动载荷下Mn13Cr2Mo高锰耐磨铸钢形变硬化行为

采用分离式Hopkinson压杆(SHPB)的测试方法对不同冲击载荷下典型高锰铸钢Mn13Cr2Mo的形变硬化行为进行了系统研究。结果表明,随着气缸压强由0.2MPa增加至0.8MPa,Mn13Cr2Mo铸钢形变硬化过程可近似分解为线性硬化、非线性硬化两阶段;当压强为0.2 MPa时,线性硬化维持至约107 MPa时开始向非线性硬化阶段转变。当压强由0.4 MPa增加至0.6 MPa时,线性硬化向非线性硬化阶段转变的临界强度由123 MPa增加至356 MPa;在非线性硬化阶段,当压强高于0.4 MPa时高锰钢的应变硬化率明显提高。综合考虑线性硬化向非线性硬化的转变强度以及高锰钢的加工硬化速率,当气缸压强高于0.6 MPa时,由线性硬化向非线性硬化阶段转变的临界强度达到约356 MPa。材料在非线性硬化阶段的应变硬化率较高,此时试验用Mn13Cr2Mo高锰耐磨铸钢形变硬化能力被充分激发。

Mn13钢基材表面真空钎焊Al_(1.2)CoCrFeNi_(2.1)高熵合金的微观组织与性能

针对传统钢材Mn13钢等在大规模应用中暴露出的低应力耐磨性差、低温脆性和易生锈等问题,采用在Mn13钢表面焊接具有高强度、良好的延展性和耐蚀性的Al_(1.2)CoCrFeNi_(2.1)近共晶高熵合金来改善其表面性能。采用BNi2钎料通过真空钎焊的方式在Mn13钢表面钎焊Al_(1.2)CoCrFeNi_(2.1)高熵合金,并对高熵合金母材和钎焊接头的微观组织与力学性能进行了探究,同时研究了真空钎焊温度对钎焊层微观组织和力学性能的影响。实验结果表明:母材Al_(1.2)CoCrFeNi_(2.1)高熵合金的显微组织由FCC相和有序B2相组成,钎焊后合金组织中B2相体积分数增加,显微维氏硬度从(436±15.7)HV升至(472±7.1)HV;钎焊接头的微观组织主要为Ni基的固溶体相和硼化物相,焊缝中心主要以CrB为主,扩散区则以B元素与母材元素形成的硼化物为主;钎焊温度过低或者过高会在焊缝形成气孔及硼化物,从而降低钎焊接头的剪切强度,当钎焊温度为1 050℃时,焊接接头的剪切强度达到最大值684.6 MPa。

Mn13高锰钢的热处理工艺研究

研究了Mn13高锰钢的热处理工艺。结果表明:通过均衡入炉温度、降低加热速率及合理安排码放位置等,经(1050～1100)℃×2 h固溶,可有效地减少裂纹的产生,提高了Mn13高锰钢力学性能及产品质量。

不同应力状态下Mn13铸钢冲击腐蚀磨损特性及机理研究

研究了Mn13铸钢在高应力状态下,冲击角为90°和60°时的冲击腐蚀磨损特性及机理,结果表明:冲击角为90°时,冲击腐蚀磨损特性曲线较平缓,磨损失效机制为浅层剥落,裂纹起源于亚表层中接近表面处,并平行于表面扩展;冲击角为60°时,合金磨损量显著增加,裂纹起源于表层,并向亚表层深处扩展,磨损失效机制为深层剥落。

冷轧变形量对Mn13耐磨钢组织和性能的影响

采用拉力试验、金相检验、X-射线衍射分析（XRD）和透射电镜（TEM）研究了冷轧变形量（12.7%~38.3%）对耐磨钢Mn13（/%：0.98C,0.45Si,13.1Mn,0.024P,0.002S,0.65Cr,0.06Mo,0.05V）7.0~10.0 mm板力学性能、组织和相对导磁率的影响。结果表明,随着冷轧变形量增加,Mn13钢的强度、表面硬度及屈强比等明显增加,当变形量由0增加至38.3%时,钢的抗拉强度、表面硬度（HB）值和屈强比分别由1 030 MPa,305和0.50提高至1 450 MPa,460和0.79,同时伸长率由28%降至2.5%。加工硬化过程中,没有发生马氏体转变,形变孪晶的数量和位错密度增加,大量的形变孪晶、高密度位错是Mn13钢产生加工硬化的主要原因。

