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加热温度对高碳含铬贝氏体钢相变和组织的影响
1
作者 陈振业 周明星 +5 位作者 田俊羽 甘晓龙 齐建军 张胜宏 苏思琪 程柯扬 《钢铁》 北大核心 2026年第1期136-146,共11页
高碳钢贝氏体相变速率较慢,加速其相变进程是重要研究课题。加热温度作为影响贝氏体相变速率的关键参数之一,其对相变过程的影响规律仍存在学术争议。以高碳含铬贝氏体钢为研究对象,采用热膨胀法、光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电... 高碳钢贝氏体相变速率较慢,加速其相变进程是重要研究课题。加热温度作为影响贝氏体相变速率的关键参数之一,其对相变过程的影响规律仍存在学术争议。以高碳含铬贝氏体钢为研究对象,采用热膨胀法、光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、电子探针、高温共聚焦显微镜等方法和设备,研究了加热温度对贝氏体相变和组织的影响。结果表明,在原始奥氏体晶粒尺寸变化与合金元素回溶的竞争作用下,试验钢贝氏体相变速率随着加热温度的升高而降低。试验钢加热前存在大量微米级和亚微米级富铬、钼碳化物,其在低加热温度下的回溶速率缓慢。升高加热温度将促进第二相颗粒回溶,增大贝氏体相变激活能,从而减慢贝氏体相变速率。此外,加热温度对贝氏体相变的影响呈非线性特征,存在1个临界温度,加热温度超过该临界值后,相变动力学对温度变化的敏感性显著下降。另外,由于合金元素的偏析,以及第二相颗粒的带状析出,在较低加热温度下,原始奥氏体中形成了细晶区与粗晶区的带状分布特征,细晶区中存在大量未回溶富铬、钼碳化物。细晶奥氏体区中形成的贝氏体长度较短、厚度较大。升高加热温度后,原始奥氏体和贝氏体晶粒尺寸分布趋于均匀化。 展开更多
关键词 贝氏体 相变动力学 加热温度 铬 高碳钢 显微组织 元素偏析 高温共聚焦显微镜
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预应变对GCr15SiMo轴承钢贝氏体相变及组织性能的影响
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作者 付薛洁 于惠玲 +2 位作者 姚建刚 赵政 曹善鹏 《塑性工程学报》 北大核心 2026年第1期190-197,共8页
基于轴承服役过程对综合力学性能的需求,分别从组织构成对力学性能的影响、贝氏体相变过程残留奥氏体的热稳定性、贝氏体相变动力学及预应变对精细组织的影响等多个角度对GCr15SiMo轴承钢进行了系统的研究和分析。测试了GCr15SiMo轴承... 基于轴承服役过程对综合力学性能的需求,分别从组织构成对力学性能的影响、贝氏体相变过程残留奥氏体的热稳定性、贝氏体相变动力学及预应变对精细组织的影响等多个角度对GCr15SiMo轴承钢进行了系统的研究和分析。测试了GCr15SiMo轴承钢的力学性能,采用X射线衍射、扫描电子显微镜和高分辨率透射电镜表征了微观组织,并利用Gleeble-3500热模拟试验机测试了施加预应变对等温贝氏体相变过程的影响。实验结果表明:贝氏体等温处理后,抗拉强度达到2425 MPa、伸长率为6.5%。贝氏体相变过程中,过饱和的碳原子以两种形式存在:一是在贝氏体板条内析出,形成纳米级的棒状碳化物,与贝氏体板条呈45°取向;二是扩散到未转变过冷奥氏体基体内,影响其热稳定性。1200 s后过冷奥氏体热稳定性高,冷却至室温时稳定保留下来。低的预应变温度和0%~2%内较高的应变量有利于缩短贝氏体相变孕育期,提高碳的扩散驱动力,加速贝氏体相变过程。 展开更多
关键词 预应变 轴承钢 贝氏体 微观组织 相变动力学
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渗碳-激光冲击复合强化G20Cr2Ni4A磨损性能实验
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作者 何莉萍 张珺婷 +3 位作者 李宛桐 徐震昭 崔国栋 蔡振兵 《实验技术与管理》 北大核心 2026年第1期77-85,共9页
