CrNb轨钢与PD3、BNbRE轨钢组织和性能的对比研究

在U74普通碳素轨的基础上,增加Si含量,调整C、Mn含量,加入合金元素Cr、Nb,设计出CrNb低合金钢轨钢。研究了该钢轨钢与PD3、BNbRE钢轨钢组织和性能差异。重点比较了3种轨钢的CCT曲线,加热温度与奥氏体晶粒及冲击韧性之间的关系,热处理前后的珠光体片间距,奥氏体晶粒度及其有关性能,并对Cr、V、Nb在轨钢中的作用进行了讨论。结果表明:CrNb轨钢的强度与PD3、BNbRE轨钢基本相当,CrNb轨钢淬透性明显好于其他两种轨钢。     

铁基非晶合金非晶形成能力的分子动力学模拟

采用分子动力学方法,模拟了Fe60Cr20Mo20和Fe50Cr20Mo20M10(M=Ni,W)铁基非晶合金的形成过程,通过加热至熔融态再淬火的方法计算出了了Fe60Cr20Mo20、Fe50Cr20Mo20M10和Fe50Cr20Mo20W10三种合金形成非晶的临界冷速及一系列热力学参数。结果表明,三种合金形成非晶的临界冷速分别为15.7 K/ps、3.62 K/ps和1.04 K/ps,四元合金较三元合金形成非晶所需的临界冷速大大降低,而W元素的添加更能提高合金的非晶形成能力。另外,通过热力学参数分析,Fe50Cr20Mo20W10合金的约化玻璃转变温度Trg较大为0.626,也说明其具有较好的非晶形成能力。     

1Cr18Ni9Ti同种金属及其与16MnDR异种金属焊接接头抗腐蚀研究

通过对1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢同种金属和1Cr18Ni9Ti/16MnDR异种金属的焊接接头抗晶间腐蚀试验研究,分析了焊缝金属的化学成分和金相组织形态;阐明了焊缝金属中C,Cr等主要合金元素以及组织形态对焊缝金属抗腐蚀性能的影响;确定了合理的焊接材料和焊接工艺规范。     

CrNb低合金热轧轨组织和性能研究

在U74普通碳素轨的基础上，增加Si含量，调整C、Mn含量，加入合金元素Cr,Nb,设计出CrNb低合金钢轨钢，研究了该钢的组织和性能及Cr,Nb合金元素的作用，结果表明：CrNb钢的屈服强度，抗拉强度比U74提高21.36%,13.65%。奥氏体晶粒度和珠光体片间距得到了细化，Cr元素使CCT曲线明显右移，Nb元素在奥氏体再结晶过程中细化了奥氏体晶粒。     

重载铁路货车用LZ45CrV车轴钢综合性能的试验研究

为提高重载铁路货车轴重,试验研究LZ45CrV车轴钢的综合性能。结果表明:通过适量添加Cr,Ni,Mo和V等微合金元素,可使LZ45CrV车轴钢的显微组织结构得到显著改善,比LZ50车轴钢的晶粒度级别要高出2级以上,微合金元素在钢中形成了从几十到一百纳米大小的碳、氮化物析出相;在不降低伸长率和断面收缩率的前提下,LZ45CrV车轴钢的强度指标比LZ50车轴钢提高了10%以上,并且其横向冲击功不低于40J、纵向冲击功不低于50J;与LZ50车轴钢相比,LZ45CrV车轴钢的相对腐蚀失重速率降低了20%以上,疲劳极限提高了15%以上;LZ45CrV车轴钢的各项性能指标满足试制技术条件,达到了30t轴重重载货车车轴的使用要求。     

含碳量、淬火温度及淬火介质对42CrMo淬透性、淬裂性及淬火变形的影响

根据不同含碳量的42CrMo在不同淬火温度和淬火介质中的淬透性，淬裂性等的试验，提出了在同一种淬火介质条件下，根据工件含碳量，改变淬火温度和介质搅拌速度，可以保证不同尺寸工件的淬火质量，将这一结论应用于生产，取得了较好的效果。     

机车车辆热处理工艺（续完）

11工模具如何热处理?有何特点与用途? 工模具钢主要分为3类:碳素工具钢、合金工具钢和高速钢.工模具钢的应用十分广泛,可用来制作五金工具、木工工具、各种刀具以及各种冷、热作模具等.根据使用条件,工模具应具有较好的综合力学性能,尤其需要有高硬、高耐磨性,有些还要具有红硬性.所以工模具用钢往往含碳量较高,或含有较多的合金元素.这决定了工模具钢的热处理特点.     

