文章介绍了超高碳钢(UHCS)的发展及国内外研究现状,对其应用领域进行了展望。通过实验,确定了主要工艺参数的最佳组合。测定了焊接接头的硬度、抗拉强度,并利用图像分析仪分析了焊缝及其热影响区的微观组织。
作者:朱杰武; 许雁; 葛利玲; 柳永宁 期刊:《材料热处理学报》 2004年第03期
对1.4%C超高碳钢试样热处理后的疲劳极限与断裂韧性进行测定,观察了显微组织与试样断口.结果表明,经950℃淬火700℃回火热处理后,又经860℃正火处理,试验用钢的组织结构超细化且碳化物弥散均匀分布,获得良好的综合强度与韧性及较高的疲劳极限,断裂强度较40CrNiMo调质态提高48%,屈服强度提高15%,延性指标相当,是一种优良的结构钢材料.
作者:李小军; 吴建生; 章靖国; 史海生; 林一坚 期刊:《材料热处理学报》 2004年第03期
研究了喷射成形超高碳钢的显微组织,表征了其超塑性变形的力学特征,喷射成形超高碳钢的最佳变形温度为820℃,最佳应变速率为2.5×10-4s-1.测定了超塑性等温锻造后喷射成形超高碳钢的室温力学性能,并观察了其显微组织.结果表明,超塑性等温锻造工艺使超高碳钢的组织得到了致密化,其原始组织主要是均匀、细密的珠光体,锻造后则大部分转变为细小的等轴铁素体晶粒以及弥散分布于其上的碳化物的组织.
作者:罗光敏; 吴建生; 樊俊飞; 史海生; 林一坚; 章靖国 期刊:《材料热处理学报》 2004年第03期
对喷射态超高碳钢和普通铸造的母合金1.25C-3.0Si-1.5Cr进行了热轧试验,发现在渗碳体和奥氏体双相区热轧时有条状石墨生成.喷射态超高碳钢较母合金中的石墨数量少且石墨较细.从热力学角度分析了元素对石墨化的影响,得出变形可促进石墨的形成.通过控制化学成分,选择合理的热轧工艺减小碳的偏析,可有效抑制石墨的生成.
作者:李红娟; 王宝奇; 宋晓艳; 郭素珍; 谷南驹 期刊:《热加工工艺》 2004年第12期
制备了不同铝含量的超高碳钢,对其锻后组织进行了观察,结果表明,随着Al含量的提高,珠光体片层间距减小,相变特征温度A1b、A1e提高,Al含量(质量分数)超过1.6%时,网状碳化物析出得到有效抑制.与不含铝的超高碳钢相比,球化处理工艺简单.铝含量高于1.6%时,可以利用离异共析退火工艺或淬火回火工艺;铝含量高于2%时,可以采用简单的低温退火或淬火+高温回火进行球化处理,均可获得细小的碳化物分布于铁素体基体的均匀球化组织.
作者:姜延飞; 王宝奇; 宋晓艳; 李红娟; 郭素珍 期刊:《热加工工艺》 2005年第02期
通过对不同铝含量超高碳钢的相平衡热力学计算、热处理工艺试验以及扫描电镜的微观组织观察,研究了铝合金化对超高碳钢先共析碳化物的数量和析出行为的影响.结果表明,对碳含量为1.6%的超高碳钢,添加2%以上的铝,可以显著抑制先共析网状碳化物的析出.铝的添加,导致平衡状态下的先共析碳化物数量减少,尤其在2%Al附近,更为显著,是铝合金化抑制超高碳钢网状碳化物的主要原因.
作者:石淑琴; 陈光 期刊:《热处理技术与装备》 2005年第04期
超细晶超高碳钢是指超细铁素体(0.5~2.0μm)基体上分布着超细粒状渗碳体(0.2~1.0μm)组织的超高碳钢,是一类新型的、并具有重要发展前景的高性能钢铁材料.本文针对现有超细晶超高碳钢的制备工艺、制备原理进行了分析总结,提出各制备工艺的应用条件和限制,以及各制备工艺的合理应用.