45/Mn13异种钢焊接温度场模拟与Mn13钢侧焊接热影响区微观组织调控

为了优化45/Mn13异种钢焊接过程中Mn13钢侧的焊接热循环,抑制Mn13钢焊接热影响区晶粒长大与脆硬相析出,采用ANSYS有限元软件对不同散热条件下的45/Mn13异种钢焊接温度场进行数值模拟,并将模拟结果与试验数据进行对比分析.结果表明:未安装温控装置条件下,Mn13钢侧焊缝边界处焊接热影响区焊后冷速逐渐减小,且长时间维持在400℃以上;安装温控装置条件下,温度达到峰值后迅速降低,400℃以上持续时间不超过3.4 s.数值模拟和试验结果表明:安装温控装置对抑制Mn13钢侧焊接热影响区晶粒长大与脆性相析出效果显著;单纯降低散热板温度对Mn13钢侧焊接热影响区的热循环影响不大.

合理选择去应力退火温度,改善Mn13钢铸后开裂倾向

Mn13钢铸件在铸后割冒口期间频频发生开裂现象。通过不同温度下的铸后去应力退火试验，发现去应力退火温度控制在400～450℃之间能有效降低该铸件的开裂倾向。

光谱分析用ZCuAl8Mn13Fe3Ni2合金标准物质铸锭研制

采用数值模拟方法对ZCuAl8Mn13Fe3Ni2合金标准物质铸锭的充型及凝固过程进行了模拟,分析了金属液的充型速率、气体含量、凝固时间及液相分数变化,验证了设计的铸锭模具的可行性。并根据模拟参数制备了ZCuAl8Mn13Fe3Ni2合金铸锭。结果表明:模拟结果与试验结果相符,制备的合金锭无气孔、夹渣、缩松等铸造缺陷,组织细小,成分均匀,满足ZCuAl8Mn13Fe3Ni2合金标准物质用铸锭要求。

Cr6Ni11Mn13MoTi奥氏体钢焊条的研究

研制了一种 Cr6Ni11Mn13 Mo Ti奥氏体钢焊条用于高温服役 ( 4 5 0～ 65 0℃ )的 Cr-Mo钢构件的异种金属焊接 .结果表明 :其异质接头具有良好力学性能和抗氧化性能 。

Mn13铸件水韧处理质量控制(三等奖)

本文通过对Mn13颚板水韧处理严重开裂质量事故进行了分析，论述了影响高锰钢铸件水韧处理质量和导致铸件开裂的原因，从冶炼成分及热处理工艺两方面，提出了高锰钢水韧处理质量控制要点，并且推荐了一级工艺参数。

高密度脉冲电流处理改善1Cr13Mn13钢力学性能

研究了普通热处理工艺以及在此基础上进行高密度脉冲电流(EP)处理对1Cr13Mn13钢力学性能的影响.结果表明,普通"退火"(AF)或者"固溶淬火+回火"(SOT)热处理工艺对1Cr13Mn13钢力学性能的影响比较有限;而在SOT处理的基础上,对样品进行一定强度的EP处理,可以使材料的抗拉强度由(1250±10)MPa增加到1400 MPa,延伸率由(20±1)%提高到53%.在EP处理过程中,马氏体相在快速升温过程中转变成奥氏体相,新生成的奥氏体相在随后的快速降温过程中又转变成为比初始马氏体相更细小的马氏体板条结构.这一细化结构在提高材料抗拉强度的同时,也大幅度提高了材料的塑性.

0Cr6Mn13Ni10MoTi/1Cr5Mo异质接头时效时熔合区增碳层的变化规律

采用光学显微镜、扫描电镜等分析方法研究0Cr6Mn13Ni10MoTi/1Cr5Mo异质接头在时效过程中熔合区组织和增碳层宽度变化特点.结果表明,时效初期0Cr6Mn13Ni10MoTi/1Cr5Mo异质接头在熔合区靠近奥氏体焊缝一侧有一定宽度的增碳层出现,随时效时间延长增碳层逐渐变宽,并且在达到峰值以后又逐渐变窄并最后消失.这种变化规律与传统A302/1Cr5Mo异质接头在时效过程中的变化规律完全不同.

