高强钢汽车转向节淬火组织转变

为模拟高强钢转向节淬火后的微观组织和硬度分布,使用Jmatpro软件计算了42CrMo钢的热物性参数和等温转变曲线,获得了42CrMo钢的珠光体、贝氏体、马氏体转变动力学模型参数。基于Comsol软件建立了42CrMo钢淬火过程的传热、相变多场耦合有限元分析模型,模拟了转向节在PAG(聚烷撑乙二醇水溶液)中淬火冷却的过程,获得了温度、微观组织和硬度分布。分析了锻件杆部淬火后的硬度和显微组织,并与模拟结果进行对比。模拟结果表明:锻件杆部表面主要为82.1%的马氏体和17.9%的贝氏体,硬度为31.9 HRC,心部主要为15.9%的马氏体、72.5%的贝氏体、9.1%的铁素体和2.5%的珠光体,硬度为26.8 HRC。试验测得的锻件表面硬度最高为32.0 HRC,心部硬度最低为26.4 HRC,表面的组织为短板条状马氏体和部分粒状下贝氏体,心部为针状马氏体、羽毛状上贝氏体和铁素体,模拟结果与试验结果基本吻合,表明建立的多场耦合有限元分析模型能准确预测高强钢转向节锻件淬火微观组织和硬度分布。

27SiMn钢奥氏体逆相变亚温淬火

采用正交组合回归设计实验方法，研究了二次淬火温度对27SiMn钢强度和硬度的影响．分析了该钢奥氏体逆相变亚温淬火后的组织与性能．实验表明，27SiMn钢经810—850℃奥氏体逆相变淬火，得到极细的板条状马氏体组织；淬火温度较低时，马氏体板条之间分布着条状的铁素体；在实验的温度范围内，随淬火温度升高，其强硬性升高，850℃淬火时，该钢的强硬性最高．

零保温奥氏体逆相变淬火温度对40Cr钢组织性能的影响

采用正交组合回归设计试验方法,研究了零保温奥氏体逆相变淬火温度对40Cr钢强度、硬度的影响,分析了其组织特征。实验表明,40Cr钢840～920℃零保温奥氏体逆相变淬火,可以细化奥氏体晶粒,得到细小的板条状马氏体组织。淬火温度较低时,马氏体板条间分布少量条状铁素体,随淬火温度提高铁素体逐步减少,880℃淬火得到全部板条状马氏体组织。在实验温度范围内,900℃+880℃两次淬火后40Cr钢的强度、硬度最高,其力学性能显著好于常规的880℃一次淬火。

25MnV钢零保温奥氏体逆相变淬火

采用正交组合回归设计试验方法，研究了二次零保温淬火温度对25MnV钢强度和硬度的影响，分析了该钢零保温奥氏体逆相变淬火后的组织与性能．试验表明：25MnV钢在830～930℃零保温奥氏体逆相变淬火，得到极细的板条状马氏体组织．在试验的温度范围内，830℃淬火，该钢的组织最细．随淬火温度的升高，组织粗化，强硬性降低．低温零保温奥氏体逆相变淬火，可显著提高该钢的力学性能．

反应硼化烧结WCoB基金属陶瓷的组织与性能

采用单质钨粉、钴粉和硼粉结合反应硼化烧结法制备了WCoB基金属陶瓷,研究了WCoB基金属陶瓷在烧结过程中的物相转变和尺寸变化,烧结温度对其力学性能和显微组织的影响。结果发现:随着烧结温度的升高,材料物相逐渐由单质相变为二元硼化物相和三元硼化物相,并且材料的尺寸先发生细微收缩,再在硼化反应过程中逐渐增加,最后在液相烧结过程中逐渐减小;随着烧结温度的升高,WCoB基金属陶瓷的抗弯强度和硬度先增加后减小,在1420℃达到最大,分别为1470 MPa和84.6HRA,显著提高了WCoB基金属陶瓷的抗弯强度。

原始组织对25MnV钢“零保温”淬火后组织性能的影响

采用正交组合回归设计试验方法,分别以淬火和热轧为预处理工艺,研究了不同原始组织条件下25MnV钢“零保温”淬火后的强度和硬度,并进行了组织分析.试验表明,经2次淬火,该钢得到极细的板条状马氏体组织,具有很高的强硬性,其性能优于热轧态“零保温”淬火.在较低温度“零保温”淬火时,原始组织对25MnV钢的强硬性影响显著,随淬火温度升高,其影响逐步减弱.通过低温“零保温”奥氏体逆相变淬火,可显著提高该钢的力学性能.