作者:石淑琴; 王宝奇; 古原忠; 牧正志 期刊:《兵器材料科学与工程》 2005年第06期
借助相图计算及试验分析,对含碳1.5%(质量分数)的超高碳钢化学成分铝的合理选择进行了分析研究.结果表明,随铝含量增加,A1温度升高,珠光体相变组织片层间距减小,网状碳化物减少.随铝含量增加单相奥氏体区变小变无,液化温度降低,热加工性能恶化.综合考虑,含碳1.5%(质量分数)的超高碳钢化学成分铝的合理添加量应选择为2.0%(质量分数)左右.
作者:张振忠; 赵芳霞 期刊: 2004年第10期
超细晶超高碳钢是国外近年来发展起来的一类新型的、并具有重要发展前景的高性能钢铁材料.在系统总结大量文献资料的基础上,综述国内外近年来超细晶超高碳钢的研究进展,包括制备工艺,微观组织及其影响因素,室温力学性能,超塑性,层状超高碳钢复合材料等,指出今后超细晶超高碳钢研究的发展方向.
作者:林一坚; 罗光敏; 史海生; 章靖国 期刊:《钢铁》 2005年第11期
研究了超高碳钢不同组织结构与其力学性能之间的关系,分析了珠光体和球化组织各自的优点和缺点,并提出将这两种组织结合起来,进行优化组合的创新性的思路.研发了一种具有特别结构的超高碳钢,其晶内为细密珠光体,晶界邻区为球化组织.这种材料同时兼有珠光体所能提供的高强度和球化组织所能提供的高塑性,达到了抗拉强度1 300 MPa,伸长率18%的优异综合力学性能.
作者:许雁; 朱杰武; 柳永宁 期刊:《西安交通大学学报》 2004年第07期
为了深入揭示淬火超高碳钢的马氏体亚结构及其产生的原因,通过对含碳量为1.4%(质量分数)的超高碳钢进行超细球化处理,获得了铁素体基体上分布超细碳化物的组织,并在此基础上进行了淬火处理.透射电子显微镜组织观测分析表明:奥氏体晶粒尺寸平均为2 μm左右,淬火组织中存在大量板条马氏体,亚结构中含有大量位错与孪晶.通过计算证实,在马氏体亚结构形成过程中,随晶粒尺寸减小,孪晶切应力比滑移切应力升高得快,导致滑移成为变形的主要机...
作者:许雁; 柳永宁 期刊:《机械工程材料》 2004年第01期
研究了超高碳钢的组织和性能.试验表明,该钢完全奥氏体化淬火后通过高温回火得到大量超细球状碳化物,然后在低温奥氏体化进行二次淬火和正火,获得超细马氏体、珠光体.分析讨论了二次淬火后马氏体的组织与亚结构,测量了该材料的主要力学性能.
作者:王宝奇; 宋晓艳; 李红娟; 谷南驹 期刊:《钢铁研究学报》 2004年第05期
阐述了超高碳钢组织超细化工艺及其机理.这些工艺包括:二阶段热形变处理技术、热形变+离异共析转变处理技术、热形变+DET+形变处理技术、循环热处理技术及复合热处理技术.该超细化组织由极细的铁素体晶粒以及在其中均匀分布的渗碳体颗粒组成.此外,分析了硅、铝、铬等合金元素对相变温度的影响及其对网状碳化物和石墨化的抑制作用,讨论了合金化对超高碳钢的组织超细化的影响.
作者:李红娟; 王宝奇; 宋晓艳; 郭素珍; 谷南驹 期刊:《金属热处理》 2004年第09期
在超高碳钢(UHCS) 中添加铝,利用成分不均匀奥氏体的加热控制,可以实现奥氏体在冷却过程中先共析碳化物在基体上弥散析出.这些弥散分布的碳化物颗粒在共析转变前的等温过程中长大,其尺寸由等温时间和等温温度控制.随后进行淬火和高温回火处理,得到了理想的球化组织.新的球化工艺为870℃透烧,在780℃等温保持1.5h淬火,然后650℃×2h回火.该工艺与普通等温球化工艺相比,使超高碳钢具有高的屈强比.
