如何稳定灰铸铁中的珠光体组织（续完）

灰铸铁中的锑 铸铁中的锑既有效又价廉,也是引起争议的一种珠光体稳定元素.其作用与锡元素相似,但是根据基体的不同,加入锑所起的作用一般是相同添加量锡的2～4倍.当一些薄壁铸件的珠光体内不可避免地出现B、D或E类石墨片时,加入锑元素会特别有效地阻碍石墨片的形成.锑也可用来阻止珠光体的高温分解.在文献中,对锑的作用有一些自相矛盾的说法,认为锑总能增加铸件硬度,但是对于抗拉强度和横向强度而言,锑的作用不定,有时是增加,有时却是减少.     

车轮钢的化学成分、微观组织对车轮钢力学性能的影响

对国内外5种车轮钢的微观组织、准静态力学性能和疲劳性能进行测试,分析车轮钢的化学成分和微观组织对其准静态力学性能和疲劳性能的影响.结果表明:提高Mn与C元素含量之比以及Ni,Cr和Mo元素总含量,均能明显增加珠光体的弥散度,减小珠光体层片间距;细化奥氏体晶粒尺寸和增加珠光体弥散度,车轮钢的强度、塑性和韧性均有所改善;提高Mn与C元素含量之比有利于改善车轮钢的韧性特别是冲击韧度;车轮钢的疲劳裂纹萌生寿命随着奥氏体晶粒尺寸和珠光体团尺寸的细化而增加;车轮钢试样的化学成分和显微组织对疲劳裂纹扩展速率和疲劳裂纹门槛值的影响很小.     

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。     

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。     

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.     

高速柴油机球墨铸铁活塞的开发

主要介绍了日本小松制作所开发高速柴油机用球铁活塞的目标和技术特征。利用三维有限元方法进行应力分析以降低重量，提高强度的实例。指出实现石墨细化，基体珠光体化及防止铸造缺陷是提高球铁活塞疲劳强度的关键，减少压缩高度对减轻球铁活塞重量具有重要作用。还介绍了球铁活塞的温度解析结果及提高球铁活塞冷却性能的试验结果。     

石墨含量对铁基粉末冶金含油减摩材料组织性能的影响

铁基粉末冶金含油减摩材料的显微组织为珠光体、渗碳体和游离石墨。随石墨含量增加，显微组织由细片状珠光体向较粗片状珠光体过渡，晶粒长大，并出现网状渗碳体和针状渗碳体，孔隙球化。机械性能的变化趋势是：密度增加，含油率下降，布氏硬度增加，而压溃强度先降低后增加。碳含量从1．5％，2．0％变化到2.5％时，摩擦因数略微降低，磨损率几乎呈直线下降。研究结果表明，石墨含量为1．5％和2．0％时组织和综合性能较好。     

常用扭杆轴材料淬透性研究

对常用扭杆轴材料的淬透性进行了试验研究.结果表明:由于含碳量和合金元素的差异,几种材料的淬透性存在较大差异.60CrMnMoA由于含碳量高,而且具有的合金元素较多,因此淬透性最好;40CrNiMo含碳量较低,但也由于其合金元素多(Cr、Ni、Mo),淬透性次之;50CrVE与50CrVA相比,增加了Mn、Cr和Si的含量,淬透性明显提高;42CrMo含碳量低且合金元素较少,因此淬透性最差.     

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。     

机械合金化:热处理法制备钼硅化合物

通过机械合金化:热处理法制备钼硅化合物,研究了钼、硅混合粉末相的变化,结果表明,在机械合金化过程中,Mo-66.7at.%Si粉末能形成MoSi2,继续球磨,MoSi2非晶化,Mo-37.5at%Si和Mo-22.5at.%Si粉末不能形成Mo5Si3和Mo3Si,只形成Mo的过饱和固溶体,继续球磨,也发生非晶化,将非晶粉末进行适当热处理后,可以得到MoSi2、Mo5Si3和Mo3Si.     

B+级铸钢中大块珠光体形成原因探讨与消除方法

B+级铸钢(ZG25MnCrNi)是广泛应用于生产摇枕、侧架的重要材料,热处理工艺一般为900℃固熔3～4 h后吹风冷却,其金相组织为均匀细小的等轴铁素体+珠光体组织。近期一些生产厂家发现铁素体与珠光体基体中出现了一定比例的大块状珠光体组织。通过对该类异常组织的金相、元素分布与力学性能的分析,发现形成大块状珠光体的原因主要是由于热处理局部温度不均匀引起的残余铸态组织和遗传影响,但这类组织对B+级钢的力学性能没有显著影响。试验还表明通过在正火处理前施加1次高温退火可以消除该类异常组织。     