热处理数据库中参数转换数学模型的研究

本文以改进热处理数据库中各类硬度转换和各种钢的硬度—强度转换数据的存储策略为目的,讨论了使用单变量回归计算机软件研究参数转换数学模型的方法。利用此模型计算的结果证明这种方法是有效的,而且改善了数据库存储环境和用户界面,提高了数据库的智能化水平。本文还探讨了合金元素对强度、硬度转换的影响规律和原因。

700MPa级低碳微合金高强钢的相变规律研究

利用Gleeble-1500热/力模拟实验机,研究了新开发的屈服强度700 MPa级高强钢的相变规律,分析了不同冷却速率对钢组织及性能的影响。结果表明,贝氏体相变在较宽的冷速范围内发生,在0.5℃/s^40℃/s的冷却速度范围内均可以得到贝氏体组织。在研究的冷却速度范围内,贝氏体开始相变温度在525℃~620℃之间,转变结束温度在332℃~479℃之间。随着冷却速度的提高,贝氏体开始相变温度降低,冷却速度从0.5℃/s增大至40℃/s,贝氏体开始相变温度下降了95℃,转变结束温度降低了147℃,且随着冷却速度的增加,显微组织由以粒状贝氏体为主转变为以板条贝氏体与马氏体,且板条尺寸也越来越细小。10~20℃/s之间冷速为700 MPa级高强钢最佳冷却速度范围。冷速从0.5℃/s上升到40℃/s的过程中,样品的硬度由254 Hv上升到369 Hv,约上升了115 Hv。

一种高性能Fe—Cr—Mo粉末冶金钢的研究

在Fe—0．5Mo预合金粉末（LAP100．29A4）中添加不同含量的铬铁合金粉末，于1200℃烧结，采用烧结硬化工艺制备一种Fe-Cr-Mo粉末冶金钢，研究铬铁合金粉末添加量对材料的密度、硬度、强度和显微组织的影响。结果表明：添加铬铁合金粉末获得的Fe—Cr—M0粉末冶金钢具有较高密度；随铬铁合金粉末含量的增加，Fe—Cr—Mo粉末冶金钢的硬度升高，最高值达到HRC46；Fe-Cr-Mo粉末冶金钢的强度随着铬铁合金粉末含量的增加，总体上呈现出先上升后下降的趋势，抗拉强度最高值达到了839MPa，屈服强度达到820MPa；合金组织中以马氏体相变为主，从而可获得高强度、高硬度的Fe—Cr—Mo粉末冶金钢。

高强度舰船用钢的连续冷却转变规律研究

采用高温淬火相变仪、Gleeble 3500热模拟试验机和SEM等手段,研究了试验用高强度舰船用钢连续冷却过程中的组织转变规律。结果表明,试验钢的静态CCT曲线和动态CCT曲线均由铁素体加贝氏体、贝氏体、贝氏体＋马氏体和马氏体四个区域组成。静态热模拟组织中冷却速度达到5℃/s时奥氏体才全部转变成贝氏体,而动态热模拟组织中冷却速度为3℃/s时奥氏体就已全部转变成贝氏体组织,且贝氏体组织相对细小。当冷却速度达到20℃/s时,静态和动态热模拟组织中都是完全马氏体组织,形貌均呈板条状,动态热模拟试样的马氏体板条更细小、密集。无论是静态热模拟组织还是动态热模拟组织,硬度都随冷却速度的提高,逐渐升高,但动态热模拟试样的硬度比静态高3-6 HRC。