针对风电轴承钢易磨损、脱落等失效问题,该文对G20Cr2Ni4A低碳轴承钢基体进行渗碳和渗碳-激光强化复合处理后,结合磨损实验及微观组织形貌、硬度和成分表征结果,对比基体及表面处理后样品在不同磨损条件下的摩擦磨损特性,最后采用Abaqu... 针对风电轴承钢易磨损、脱落等失效问题,该文对G20Cr2Ni4A低碳轴承钢基体进行渗碳和渗碳-激光强化复合处理后,结合磨损实验及微观组织形貌、硬度和成分表征结果,对比基体及表面处理后样品在不同磨损条件下的摩擦磨损特性,最后采用Abaqus软件对磨损体积、应力等参数进行模拟仿真。结果表明:G20Cr2Ni4A基体组织由低碳板条状马氏体和少量铁素体组成;渗碳后表层组织主要为隐晶马氏体和粒状碳化物;渗碳-激光强化处理后表面主要是塑性变形层和氧化层,硬度较渗碳后表层提升26%,摩擦系数下降40%,磨损量减少26%。Abaqus模拟仿真结果与实验结果一致性较好,对理论分析材料的磨损性能起到了很好的辅助作用。该实验有助于学生将材料学科与计算机人工智能知识有机结合,在掌握材料磨损性能综合实验类项目的基础上,进一步提升创新思维和解决实际工程问题的能力。 展开更多
关键词 G20Cr2Ni4A 渗碳处理 激光冲击强化 磨损性能
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Ti含量对热镀55wt.%Al-Zn镀层组织的影响
4
作者 张志坚 徐学明 +3 位作者 唐兴昌 惠洋 刘小华 李坤宇 《兰州理工大学学报》 北大核心 2026年第1期8-14,共7页
为研究Ti对热镀55wt.%Al-Zn镀层组织的影响,通过配置不同Ti含量55wt.%Al-Zn热浸镀锌铝液对钢基板进行热浸镀实验,利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及能谱仪(EDS),对不同Ti含量铝锌镀层的表面、截面及过渡层组织进行分析.结果表明:不... 为研究Ti对热镀55wt.%Al-Zn镀层组织的影响,通过配置不同Ti含量55wt.%Al-Zn热浸镀锌铝液对钢基板进行热浸镀实验,利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及能谱仪(EDS),对不同Ti含量铝锌镀层的表面、截面及过渡层组织进行分析.结果表明:不同Ti含量表面锌花组织结构基本一致,镀层表面锌花及合金层组织均由富Al相、富Zn相、富Si相及Al-Zn-Fe-Si化合物相构成;当Ti质量分数低于0.035%时,镀层锌花尺寸随Ti含量的增高而显著减小,含Ti镀层组织相对细小且致密;Ti的添加能够在镀液凝固过程中增加形核点,有助于锌花尺寸减小及细化镀层合金晶粒尺寸. 展开更多
关键词 铝锌镀层 TI含量 镀层组织 锌花 晶粒细化
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Q235钢激光成形工艺及焊缝质量研究
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作者 刘品潇 刘昊男 +4 位作者 刘振阳 闫基森 王明辉 解芳 XIJIN HUA 《精密成形工程》 北大核心 2026年第1期149-159,共11页
目的探究不同激光功率对Q235钢成形特性的影响规律。方法在固定激光焊接时焊接速度和离焦量不变的条件下,分别采用600、750、900、1050、1200、1350 W 6种不同的激光功率对2.4 mm厚的Q235钢薄片进行了焊接,并分析了不同激光功率下焊接... 目的探究不同激光功率对Q235钢成形特性的影响规律。方法在固定激光焊接时焊接速度和离焦量不变的条件下,分别采用600、750、900、1050、1200、1350 W 6种不同的激光功率对2.4 mm厚的Q235钢薄片进行了焊接,并分析了不同激光功率下焊接接头的微观组织、力学性能和耐腐蚀能力。结果在900~1350 W激光功率下,Q235钢的焊缝成形良好。焊缝区域存在部分板条马氏体,其硬度和抗拉强度都高于母材区域的。在激光功率1350 W下,焊接接头的抗拉强度最高,为382 MPa,其次为激光功率1200 W下的焊接接头,其抗拉强度为380 MPa,但此时的显微硬度最高,为275.66HV。使用1200 W激光功率焊接时得到的焊接接头耐腐蚀性能最好,其自腐蚀电流密度为5.19×10^(−6)A/cm^(2),容抗弧半径也最大;拉伸断面端口主要由均匀分布的等轴韧窝组成。结论当激光功率为1200 W、焊接速度为500 mm/min、离焦量为−5 mm时,焊接接头综合性能较为优异。 展开更多
关键词 Q235钢 激光焊接 力学性能 金相组织 耐腐蚀性
