摘要：基于UFC-ACC设计理念,结合超快速冷却机理及其在中厚板产品处理过程中的技术实现,针对中低碳钢采用不同轧制方式,分析超快冷后钢板力学性能变化,得出较优超快冷冷却规程;同时,对比不同工艺条件下的金相组织,结合理论计算,总结出超快速冷却条件下中低碳钢组织性能演变规律.从分析结果看,中低碳钢冲击韧性明显提高,其他力学性能也有较大改善;此外,UFC-ACC冷后机体大部分为细小均匀的F+P组织,并能保持原奥氏体中的高密度位错,使钢板性能优于普通ACC处理后钢板.

摘要：在实验室条件下,设计了一种新型Ti-Cr-B系列HB450高韧性低合金超高强耐磨钢.研究了该类钢的基本特征、显微组织、析出物形态以及冷却速度对其组织和性能的影响.研究结果表明,试验钢具有良好的淬透性,在冷速大于20℃/s时即可获得大量的马氏体组织;试验钢在控制轧制后以950℃淬火,250～300℃回火时可获得细小均匀的回火马氏体+残余奥氏体组织,其布氏硬度达到450左右,具有良好的强韧性配合,满足HB450低合金耐磨钢性能要求;透射电镜分析表明,在250℃回火时,大量ε-FexC在马氏体板条内析出,该类碳化物对试验钢的强化起着极其重要的作用.

摘要：为了达到低密度高强钢优异强韧性结合的目的,设计了一种低密度高强钢Fe-20Mn-9Al-1.2C,经冶炼、锻造和热轧后在900,950,1 000,1 050℃下分别进行固溶处理,保温24 min,并快速水淬,采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、电子探针(EMPA)等试验方法研究固溶温度对试验钢组织性能的影响.结果表明:所设计的新型低密度钢的密度为6.826 g/cm^(3),比常规钢的密度降低约13%.当固溶温度为1 000℃,低密度钢的综合力学性能最佳,其抗拉强度可达1 065 MPa,屈服强度为937 MPa,延伸率为65.3%,强塑积可达69.5 GPa·%,-40℃冲击功(V型缺口)为49 J.

摘要：利用Thermo-Calc软件计算与实验相结合的方法设计出一种在长时服役过程中仅存在MX相的马氏体耐热钢,成分为Fe-0.03C-10Cr-0.2Zr-0.3V,其室温屈服强度、抗拉强度和断裂延伸率分别为266 MPa、413 MPa和38%。经轧制+正火处理的Fe-0.03C-10Cr-0.2Zr-0.3V钢在700℃时效1、10、100和1000 h后,进行高温硬度检测,结果表明,随着时效时间的延长,马氏体耐热钢在700℃的高温硬度保持稳定。对时效不同时间的钢中析出相进行TEM表征,发现随着时效时间的延长(1~1000 h),析出相的平均尺寸从10.8 nm增加至17.8 nm。时效1000 h时,MX相的成分为Zr_(0.46)Nb_(0.14)C_(0.4),体积分数为0.29%。根据蠕变实验结果分析,其在650和700℃的门槛应力分别为54.5和28.4 MPa。

摘要：由于独特的叠层结构,铁素体和渗碳体能较好发挥协同作用,故珠光体组织表现出优异的摩擦学性能.然而,受试验技术限制,人们对珠光体优异摩擦学性能的机械起源认识仍不全面,尤其是在片层方向和片层厚度对珠光体摩擦学行为的影响方面.本文中采用分子动力学模拟方法研究了片层方向和片层厚度对珠光体划痕摩擦学行为的影响.结果表明:与平行于表面的片层方向相比,垂直于表面的片层方向表现出更优异的摩擦学行为,其塑性影响区深度更小,磨损原子数量也较少.对于具有垂直于表面片层方向的珠光体,片层厚度对塑性影响区深度基本无影响,但摩擦力、摩擦系数和磨损原子数目随着片层厚度的减小而减小.此处,片层厚度与磨痕形貌紧密相关.本工作有助于人们理解珠光体片层方向和片层厚度与摩擦变形微观机制之间的关联,可为设计具有更优异摩擦学性能的珠光体钢提供一定理论指导.