机械合金化：热处理法制备钼硅化合物

通过机械合金化：热处理法制备钼硅化合物，研究了钼、硅混合粉末相的变化，结果表明，在机械合金化过程中，Mo-66．7at．％Si粉末能形成MoSi2，继续球磨，MoSi2非晶化，Mo-37．5at％Si和Mo-22．5at．％Si粉末不能形成Mo5Si3和Mo3Si，只形成Mo的过饱和固溶体，继续球磨，也发生非晶化，将非晶粉末进行适当热处理后，可以得到MoSi2、Mo5Si3和Mo3Si．     

贝氏体钢轨闪光焊接技术的研究

贝氏体钢轨闪光焊的焊接性与材质中Mn和Si含量成反比,降低Mn和Si含量有利于改善钢轨的焊接性,提高焊缝韧性和接头落锤强度。贝氏体钢轨焊缝及热影响区出现的主要缺陷为过热区带状成分偏析、过热区奥氏体晶界成分偏析和焊缝夹杂物(灰斑)缺陷,并与Mn含量密切相关,这些缺陷对接头韧性会产生较大的负面影响。但贝氏体钢轨总体力学性能与珠光体钢轨相当,其中接头拉伸强度、硬度和疲劳强度高于珠光体钢轨。贝氏体钢轨焊接热影响区空冷处理后出现马氏体组织是造成焊缝和过热区存在较高残余应力的主要原因,该残余应力降低了接头的滚动接触疲劳强度,使得部分接头容易出现焊缝水平裂纹。对接头进行500℃,3～5 min的回火热处理可以降低残余应力。现场应用表明,完善回火工艺可大幅度降低焊缝水平裂纹的出现。     

影响热处理钢轨性能的因素

本文论述了轨钢的碳古量、热处理参数、显微组织对钢轨性能的影响。通过研究作者认为，高碳钢轨被加热到900～1000℃、在3～10℃／S冷却速度下冷却可得到细片状珠光体组织。这种钢轨具有强度高、抗疲劳性能好的特点。因此，改进钢轨热处理工艺是实现钢轨强韧化的最有效方法。     

CrNb低合金钢轨热处理研究

采用热模拟试验方法对新研制的CrNb低合金高强轨钢热处理工艺参数的最佳选择以及可焊性进行研究.研究结果表明CrNb轨钢重新奥氏体化、加热温度为800℃～850℃时,U型缺口冲击值达到70 J以上,为热轧状态的5倍多;当冷却速度为1.0℃*s-1～1.75℃*s-1时,为细片状珠光体组织,其硬度为362 HV～391 HV ;焊接CCT曲线的测定结果表明,当冷却速度小于0. 5℃*s-1时,组织为全珠光体.采用加热温度为轨头踏面940℃,冷却速度约1.0℃*s-1的工艺参数对实物钢轨进行全长热处理后,其σb,σ0.2,δ5,Ψ,ak分别比热轧轨提高27.6%,18.8%,38.1%,155.6%和25.7%,奥氏体晶粒度和珠光体片间距得到了明显的细化.证明该新钢种具有较好的热处理工艺性和可焊性.     

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。     

高铁转向架钢焊接接头组织和耐腐蚀行为研究

针对日系SMA490BW、欧系S355J2W+N和国产G390NH这3种转向架材料的焊接接头进行了显微组织分析，并采用周浸试验和应力腐蚀试验方法研究了耐候钢的耐腐蚀性能。结果表明：3种材料的母材均为铁素体和珠光体组织，其中珠光体在SMA490BW和S355J2W+N中主要呈现带状分布，在G390NH中主要呈弥散状态分布。3种材料的焊缝区组织差异不大，均呈现多种组织形态。SMA490BW、S355J2W+N和G390NH经周期浸润150h腐蚀试验后，国产G390NH在母材和焊缝区域的腐蚀速率最低，热影响区的腐蚀速率最高。SMA490BW、S355J2W+N和G390NH这3种耐候钢在NaHSO3环境中，腐蚀初期遵循“SO₄^2-循环再生机制”，腐蚀速率较大；随着试验周期进行，耐候钢中含有的Cr、Ni、Cu元素会促进基体表面致密氧化膜的形成，阻挡SO₄^2-与基体金属的接触，从而有效地抑制腐蚀的进一步发展。四点弯曲和U型弯曲试验后，SMA490BW、S355J2W+N和G390NH焊接接头表面均未出现裂纹，...     

锡锑合金元素在铸态高强度珠光体球铁生产中的应用

通过调整铁水化学成分,采用合理的熔炼工艺和球化孕育处理方法,用微量元素锡、锑合金材料代替钼、铬贵重合金材料,生产铸造性能好、力学性能高、成本低的铸态高强度珠光体球墨铸铁,满足机械制造业对铸态高强度珠光体球墨铸铁的需求.     

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。