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经济型B级酸性服役管线管开发
6
作者 刘玉荣 米永峰 +3 位作者 余泽金 王增海 赵广林 胡波 《包钢科技》 2026年第1期65-68,共4页
文章针对BNS酸性服役管线管,设计了经济型新钢种,开展了实验室研究及工业试制。结果表明,不论是热轧态还是经890℃正火热处理后,试制钢管的屈服强度、抗拉强度、延伸率、冲击性能、维氏硬度等各项性能均满足API 5L标准要求。钢管经890... 文章针对BNS酸性服役管线管,设计了经济型新钢种,开展了实验室研究及工业试制。结果表明,不论是热轧态还是经890℃正火热处理后,试制钢管的屈服强度、抗拉强度、延伸率、冲击性能、维氏硬度等各项性能均满足API 5L标准要求。钢管经890℃正火热处理后,其低温冲击韧性大幅提高,韧脆转变温度从热轧态的-10℃降至正火态的-50℃,正火热处理改善了钢管的带状组织,且基体的晶粒度由热轧态的7级细化为8.5级。 展开更多
关键词 经济型管线管 酸性服役 正火处理
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固溶处理对一种高碳H13钢硬度和耐磨性的影响
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作者 苏勇 石丁瑞 +1 位作者 于兴福 魏英华 《材料研究学报》 北大核心 2026年第1期72-80,共9页
对高碳含量H13钢进行热处理并表征其微观组织和力学性能,研究了钢中析出的碳化物对其硬度和耐磨性的影响。结果表明,这种高碳H13钢在1030、1040、1050和1060℃固溶后淬火,其硬度主要决定于未溶的碳化物和马氏体中的碳含量,而其回火硬度... 对高碳含量H13钢进行热处理并表征其微观组织和力学性能,研究了钢中析出的碳化物对其硬度和耐磨性的影响。结果表明,这种高碳H13钢在1030、1040、1050和1060℃固溶后淬火,其硬度主要决定于未溶的碳化物和马氏体中的碳含量,而其回火硬度与马氏体中析出的二次碳化物有关。回火后析出二次碳化物的含量随着固溶温度的提高其变化规律是:先显著提高后降低,然后略有提高,在1040℃固溶后达到最大值。二次碳化物含量的变化规律,与回火后H13钢的硬度和耐磨性的变化趋势相同。在1040℃固溶后H13钢的耐磨性最好,磨损量最小(2.61mg)。 展开更多
关键词 金属材料 H13钢 热处理 二次碳化物 硬度 耐磨性
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500 MPa级低合金高强钢组织与拉伸行为的各向异性研究
8
作者 王朝斌 穆振凯 +6 位作者 张士杰 聂强胜 安方亮 姜军 王硕康 刘石双 周纪名 《材料导报》 北大核心 2026年第3期213-219,共7页
本工作主要研究了汽车结构件用500 MPa级低合金高强钢组织和拉伸行为的各向异性。利用扫描电子显微镜、拉伸试验机等设备研究了CR500LA合金与轧制方向分别成0°、45°和90°试样的组织、织构、拉伸性能和断裂行为,采用Hill... 本工作主要研究了汽车结构件用500 MPa级低合金高强钢组织和拉伸行为的各向异性。利用扫描电子显微镜、拉伸试验机等设备研究了CR500LA合金与轧制方向分别成0°、45°和90°试样的组织、织构、拉伸性能和断裂行为,采用Hill48-σ、Hill48-r和Yld2000-2d屈服准则对CR500LA合金的各向异性进行了预测。结果表明:合金主要由铁素体和珠光体组成,织构类型主要有{111}〈110〉、{111}〈112〉、{001}〈110〉、{112}〈110〉,其中α纤维织构{112}〈110〉占主导;随着与轧制方向夹角的增加,拉伸强度呈先下降后上升的趋势,塑性和r值呈先上升后下降的趋势;合金的各向异性主要是由织构类型和比例差异而引起;Yld2000-2d屈服模型对CR500LA合金各向异性的预测更精准;拉伸断口为典型的由大量韧窝组成的韧性断裂。 展开更多
关键词 低合金高强钢 CR500LA 显微组织 拉伸行为 各向异性
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中锰钢残余奥氏体稳定性调控的研究进展
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作者 李帅 朱晴 +1 位作者 陈起 高军恒 《河北冶金》 2026年第1期17-23,共7页
