC的20Mn2钢的组织及力学性能的影响

研究了淬火冷却对含0.2％(体积分数)ZrC颗粒(粒径0.2-1.2μm)的20Mn2钢在大形变量轧制后的组织与力学性能的影响.结果表明, ZrC粒子作为大形变量热轧变形中的奥氏体形变核心及再结晶核心,对奥氏体晶粒的超细化有显著的作用,而显著细化的晶粒提高了完全获得马氏体组织的临界冷却速度,使水冷淬火态马氏体的数量、长度和宽度减小,使油淬态珠光体的数量减少、渗碳体片变短、变薄.在冷却过程中,细小的奥氏体晶粒转变为更细小(1-2μm)的铁素体晶粒,保留了热轧变形时的形变位错组织,使水淬态20Mn2钢的延伸率不下降的同时强度成倍提高,油淬态20Mn2钢在强度大幅度提高的同时延伸率成倍提高.

20Mn2SiV非调质钢热变形流变应力模型

利用MMS-300热模拟试验机,对20Mn2SiV非调质钢在变形温度为900~1 100℃及应变速率为0.01~10s-1条件下的流变应力进行了研究,讨论了Z参数与动态再结晶之间的关系,并建立了该钢的热变形流变应力模型.结果表明：采用Z参数可以判断动态再结晶发生与否,当lnZ≤32.76时,20Mn2SiV非调质钢发生动态再结晶;根据动态再结晶发生与否以及应变是否达到动态再结晶临界应变值,分别建立了不同情况下的流变应力模型,模型拟合效果良好.

高容量的Li1.1Mn2O3.95F0.05锂离子二次电池正极材料

以无水乙醇为分散剂在行星式球磨机中对原料进行预处理后，经固相反应制备了富锂化合物Li1.1Mn2O3.95·F0.05,并以该化合物作为锂离子二次电池正极材料,进行了电化学测试.结果表明,加氟后的富锂化合物Li1.1Mn2O3.95·F0.05可与LiGoO2相比,可逆容量高达143mA·h/g,且具有良好的循环稳定性,循环115次后,容量保持率在95%以上.SEM和TEM的表征,说明该方法制备的样品颗粒均匀,具有较好的晶体外观.XRD表征,说明该化合物具有完美的尖晶石结构.锂含量的原子吸收光谱(AAS)表征说明该化合物为富锂化合物Li1.1Mn2O3.95F0.05电化学测试结果和SEM,TEM,AAS表征支持掺氟后的富锂化合物Li1.1Mn2O3.95F0.05晶胞内空缺增大,使锂离子的嵌入脱出更加容易,并且使更多的锂离子参与嵌入脱出反应.

18Mn2SiVB非调质钢中夹杂物对其疲劳性能的影响

对所研制的18Mn2SiVB非调质钢中的夹杂物种类、形态及大小对钢疲劳性能的影响进行了研究。结果表明,锻后空冷18Mn2SiVB钢代替调质钢制造的卡车前梁,其疲劳寿命大于150万次,满足了60万次的使用要求。钢中存在形状不规则和多棱角、大尺寸(1～100μm)氧化物夹杂是疲劳强度降低的主要原因。

EAF-LF(VD)-CC工艺生产石油管线钢39Mn2V纯净度的分析

分析和研究了EAF-LF（VD）-CC各工序39Mn2V钢的T[O]和[N]以及钢中非金属夹杂物。结果表明，LF（VD）后T[O]为28×10^-6，铸坯T[O]为（8～10）×10^-6；钢中夹杂物主要为Al2O3、MnS、球形铝酸钙，尺寸≤20μm。铸坯存在一些80～300μm夹杂物，主要来源于二次氧化。

30Cr3Si2Mn2NiNb钢中未溶相的热力学计算及分析

采用Thermo-Calc热力学软件模拟了30Cr3Si2Mn2NiNb钢奥氏体化时平衡相的演化规律以及非平衡态相的演化规律,研究了合金元素C,Mo,Nb和V对实验钢中未溶相的影响。通过SEM,XRD对30Cr3Si2Mn2NiNb钢淬火态组织进行实验观察及分析。结果表明：常规奥氏体化处理后,钢中未溶相主要有富Nb的MC相及富Mo的M6C相;当奥氏体化温度高于950℃时,M6C相完全溶解,MC相显著减少;30Cr3Si2Mn2NiNb钢适宜的奥氏体化温度为950~1000℃。计算结果指出,C,Nb抑制MC未溶相的溶解,V,Mo促进MC未溶相的溶解。

亚温正火提高34Mn2V钢低温韧性

试验研究了无缝气瓶用 34Mn2V钢经亚温正火和不同温度正火后的力学性能。试验表明 ,利用适宜的亚温正火可显著提高 34Mn2V钢在 - 5 0℃下的冲击韧度 ,通过显微组织观察 ,分析了亚温正火后组织变化 ,特别是晶粒细化、铁素体量增加。

20Mn2钢中添加ZrC粒子获得超细晶粒的研究

在 2 0Mn2钢熔炼过程中加入一定体积分数和一定粒径的ZrC粒子以起形变核心和再结晶核心作用 ,利用大轧制变形加速奥氏体和铁素体晶粒发生再结晶而细化晶粒 ,分析了ZrC粒子对晶粒细化的作用以及合金元素和轧制变形对力学性能的影响。试验结果表明 ,试验钢晶粒尺寸被细化到 1～ 2 μm。与 2 0Mn2钢相比 ,S1钢淬火态抗拉强度和屈服强度分别提高 131.8%和 187.0 % ,2 0 0℃ 2 0 0min低温回火态分别提高 110 .6 %和 16 3.8% ,同时 ,延伸率也有所提高 ;S2钢油淬态的抗拉强度和屈服强度分别提高为 34.2 %和 39.9% ,钢S2油淬低温回火态分别提高了 2 9.9%和 35 .0 % ,与 2 0Mn2钢的塑性指标相比 ,油淬及低温回火态延伸率分别提高了 90 %和 111%。