不同强度等级珠光体钢轨韧性指标对比分析

对珠光体钢轨的强度和韧性指标进行了统计分析,并对其韧性指标的影响因素进行了讨论。结果表明:随着钢轨含碳量和合金元素加入量的增加,钢轨的强度逐渐提高,韧性指标逐渐降低;钢轨的冲击韧性主要由其原奥氏体晶粒尺寸决定,细化晶粒可以改善韧性,夹杂物、成分偏析和缩松等缺陷会使钢轨的冲击韧性显著降低;断裂韧性指标与钢轨的化学成分和组织结构密切相关,强度等级1 080 MPa级及以上的U78Cr V热轧钢轨的断裂韧性较低,建议热处理后使用;细化奥氏体晶粒及减少珠光体钢轨的夹杂物、成分偏析和缩松可提高钢轨的韧性。建议加快强度韧性配合优良的贝氏体钢轨的开发及应用。     

QT600-7球墨铸铁材料的试验研究

超出国内外标准规定牌号之外的QT600-7球墨铸铁材料,要求同时具备珠光体球墨铸铁的高强度和铁素体球墨铸铁的高伸长率.本文介绍了通过适当添加特种合金元素Cu、Ni和优化5种基本化学成分以及控制Mg含量的试验研究,得出了QT600-7材料的化学成分配方,并通过生产中大量该材料铸件的化学成分和机械性能检测,验证了QT600-7材料化学成分的合理性.因此,实现了直接铸造获得高强度和高韧性的球墨铸铁部件.     

新型轨道车辆抗侧滚扭杆轴用钢50CrVE的研究

研究开发了一种新型的轨道车辆抗侧滚扭杆轴用钢50CrVE,对其进行了相关的试验研究,结果表明:该材料组织均匀,非金属夹杂物含量少,淬透性优越,完全可以达到国标特级优质钢的要求.采用该材料制造的抗侧滚扭杆具有高的疲劳寿命和高的弹性极限.     

异步电动机转子导条铜合金的组织与性能

研制了具有高强度、中等导电性的铜合金,其抗拉强度达454MPa,电阻率为4.08μΩ·cm。研究了不同时效工艺对合金的力学、电学性能的影响,实验结果表明:时效处理能显著提高合金的强度;合金高强度主要来源于微量Cr和Zr引起的析出强化;合金的导电性则主要由Zn和Cr含量来控制。     

一种Mn-Cr-Mo-La系空冷贝氏体钢轨用钢的试验研究

利用稀土元素与合金元素的优势互补作用,设计一种低成本高强韧钢轨专用的Mn-Cr-Mo-La系贝氏体钢,通过测定其动态连续冷却转变(CCT)曲线,研究相变行为及组织特征;基于现场钢轨连轧工艺BD1-BD2-CCS进行热连轧模拟试验,采用透射电镜(TEM)观察精细亚结构,分析试验钢的组织细化和强韧化机理。结果表明:由于添加稀土元素可加强Mn、Cr、Mo的淬透性作用,试验钢在冷速范围0.8~2℃/s内可获得大量细小板条贝氏体;其热连轧模拟后的精细组织为板条间带有稳定残余奥氏体膜的无碳化物贝氏体,亚单元宽度细化至39~80nm,块状超细亚单元尺寸为20nm×32nm,板条内发现2~20nm的微细孪晶和高密度位错,使试验钢抗拉强度达1 260 MPa,室温下冲击功达95J,该纳米级贝氏体组织有利于阻碍裂纹扩展,防止贝氏体钢轨轨裂。     

31CrMoV9钢热处理工艺研究

对于大截面尺寸工件,其材料需要具有高淬透性。31CrMoV9是欧洲牌号的高淬透性中碳合金钢。本文研究了31CrMoV9材料调质工艺和离子氮化工艺,给出了有关的试验结果,对材料进行了评估。     

制造摩擦斜楔用的特种孕育铸铁

本文就合金元素和孕育方法对Cч35铸铁的机械性能、耐磨性和组织成分的影响问题作了全面的研究。这种孕育铸铁是制造货车减振斜楔的材料。研究表明,合金元素Ni和Mo,与孕育添加剂一起可提高铸铁的硬度、强度和耐磨性,从而可以减少摩擦斜楔的材料消耗量。     