中锰钢作为第三代先进高强钢的典型代表,凭借兼具高强度与高塑性的优异力学性能,已成为国内外材料领域研究者和工程技术人员的重点关注对象,在高端装备、汽车制造等关键领域展现出广阔应用前景。其优异的强塑性主要依赖于残余奥氏体(残... 中锰钢作为第三代先进高强钢的典型代表,凭借兼具高强度与高塑性的优异力学性能,已成为国内外材料领域研究者和工程技术人员的重点关注对象,在高端装备、汽车制造等关键领域展现出广阔应用前景。其优异的强塑性主要依赖于残余奥氏体(残奥)在变形过程中的相变诱导塑性(TRIP)效应,而宽应变范围内持续的TRIP效应取决于残奥稳定性的有效调控。从成分调控、晶粒尺寸调控和形貌调控3个方面综述了近年来中锰钢中残奥稳定性调控的研究进展,并提出了面向高性能中锰钢的残奥稳定性调控策略。研究表明,通过合理的成分设计、晶粒尺寸调控与热处理工艺优化,可精准调控残奥的成分、形貌、尺寸、体积分数及其稳定性,从而提升中锰钢综合力学性能。然而,当前研究多局限于实验室条件,面向工业化应用的残奥稳定性调控仍面临精准控制难的技术瓶颈。未来亟需在锰分布定量控制、多相组织协同调控等方面开展深入研究,推动中锰钢在高端装备制造领域的工程化应用。 展开更多
关键词 中锰钢 强塑性 残余奥氏体 TRIP效应 晶粒尺寸 热处理工艺 变形机制
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奥氏体化温度和保温时间对B1500HS板热镀锌层组织及力学性能的影响
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作者 樊良伟 《汽车工艺与材料》 2026年第1期37-45,共9页
通过扫描电子显微镜结合能谱分析(SEM+EDS)和X射线衍射(XRD)分析结合单轴拉伸试验探究了工业生产的B1500HS热镀锌(GI)层在奥氏体化过程中的显微组织演化规律及其对板材力学性能的影响。结果表明,在880~930℃的加热范围内且保温时间为3~7... 通过扫描电子显微镜结合能谱分析(SEM+EDS)和X射线衍射(XRD)分析结合单轴拉伸试验探究了工业生产的B1500HS热镀锌(GI)层在奥氏体化过程中的显微组织演化规律及其对板材力学性能的影响。结果表明,在880~930℃的加热范围内且保温时间为3~7 min的条件下:GI镀层的主要成分由Γ相(Fe_(3)Zn_(10))和α-Fe(Zn)相构成;随着保温时间从3 min延长至7 min,Γ相含量逐渐减少,转而形成单一的α-Fe(Zn)相;在较高温下长时间保温会导致镀层面出现氧化膜覆盖现象,其中Mn元素向表面积聚并富集于最外侧氧化膜内;单轴拉伸结果显示,不同奥氏体化条件下的试样抗拉强度差异较小;综合考虑断裂延伸率等因素后发现,当加热温度为900℃且保温时间为3 min时获得的最佳综合机械表现为抗拉强度达1 566 MPa,断裂总延伸率为6.5%。该研究表明合理选择奥氏体化参数可有效平衡GI镀板的耐腐蚀性和机械加工特性。 展开更多
关键词 热成形板 热镀锌 奥氏体化 显微组织 拉伸性能
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V、Nb、Ti微合金元素在低Mo耐火钢中强化机理研究
11
作者 万荣春 《船舶职业教育》 2026年第1期49-52,共4页
通过观察两种不同V、Nb、Ti微合金元素含量的Q355级别低Mo(小于0.30 wt.%)耐火钢在不同变形量下滑移带分布特征,结合试验钢显微组织与力学性能,分析研究V、Nb、Ti微合金元素在耐火钢中的强化机理。试验结果表明,V、Nb、Ti微合金元素的加... 通过观察两种不同V、Nb、Ti微合金元素含量的Q355级别低Mo(小于0.30 wt.%)耐火钢在不同变形量下滑移带分布特征,结合试验钢显微组织与力学性能,分析研究V、Nb、Ti微合金元素在耐火钢中的强化机理。试验结果表明,V、Nb、Ti微合金元素的加入,可以增加试验钢的贝氏体体积分数,同时增加铁素体中的析出相和位错密度。V、Nb、Ti微合金元素在耐火钢中的强化机理主要表现在两方面:一是通过析出强化和增加位错密度,强化铁素体组织;二是通过增加贝氏体体积分数,实现贝氏体相变强化,同时强化其周围贝氏体/铁素体复合组织。 展开更多
关键词 V、Nb、Ti 低Mo耐火钢 强化机理
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重轨钢中大尺寸Al_(2)O_(3)-SiO_(2)-CaO-MgO系非金属夹杂物的形成与控制