Ti-Mo-V微合金化超高强钢相变行为

Ti-Mo-V微合金化超高强钢具有良好的塑韧性和成型性,且生产工艺简单,在汽车制造、工程机械等领域具有广阔的应用前景。利用Gleeble3 500热模拟试验机、金相显微镜(OM)、透射电子显微镜(TEM)和显微硬度计等设备系统研究了Ti-Mo-V微合金化超高强钢的连续冷却相变和等温相变行为,获得了试验钢的连续冷却转变(CCT)曲线和时间-温度转变(TTT)曲线,探究了(Ti,Mo,V)C粒子的析出行为对硬度的影响。研究结果表明,当冷却速率低于1℃/s时,试验钢中的组织由铁素体和珠光体组成;当冷却速率为5℃/s时,基体中出现粒状贝氏体,铁素体和珠光体含量均显著减少;当冷却速率增大至10~20℃/s时,试验钢中珠光体组织消失,室温组织转变为铁素体和贝氏体;当冷却速率达到30℃/s时,过冷奥氏体全部转变为贝氏体,硬度达到最大,约为269.2HV;然而,当冷却速率进一步增大至50℃/s时,基体中(Ti,Mo,V)C的析出受到抑制,沉淀强化效果减弱,硬度下降至256.9HV。试验钢在620~730℃等温时仅发生铁素体相变,其相变动力学随温度的降低呈先增快后减缓的变化规律。当等温温度为700℃时,相变孕育期最短,约为25 s;而当等温温度由730℃降低至620℃时,铁素体的平均晶粒尺寸由29.8μm细化至12.3μm,基体中(Ti,Mo,V)C的平均粒径由9.6 nm减小至3.0 nm,此时试验钢中铁素体的显微硬度最大,约为348.7HV,主要是晶粒细化和沉淀强化所致。

Mo_2NiB_2基金属陶瓷的制备与性能

采用单质硼粉、镍粉和钼粉结合反应硼化烧结法制备了Mo2Ni B2基金属陶瓷,研究了Mo2Ni B2基金属陶瓷在烧结过程中的物相转变和尺寸变化以及烧结温度和保温时间对其力学性能和显微组织的影响.结果发现:随着烧结温度升高,材料物相逐渐由单质相变为二元硼化物相和三元硼化物相,并且材料的尺寸先发生细微收缩,再在硼化反应过程中逐渐增加,最后在液相烧结过程中逐渐减小;随着烧结温度升高,Mo2Ni B2基金属陶瓷的抗弯强度和硬度先增加后减小,在1290℃达到最大,分别为1346.5 MPa和83.7 HRA,并且硬质相颗粒逐渐粗化;保温时间对材料性能的影响与烧结温度一致,但在保温30min时抗弯强度最大(1453.3 MPa),保温60 min时硬度最大(83.7 HRA).

纳米析出强化钢激光相变硬化工艺及组织性能研究

采用4kW光纤激光器对厚度为4．5mm的热轧700MPa级纳米析出强化钢进行激光相变硬化处理，主要研究激光功率、扫描速度对相变区组织、硬度及耐磨性的影响。结果表明，激光相变区呈“月牙形”，主要由三个部分组成，由外至内依次是表面微熔区、相变硬化区和过渡区，三个区域的组织依次分别为马氏体+粒状贝氏体、马氏体和细小马氏体+铁素体。激光相变硬化处理后相变硬化区和过渡区(统称“硬化层”)硬度得到提高，平均硬度比基体提高了40～80HV0．3。随着激光功率的增加或扫描速度的减小，硬化层深度逐渐增加，功率为3．5kw时硬化层深度达到1．1mm。当扫描速度为20mm／s，激光功率在2．0～3．5kW之间时，激光相变硬化后试样的耐磨性较基体提高了29％～44％。研究结果表明激光相变硬化可显著提高实验钢的表面硬度和耐磨性能。

355MPa级转向架构架用钢连续冷却转变行为

高速动车组转向架构架对高速动车组的运行品质、行车安全起到至关重要的作用。为向355MPa级转向架构架用钢的工业试制提供指导,在Gleeble-3800热模拟试验机上进行了热模拟试验,结合热膨胀法和金相-硬度法,绘制了355MPa级转向架构架用钢动态连续冷却转变曲线,研究了试验钢在连续冷却条件下的显微组织演变规律。结果表明,冷速小于1℃/s时,其组织主要为多边形铁素体和珠光体;冷速大于5℃/s时,贝氏体类组织快速增加;冷速达到50℃/s时,为板条贝氏体组织。因此,对于355MPa级转向架构架用钢,冷速控制在1~5℃/s较为适宜,其组织主要由比例适中软硬性相结合的铁素体、珠光体和贝氏体构成,可以获得优良的强韧性匹配。