摘要：对10 mm厚度Q1100高强钢进行免预热焊接,针对试验钢板强度较高和免预热的特点设计焊接方案,并对焊接接头的微观组织及综合性能进行分析。结果表明,选用Φ1.2 mm的T Union GM 120 ER83-G焊丝、Y形坡口、80%Ar+20%CO 2混合气体保护、层间温度135~165℃的焊接工艺,在焊接热输入量为12.96 kJ/cm时焊接接头具有良好的综合力学性能,焊接接头的抗拉强度在1100 MPa以上,焊缝金属-40℃冲击功平均值为24 J,热影响区-40℃冲击功平均值为72 J。

摘要：随着低合金耐磨钢应用领域逐渐增加,对其中高温条件下的耐磨性能提出了要求。通过成分设计、控制轧制和离线热处理工艺制备了一种Mo、V合金化新型低合金高温耐磨钢。初步探索了其在300~500℃温度范围的高温磨损行为和组织演变,并与同硬度级别的商用常规耐磨钢NM450进行了对比分析。结果表明:通过添加Mo和V等元素可以抑制位错密度降低、板条合并以及渗碳体析出、长大过程,提高了高温耐磨钢的高温强度等力学性能,从而提高了其高温磨损性能。300、400、500℃温度的磨损性能分别是常规NM450的1.5、1.4和2.2倍左右。300到500℃的磨损机制由磨料磨损向氧化磨损和塑性变形转变。高温耐磨钢高温屈服强度相对更高,塑性变形更小。

摘要：为了保证薄规格耐磨钢的产品质量以及提高其在腐蚀磨损环境下的服役性能,对薄规格耐磨钢进行了组织一体化调控,并对其在不同腐蚀介质中的磨损性能进行了研究。设计了Cr质量分数为0.3%和1%的2种低合金耐磨钢,并借助摩擦磨损试验机、扫描电镜等手段对2种材料在去离子水和NaCl溶液介质中的磨损性能和磨损机制进行了研究。研究结果表明,经过冶炼、连铸到热轧、热处理的一体化调控,薄规格耐磨钢板形良好、组织均匀、性能达标。添加质量分数为1%Cr耐磨钢的耐腐蚀磨损性能比添加0.3%Cr的耐磨钢更好。通过提高Cr含量,耐磨钢在3.5%NaCl溶液中的耐磨性能提高了32%。在去离子水和3.5%NaCl溶液环境中,2种钢的磨损机制均为腐蚀磨损和磨粒磨损。在3.5%NaCl溶液中磨损后,2种材料的腐蚀程度不同,低Cr含量的耐磨钢中产生大量的腐蚀坑和腐蚀产物,恶化了其耐腐蚀磨损性能。

摘要：通过在普通NM500合金基础上进行合金减量化设计,结合高纯净度冶炼以及合理的热处理制度,成功开发出具有易焊接、良好综合力学性能和耐磨性能的低成本NM500钢板。低成本NM500钢板全厚度组织为板条马氏体,大角度晶界占比为71.6%,有效晶粒尺寸为1.94μm,硬度HV为500~520,屈服强度为1 222 MPa,抗拉强度为1 583 MPa,伸长率为9.6%,-40℃冲击功为58.8 J。其耐磨性和普通NM500钢板的耐磨性相同,且形貌均由犁沟和少量剥落坑组成。对于能完全淬透的组织,合金减量化对组织和性能影响较小。

摘要：在双碳背景下,开发更高强度、更好耐磨性的超级耐磨钢产品,可以进一步减少因材料磨损导致的经济损失和资源浪费。对抗拉强度1.9 GPa级超高强度耐磨钢进行了研发,通过合理的化学成分设计和热处理工艺,试制出具有良好综合性能的超高强耐磨钢,并研究了回火温度对其组织及力学性能的影响。结果表明:采用880℃淬火+180℃回火热处理工艺,试制钢板获得了较为优异的综合力学性能,其抗拉强度为1951 MPa,伸长率为14%,-40℃冲击功为45.6 J。钢板微观组织为细小的板条马氏体,板条间存在少量的片状奥氏体,增加了钢板的韧性;各种强度增量贡献中,微合金化产生的Ti(C,N)和Nb(C,N)纳米碳化物提供了243 MPa的析出强化增量,在180℃回火后仍保留了高密度的淬火产生的位错,提供了828 MPa的位错强化增量。