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作者 李红光 郭睿刚 +4 位作者 王勇 刘成松 魏耀武 张华 倪红卫 《钢铁》 北大核心 2026年第1期64-77,共14页
随着铁路高效化运输的不断发展,钢轨质量要求不断提高,对重轨钢中非金属夹杂物的控制要求也越发严格。尺寸偏大的非金属夹杂物会恶化钢轨线路服役性能甚至降低其在线探伤合格率,对钢轨的生产成本控制和线路服役表现均产生不利影响,尤其... 随着铁路高效化运输的不断发展,钢轨质量要求不断提高,对重轨钢中非金属夹杂物的控制要求也越发严格。尺寸偏大的非金属夹杂物会恶化钢轨线路服役性能甚至降低其在线探伤合格率,对钢轨的生产成本控制和线路服役表现均产生不利影响,尤其夹杂物中含有硬质的MgO-Al_(2)O_(3)尖晶石颗粒时,夹杂物会急剧增加其对钢轨性能的恶化作用。基于此,以某钢轨企业生产的U75V重轨钢为对象,通过对其冶炼过程非金属夹杂物演变的研究,明确了从转炉终点到连铸工序非金属夹杂物由Al_(2)O_(3)-SiO_(2)-MnO系向Al_(2)O_(3)-SiO_(2)-CaO-MgO系演变的过程,阐明了钢中w(T[O])和w([N])以及非金属氧化物夹杂的数量密度、尺寸分布、平均成分的变化规律和原因。通过FactSage 8.2热力学软件计算了Al_(2)O_(3)-SiO_(2)-CaO-MgO系夹杂物中MgO-Al_(2)O_(3)尖晶石形成的热力学条件,结果表明,夹杂物中Al_(2)O_(3)质量分数小于30%且MgO质量分数小于2%时,夹杂物中不会析出MgO-Al_(2)O_(3)尖晶石。控制夹杂物中MgO和Al_(2)O_(3)质量分数对重轨钢中大尺寸夹杂物的控制具有重要意义。基于钢液成分对夹杂物影响规律的讨论,发现了含有MgO-Al_(2)O_(3)尖晶石的大尺寸夹杂物为外来夹杂物。结合浸入式水口侵蚀行为的检测分析,揭示了含MgO-Al_(2)O_(3)尖晶石大尺寸Al_(2)O_(3)-SiO_(2)-CaO-MgO系夹杂的形成机理,提出了优化中间包耐火材料、覆盖剂成分以及浸入式水口类型的控制技术思路,对重轨钢大尺寸非金属氧化夹杂的控制具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 钢轨质量 探伤合格率 服役性能 重轨钢 夹杂物 镁铝尖晶石 浸入式水口 夹杂物生成机理
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FH690特厚钢板晶体学特征与韧性的关系
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作者 高擎 周文浩 +5 位作者 郝家乐 李玉路 史术华 卢兴福 谢振家 尚成嘉 《钢铁》 北大核心 2026年第1期147-155,共9页
随着海洋工程向深远海和极地拓展,海洋工程装备日益大型化,发展具备690 MPa级高强度、-60℃高韧性的特厚海洋工程用钢的需求十分迫切。然而,随着钢板强度级别和厚度规格的提升,特厚板1/2厚度(1/2T)位置的冲击韧性面临严峻挑战。对比研... 随着海洋工程向深远海和极地拓展,海洋工程装备日益大型化,发展具备690 MPa级高强度、-60℃高韧性的特厚海洋工程用钢的需求十分迫切。然而,随着钢板强度级别和厚度规格的提升,特厚板1/2厚度(1/2T)位置的冲击韧性面临严峻挑战。对比研究了厚度为210 mm的FH690调质特厚海洋工程用钢板在1/4厚度(1/4T)和1/2T位置的显微组织与力学性能,旨在从晶体学特征角度揭示特厚板组织与低温韧性的关联。研究结果表明,厚度为210 mm的FH690工业试验钢板在1/4T与1/2T位置的拉伸性能相近,其屈服强度分别为776、767 MPa,抗拉强度分别为850、856 MPa,断后伸长率分别为20.5%和21.6%。系列温度冲击试验结果显示,虽然1/4T位置的上平台冲击功(约为141 J)高于1/2T位置(约为109 J),但两者的韧脆转变温度(ductile-brittle transition temperature,DBTT)差异不大,分别约为-78、-73℃。扫描电子显微镜(scanning electron microscopy,SEM)分析表明,试验钢在1/4T和1/2T位置的显微组织均为回火板条贝氏体,贝氏体基体中弥散分布着细小球状碳化物。