硼含量对Mn13Cr2高锰钢铸态组织和性能的影响

借助光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、电子探针等仪器设备综合研究了硼含量（0.5%~2.0%）对Mn13Cr2高锰钢铸态组织和性能的影响。试验结果表明：硼元素主要分布在硼碳化物中,并且随着硼含量的增加,合金的基体组织由奥氏体为主变为以铁素体为主,第二相由M（3C,B）为主变为M2（3C,B）6和M（3C,B）为主,第二相呈网状分布特征。同时,第二相的体积分数、合金的硬度随硼含量的增加而增加,合金的冲击韧性随硼含量的增加而降低。

镍钴锰酸锂正极材料LiNi13Co13Mn13O2的制备方法和研究进展

LiNi13Co13Mn13O2很好的构成了LiNiO2/LiCoO2/LiMnO2三类材料的固溶体系,兼容了三种材料的优点且弥补了上述材料作为正极材料的不足,是备受欢迎的锂电池正极材料。详细叙述了该正极材料的结构特征和电化学反应特征及近几年国内外对111型镍钴锰酸锂正极材料的研究进展,介绍了固相法、共沉淀法和溶胶凝胶法等方法的原理和特点,并阐述了掺杂和包覆改性对正极材料电化学性能的影响。

Mn13(SG)CrTi耐磨钢弥散处理工艺的研究

根据相变理论,提出了一种新型弥散处理工艺,并和已有的两种弥散处理工艺进行了对比。结果表明,与已有的弥散处理工艺相比,新工艺具有弥散效果好、处理次数少、周期短、节能省时和便于推广等特点。

连铸生产Mn13板坯表面纵裂控制

针对Mn13钢种在板坯连铸生产时发生表面纵裂纹缺陷的问题,结合Mn13材料凝固的特点,在工业生产中对浇铸过热度、拉速、水口对中、水口插入深度等工艺参数进行摸索,优化了保护渣化渣条件,保证了液渣在弯月面的均匀流入,改善了结晶器润滑与铸坯传热,控制了初生坯壳生长的均匀性,从而解决了Mn13板坯的表面纵裂纹缺陷,实现了Mn13的板坯多炉连铸生产,提高了铸坯合格率,由50%以下提高到96%。

ZGMn13钢等离子弧堆焊的试验研究

利用等离子丝焊对ZGMn13钢进行堆焊。结果表明，堆焊层与Mn13钢的焊接热影响区内无碳化物析出和晶粒长大，且焊层结合面的机械性能良好，等离子丝焊是堆焊高锰钢可行的方法。

Mn13异步冷轧性能与异径比及压下率的关系

为扩大Mn13耐磨高锰钢零件的使用范围,延长耐磨件使用寿命,采用冷轧技术,试验研究在不同异径比情况下,高锰钢Mn13经过不同压下率冷轧预变形后的性能变化情况。结果表明:施行冷轧预变形后,高锰钢Mn13的硬度、屈服强度、抗拉强度都显著提高,但韧性有所下降;由于异步轧制存在搓轧作用,可采用比常规轧制更大的压下率使硬度具有更大的提高空间。异步冷轧预变形压下率控制在15%~20%时,硬度基本达到300~350 HB,韧性不低于90 J·cm-2,能保证一般工况对高锰钢Mn13硬度和韧性的基本要求;异径比越大,轧件受到的搓轧作用越显著,有利于增大压下率,改善加工性能和硬化效果,但也会使轧件弯曲更明显。异径比控制在1. 1~1. 3的合理区间,压下率控制在15%~20%的范围内,对Mn13高锰钢施行冷轧制预变形,有利于取得较好的使用性能。

Mn13钢种的凝固特性研究及连铸工艺实践

在使用立弯式连铸机对Mn13钢种进行生产时,存在铸坯纵裂、中心偏析等问题,针对此情况,进行了钢种凝固特性研究。通过优化一冷、二冷和保护渣工艺,解决了铸坯纵裂问题;通过优化凝固末端电磁搅拌和动态轻压下工艺,解决了中心偏析问题;通过规范开浇和封顶操作,避免了连铸生产事故。最终成功开发出立弯式连铸机生产Mn13钢种的工艺技术。

我国Mn13轧制耐磨钢板的开发生产与应用

Mn13钢种在受到强烈的冲击或较大挤压载荷作用下，表面会瞬时产生加工硬化。随着这种硬化效果的快速积累，钢板表面的硬度迅速升高，而钢的基板始终保持奥氏体钢良好的冲击性能。目前Mn13广泛应用于我国机械设备制造中，是用途最广、用量最大的耐磨钢品种。Mn13轧制钢板现在尚处于推广发展的阶段，正逐步成为替代高锰钢铸件等品种的新一代材料。重点阐述了Mn13轧制钢板的生产工艺、产品用途和生产应用的建议。