低碳Mn-B钢复相组织高强度钢丝的研究

本文选择了三种不同的工艺来进行低碳Mn-B钢复相组织冷形变强化的性能对比实验。试验结果表明:通过调整冷形变之前的显微组织结构,有可能采用常规的制取钢丝工艺(热轧态盘条+低温去应力回火十冷形变拔丝)由低碳Mn-B钢复相组织来获得高强度钢丝(σ_b>2000MPa),从而大大地简化了传统的高强度钢丝的生产工艺,为高强度钢丝的生产提供了一条新的途径。

碳含量对Mn-B钢氢致延迟断裂行为的影响

采用电化学阴极充氢、氢热分析(TDS)和慢应变速率拉伸等试验方法,研究了4种不同碳含量Mn-B钢经不同热处理制度处理后的氢致延迟断裂行为。结果表明,在低于400℃回火时,随着碳含量的增加,试验钢的氢脆敏感性升高,当碳的质量分数高于0.3%后,试验钢的氢脆敏感性几乎不再增加;碳含量一定时,试验钢的氢脆敏感性随回火温度的升高而降低,且以20MnB试验钢的降低趋势最为明显;当回火温度达到600℃时,各试验钢对氢几乎不再敏感;TDS分析表明,试验钢充氢后的氢含量明显增加,其中以可扩散性氢量的增加为主;随碳含量的增加,试验钢充入的氢量增加;当碳含量一定时,随回火温度的升高,试验钢充入的氢量减少;SEM断口观察表明,试验钢充氢后的脆性断裂倾向性增加;随着碳含量的升高,试验钢的断裂方式由韧性断裂向脆性断裂转变;碳含量一定时,随回火温度的升高,试验钢由淬火态的脆性断裂向高温回火态的韧性断裂转变。

低碳Mn-B贝氏体钢在汽车前轴上的应用试验

对低碳Mn-B贝氏体钢制前轴进行疲劳性能、热加工工艺和装车考核等试验。结果表明,低碳Mn-B贝氏体钢制造汽车前轴能降低生产成本,可代替42CrMo调质钢。

高强度锚杆用空冷Mn-B贝氏体钢的研究

根据我国煤矿锚杆的实际使用情况及本课题组已有的研究结果,设计了一种锚杆用空冷低碳Mn-B贝氏体钢,并对其热处理工艺进行了研究。研究发现,试验用钢经930℃正火、200～600℃回火后可获得较高的强度和良好的塑性,R_((m))、R_((P0.2))和A_((5))分别达到了800～1 064 MPa、600～724 MPa和15%～20%,其显微组织为粒状贝氏体,因此完全可用于煤矿中的高强度锚杆。

一种低碳Mn-B系超高强度钢板热成形后的氢致延迟断裂行为

采用恒载荷延迟断裂、氢热分析(TDS)等实验方法,研究了一种低碳Mn-B系超高强度热成形钢板在热成形态和常规淬火回火态的氢致延迟断裂行为.结果表明,经热成形后,试样缺口临界应力和断裂寿命均高于常规淬火态,并达到常规淬火态+100℃回火试样的水平.热成形试样经200℃回火处理后,具有更高的缺口临界应力和断裂寿命.SEM观察发现,在外加应力和腐蚀液的作用下,热成形试样裂纹源区的断裂机制由常规淬火试样的沿晶+穿晶准解理的混合断裂变为穿晶准解理+少量沿晶的混合断裂.TDS实验结果表明,在临界应力作用下,在腐蚀液中加载100 h后,试样中的H含量均明显提高.由于试样在热成形过程中发生较高程度的自回火,导致经应力腐蚀后,试样在断裂过程中能承受的H量高于淬火态试样和常规淬火态+100℃回火试样,使试样具有更高的延迟断裂抗力.因此,经热成形处理后,试样具有良好的耐延迟断裂性能,且回火处理能使试样的耐延迟断裂性能得到进一步提高.

1种Mn-B系贝氏体钢连续冷却转变曲线

利用膨胀法结合金相分析在THERMECMASTOR-Z热模拟试验机上测定,获得了Mn-B钢的连续冷却转变曲线(CCT曲线),并研究了冷却速率对钢组织及硬度的影响。实验结果表明,在生产中冷却速度控制在2～15℃/s范围内,可以得到贝氏体为主、没有马氏体的组织;Mn-B钢的硬度随着冷却速率的增加逐渐增大。