透射电子显微镜(transmission electron microscopy,TEM)分析进一步确认,这些细小碳化物主要为尺寸约为100 nm的M23C6型析出相。晶体学特征分析表明,1/4T位置的原始奥氏体晶粒小于1/2T位置,但1/2T位置的block界面密度显著高于1/4T位置。示波冲击试验表明,在韧脆转变温度附近(-80℃)时,1/4T和1/2T位置的起裂功相近,分别为27、30 J,但1/4T位置的裂纹扩展功显著高于1/2T位置。这表明,高密度的大角度block界面有助于在低温冲击过程中保证起裂功并降低韧脆转变温度,而细小的原始奥氏体晶粒则可显著提升裂纹扩展功。 展开更多
关键词 FH690 特厚板 晶体学 低温韧性 海洋工程用钢 韧脆转变温度 韧化机理 变体选择
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回火温度对Si-Mn-Mo系贝氏体钢组织与性能的影响
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作者 唐家璇 杨忠民 +4 位作者 笪光杰 范长增 陈颖 李昭东 王凯 《金属热处理》 北大核心 2026年第1期22-29,共8页
通过SEM、TEM、XRD、硬度测量、室温拉伸试验和低温冲击试验,研究了正火后回火温度对不同Si含量的Si-Mn-Mo系贝氏体试验钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:试验钢经200~400℃回火后的微观组织为板条贝氏体+残留奥氏体(薄膜状)+M-A岛... 通过SEM、TEM、XRD、硬度测量、室温拉伸试验和低温冲击试验,研究了正火后回火温度对不同Si含量的Si-Mn-Mo系贝氏体试验钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:试验钢经200~400℃回火后的微观组织为板条贝氏体+残留奥氏体(薄膜状)+M-A岛,且残留奥氏体体积分数在5%以下,组织中M-A岛和残留奥氏体随回火温度的升高逐渐分解和转化。随着回火温度的升高,奥氏体转变为贝氏体组织,出现回火二次硬化现象,350℃回火时试验钢的硬度和强度均达到峰值,硬度值达到365 HV0.5以上,抗拉强度和屈服强度达到1400 MPa和1100 MPa以上。400℃回火后试验钢出现第一类回火脆性,低温冲击性能剧烈下降,高Si试验钢中较高含量的Si起到稳定残留奥氏体的作用,能够有效推迟第一类回火脆性。综合考虑Si含量和回火温度对试验钢组织和性能的影响,Si-Mn-Mo系贝氏体钢的Si含量宜取1.5%~2.0%,热处理工艺选择350℃回火2 h较合适。 展开更多
关键词 贝氏体钢 SI含量 回火温度 残留奥氏体 回火二次硬化 力学性能
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喷丸处理对高强渗碳齿轮钢旋转弯曲疲劳性能的影响
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作者 陈为浩 许自宽 +5 位作者 谷雪忠 谷金波 迟宏宵 王斌 张鹏 张哲峰 《金属热处理》 北大核心 2026年第1期279-287,共9页
对渗碳高强齿轮钢分别进行不同强度的喷丸处理(0.2、0.3和0.4 mmA),并测试、表征和分析了试样的表面损伤、残余应力、显微硬度和旋转弯曲疲劳强度及失效机制。结果表明:随喷丸强度增加,试样的表面粗糙度逐渐增大,并且0.3和0.4 mmA喷丸... 对渗碳高强齿轮钢分别进行不同强度的喷丸处理(0.2、0.3和0.4 mmA),并测试、表征和分析了试样的表面损伤、残余应力、显微硬度和旋转弯曲疲劳强度及失效机制。结果表明:随喷丸强度增加,试样的表面粗糙度逐渐增大,并且0.3和0.4 mmA喷丸试样表面出现缺陷和断裂碳化物;喷丸处理后试样的残余压应力显著提升,但由于表面损伤导致0.3和0.4 mmA喷丸试样的近表面残余压应力发生松弛;随着喷丸强度增加,试样的疲劳强度呈先升后降的趋势,其中0.2 mmA喷丸试样的疲劳强度最优,而0.3和0.4 mmA喷丸试样中发现距表面100~250μm处的聚集碳化物出现裂纹,导致其疲劳性能下降。 展开更多
关键词 渗碳齿轮钢 喷丸 表面损伤 残余应力 旋转弯曲疲劳
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铝添加量对ZGMn18Cr2轻质高锰钢组织与抗冲击磨损性能的影响