作者:林一坚; 罗光敏; 史海生; 章靖国 期刊:《上海金属》 2005年第06期
喷射成形超高碳钢在热加工过程中有可能在极短的时间内发生石墨化.这种石墨化是在添加过多的非碳化物形成元素而使碳的活度超过1的热力学条件下,在Acm以下一段温度内、在足够大的变形量下发生的.这种与热变形直接相关的瞬时石墨化之所以能够发生,是因为预存孔洞提供了有利形核点;大变形促使渗碳体迅速溶解;大变形引入的大量位错提供了碳原子聚集的快速通道.
作者:曹海玲; 张占领; 朱杰武; 柳永宁; 许雁 期刊:《热加工工艺》 2007年第16期
对一种含碳量为1.41%的超高碳钢分别采用离异共析(DET)和淬火+高温回火工艺球化后进行组织和力学性能研究。结果表明:球化处理后锻造组织中的碳化物得到充分球化,获得了铁素体基体上弥散分布超细球状碳化物的组织;其屈服强度和抗拉强度都有明显提高,伸长率达到17.5%,是一种优良的结构钢材料;超高碳钢拉伸过程中裂纹容易在大颗粒碳化物处萌生并扩展。
作者:樊亚军; 蔺卫平; 张占领; 朱杰武; 柳永宁; 许雁 期刊:《热加工工艺》 2006年第22期
1.6%C超高碳钢热轧后经810℃×1h+750℃×1h球化处理后获得理想的球化组织,碳化物颗粒大小、分布较均匀,铁素体晶粒尺寸为3~5μm。高温拉伸试验表明,在2.5×10^-4S^-1的应变速率下,800℃时伸长率高达216%。获得很好的超塑性。扫描电镜分析表明,高温拉伸过程中晶粒基本上保持等轴状,碳化物沿晶界长大、粘连,晶内细小碳化物减少。超高碳钢的高温变形主要依靠晶粒的转动和晶界的滑动来实现。
作者:樊亚军; 曹海玲; 蔺卫平; 张占领; 朱杰武; 柳永宁; 许雁 期刊:《热加工工艺》 2007年第02期
1.41%C超高碳钢控轧后进行超细球化预处理,并在不同的温度下进行二次淬火。组织观察表明:热轧并球化预处理后超高碳钢获得了超细球化组织,经淬火后获得超细马氏体组织。随淬火温度升高,马氏体逐渐粗化,马氏体亚结构中位错对孪晶的比例先升后降,890℃时获得完全位错亚结构。并提出1.41%C超高碳钢获得大量板条马氏体的淬火温度为860-890℃。
作者: 期刊:《理化检验·化学分册》 2007年第05期
钢铁是应用量最大的铁基合金。宝钢自2000年开始研发喷射成形超高碳钢,已有数项发明专利被授权(其中最早被授权的第一项专利是章靖国等人提出的“一种具有超塑性的超高碳钢基材及其获得方法”,专利号为ZL01126952.9,2001年9月30日申请,
作者:蔺卫平; 樊亚军; 张占领; 朱杰武; 柳永宁; 许雁 期刊:《机械工程材料》 2007年第02期
研究了热处理工艺对碳含量为1.6%超高碳钢组织和力学性能的影响。结果表明:采用离异共析转变工艺可使锻造组织中的碳化物得到球化,获得铁素体基体上弥散分布球状碳化物颗粒的组织;在随后进行的第二次热处理中,采用正火和淬火+回火工艺,可使超高碳钢获得良好的综合力学性能,其屈服强度和抗拉强度都比40CrNiMo钢调质态提高很多,而塑性与40CrNiMo钢相当。