不锈钢中多元素光电光谱测定研究

制定仪器测量条件,以合金的主体元素为内标作工作曲线,用PDA-7000光电直读光谱仪测定C、Si、Mn、P、S、Cu、Ni、Cr、Mo、Al、Ti等元素,分析结果与标准值相吻合,其相对标准偏差(RSD)均小于5%,满足了日常分析要求。     

Al-Si系铸造铝合金材料的研究

对轨道交通用Al-Si系铸造铝合金在强韧化方面进行了探讨,分析了Si、Mg、Cu等合金元素和热处理工艺对Al-Si合金力学性能的影响。结果表明:合金化元素为主要影响因素,热处理工艺为一般影响因素;Mg的添加强化了Si相的第二相强化作用,起到了强化叠加的作用;发展高强度铸造Al-Si合金不可忽视Cu元素的添加。     

钢轨滚动疲劳裂纹与磨损耦合关系研究

随着高速、重载铁路的发展,轮轨滚动磨损与疲劳损伤严重影响列车的运行安全.本文在JD-1型轮轨模拟试验机上研究干态工况下2种钢轨材料在2种处理工艺下4种试样的滚动磨损及疲劳损伤性能,利用显微硬度计和扫描电子显微镜(SEM)对试样表面硬度变化、磨损量及疲劳裂纹形成情况等进行对比分析.结果表明,由于加工硬化作用试验后所有试样的硬度均有提高;热处理工艺对钢轨材料的磨损和疲劳性能具有明显影响;钢轨的抗磨损与抗疲劳性能是两种不同的材料特性,两者表现为相互竞争与制约的耦合关系,即磨损严重时疲劳损伤表现相对轻微;适当降低材料含碳量,增加钢轨的磨损率有利于延长钢轨的疲劳寿命.     

水平连铸QCr0.5铜合金线电磨损性能研究

对水平连铸工艺制备的QCr0.5铬青铜合金接触导线坯料经过固溶、时效、冷轧处理后,研究接触导线的微观摩擦性能与受流滑动磨损行为,分析不同电流作用下接触导线的磨损形貌及磨损特征。微观划擦测试表明:通过加入合金元素Cr,改变了接触导线合金材料的微观组织,提高了合金材料的强度、抗软化性能和抗变形能力,改善了合金的磨损性能,降低了摩擦系数;水平连铸QCr0.5铬青铜合金接触导线的硬度为165.5HV,最大摩擦系数为0.155,最大压入深度为2.68μm。电磨损测试表明:水平连铸QCr0.5铬青铜合金接触导线未加载电流时的磨损主要以磨粒磨损和黏着磨损为主,载流条件下的磨损主要是黏着磨损、磨粒磨损和电侵蚀磨损。磨损率测试结果显示,水平连铸QCr0.5铬青铜合金接触导线磨损性能明显优于商用Cu-Ag接触导线。     

QT400-18AL球铁细晶强韧化热处理工艺研究

采用正交试验分析了温度、保温时间和冷却速率对QT400-18AL低温冲击韧性和抗拉强度的影响,研究了Cr等强碳化物元素导致其低温冲击韧性下降的机理,并采用热处理技术降低晶界偏析并提高晶粒度等级,从而提升材料的低温冲击韧性和抗拉强度。结果表明:Cr等强碳化物形成元素超标,使韧性大幅降低。通过超高温均匀化退火,低温冲击韧性在提升的同时晶粒粗大导致抗拉强度有所下降。采用细晶强韧化热处理工艺可以同时提升抗拉强度和低温冲击韧性。     

改善环保型高性能发动机零部件用耐热铸钢耐热性的研究

日立金属公司开发出发动机用排气系统零部件用耐热铸钢（25Cr-20Ni系耐热铸钢），可承受高性能汽油机1000℃以上的高排气温度。在合金设计中，有效运用了多重回归分析法，以分析各种添加元素与材料耐热特性的关系。为寻找出对耐热特性影响最大的合金元素，利用全数选择法进行计算和比较，找出了对材料特性影响较大的元素。在添加元素的选择过程中，既考虑到了统计学上的可靠性，又在冶金学方面展开研究，综合考虑了元素对可铸性及加工性的影响，最终挑选出材料的组分。此外，还进行了可缩短开发周期的筛选试验及实用化评价试验，确认新开发材料具有一系列的优异特性，其抗高温氧化性、抗热裂纹性、可铸性均优于传统的耐热铸钢。该新材料已被批量应用于高性能直接喷射汽油机的涡壳等零部件生产。