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作者 杨壹 郑志斌 +4 位作者 龙骏 卢威 陈志强 胡细东 陈胜迁 《机械工程材料》 北大核心 2026年第2期66-72,共7页
在ZGMn18Cr2轻质高锰钢成分的基础上,添加质量分数分别为0,4%,7%,11%的铝,经熔炼和1100℃固溶处理制备试验钢,研究了铝添加量对其显微组织、力学性能及冲击磨损行为的影响。结果表明:未添加和添加质量分数4%~7%铝时,试验钢的组织均主要... 在ZGMn18Cr2轻质高锰钢成分的基础上,添加质量分数分别为0,4%,7%,11%的铝,经熔炼和1100℃固溶处理制备试验钢,研究了铝添加量对其显微组织、力学性能及冲击磨损行为的影响。结果表明:未添加和添加质量分数4%~7%铝时,试验钢的组织均主要为奥氏体与点状κ-碳化物;当铝质量分数增至11%时,试验钢中形成奥氏体与铁素体双相组织并伴有孪晶。随着铝添加量增多,试验钢的冲击吸收功和断后伸长率先增后减,最大值分别出现在铝质量分数为4%和7%时;随铝添加量增多,试验钢硬度提高,屈服与抗拉强度先降后升。在低冲击功(0.5 J)和高冲击功(3.5 J)下磨损后,试验钢的质量损失均呈先降后升趋势。低冲击功下试验钢的磨损以微切削与塑性变形为主;高冲击功下随着铝添加量的增多,磨损机制由疲劳剥落转变为沿相界脆性剥离。不同铝添加量的试验钢在冲击磨损作用下均表现出加工硬化,低冲击功和高冲击功下的加工硬化率均在添加质量分数4%铝时最高。 展开更多
关键词 高锰钢 轻量化 显微组织 冲击磨损
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42CrMoVRE轴承钢滚动接触疲劳行为的有限元模拟研究
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作者 杜泽京 朱艳坤 +1 位作者 张鹏 张哲峰 《材料导报》 北大核心 2026年第2期212-217,共6页
42CrMoVRE高温回火组织为回火索氏体,低温回火组织为与回火马氏体。在理想条件下进行了滚动接触疲劳模拟计算,结果显示最大剪切应力与最大塑性累计应变均出现在次表面下140μm处,表明该位置处为滚动接触疲劳裂纹萌生危险区。滚动接触疲... 42CrMoVRE高温回火组织为回火索氏体,低温回火组织为与回火马氏体。在理想条件下进行了滚动接触疲劳模拟计算,结果显示最大剪切应力与最大塑性累计应变均出现在次表面下140μm处,表明该位置处为滚动接触疲劳裂纹萌生危险区。滚动接触疲劳实验结果显示,对于次表面起源的滚动接触疲劳失效,裂纹出现在次表面下134μm处,并向表面延伸导致最终失效,与模拟结果相对应。绘制了模拟计算累计塑性应变曲线,在3.5 GPa和4.5 GPa的接触应力下,高温回火组织与低温回火组织相比,应变曲线变化趋势相同、最大值提高,模拟结果与滚动接触疲劳实验S-N关系相吻合。该有限元方法为快速预测材料的滚动接触疲劳寿命提供了一种高效手段。 展开更多
关键词 42CrMoVRE钢 滚动接触疲劳 有限元方法 热处理
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热处理工艺对高性能桥梁耐候钢组织及力学性能的影响
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作者 李立志 刘文胜 +5 位作者 张可 徐党委 黄重 彭宁琦 余强 齐江华 《材料科学与工艺》 北大核心 2026年第1期27-35,共9页
近年来,桥梁耐候钢不断朝着高强度、高韧性、低屈强比、耐腐蚀和易焊接的方向发展,然而,桥梁耐候钢的屈服强度越高,其实现低屈强比和高韧性的难度就越大。为了考察不同热处理工艺对桥梁耐候钢的屈服强度、屈强比和低温韧性的影响,开发... 近年来,桥梁耐候钢不断朝着高强度、高韧性、低屈强比、耐腐蚀和易焊接的方向发展,然而,桥梁耐候钢的屈服强度越高,其实现低屈强比和高韧性的难度就越大。为了考察不同热处理工艺对桥梁耐候钢的屈服强度、屈强比和低温韧性的影响,开发出综合力学性能优异的高性能桥梁耐候钢,本文采用OM、SEM等手段,并结合拉伸、低温冲击等实验,对比研究了TMCP、回火及调质工艺对桥梁耐候钢的微观组织、力学性能和屈强比的影响。研究表明:实验钢的轧态组由多边形铁素体和少量粒状贝氏体组成,屈服强度为515 MPa,抗拉强度为734 MPa,-40℃冲击功为46 J。经450~550℃回火后的组织相较于轧态组织更细小,粒状贝氏体中的M/A岛经回火后逐渐分解,使实验钢的韧性大幅提高,冲击功均高于210 J,但强度变化不明显;M/A岛分解后形成的大量渗碳体是实验钢屈强比没有显著提高的主要原因。此外,实验钢经920℃淬火和500~600℃回火后,回火索氏体的板条特征逐渐减少直至消失,渗碳体由带状转变为粒状且呈弥散分布,可获得750 MPa以上的屈服强度,且-40℃冲击功大于275 J,但屈强比较高在0.96以上。实验钢经500℃回火1 h时,可获得屈服强度高于500 MPa、屈强比低于0.80、-40℃冲击功大于240 J的高性能桥梁耐候钢。 展开更多
关键词 桥梁耐候钢 回火温度 调质处理 组织 力学性能
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退火温度对含铜00Cr13Si2钢显微组织、力学性能和磁性能的影响
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作者 石浩 李绍宏 +2 位作者 李权 李根 包汉生 《金属热处理》 北大核心 2026年第1期145-152,共8页
采用倒置金相分析系统、透射电镜、软磁直流测量装置以及交直流软磁磁滞回线仪等研究了退火温度对含铜00Cr13Si2钢显微组织、力学性能和磁性能的影响。结果表明,随着退火温度的升高,试验钢的晶粒尺寸和析出相尺寸均增大,晶粒形貌由扁平... 采用倒置金相分析系统、透射电镜、软磁直流测量装置以及交直流软磁磁滞回线仪等研究了退火温度对含铜00Cr13Si2钢显微组织、力学性能和磁性能的影响。结果表明,随着退火温度的升高,试验钢的晶粒尺寸和析出相尺寸均增大,晶粒形貌由扁平状逐渐向近等轴状转变,小晶粒数量显著减少,而抗拉强度和铁损逐渐降低。同时,高温退火(850℃)下析出相由小于10 nm粗化至约20 nm,并在组织中呈不均匀分布。综合考虑,退火温度选择700℃时,该钢具有较好的力学性能和磁性能匹配,抗拉强度为591 MPa,屈服强度为463 MPa,磁感应强度B_(25)、B_(50)和B_(100)分别为1.34、1.43和1.53 T,在保证较高强度的同时获得最低的铁损和良好的磁滞特性。 展开更多
关键词 软磁不锈钢 磁性能 退火温度 力学性能
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回火温度对1100 MPa级超高强钢组织与性能的影响
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作者 董敬文 王天琪 +3 位作者 弓硕 贾涓 柴希阳 罗小兵 《金属热处理》 北大核心 2026年第1期159-166,共8页
以控轧控冷(TMCP)+回火(T)工艺制备的低碳超高强钢为研究对象,采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、拉伸试验和冲击试验等方法,系统研究了回火温度(500、550和600℃)对1100 MPa级超高强钢微观组织、纳米相析出和力学性... 以控轧控冷(TMCP)+回火(T)工艺制备的低碳超高强钢为研究对象,采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、拉伸试验和冲击试验等方法,系统研究了回火温度(500、550和600℃)对1100 MPa级超高强钢微观组织、纳米相析出和力学性能的影响。结果表明,相较于TMCP态,500℃回火后,屈服强度和抗拉强度分别上升至1173 MPa和1276 MPa,-20℃和-84℃冲击吸收能量下降至107 J和55 J。随回火温度升高,屈服强度先增加后降低,抗拉强度逐渐降低,低温韧性逐渐增强。TMCP态试验钢的组织为板条马氏体,回火后组织为回火马氏体。500~600℃回火条件下,试验钢中形成细小的NiAl纳米相及逆转变奥氏体,纳米相的析出强化作用和逆转变奥氏体的增韧作用对强韧性匹配产生重要影响。在600℃回火条件下获得良好的强韧性匹配,其屈服强度为1160 MPa,抗拉强度为1212 MPa,-20℃和-84℃冲击吸收能量为199 J和194 J。 展开更多
关键词 超高强钢 逆转变奥氏体 NiAl析出相 强韧性
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