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热处理工艺对1500MPa级低碳Nb-Ti低合金钢组织及性能的影响

杨庚蔚 , 雍岐龙 , 孙新军 , 李昭东 , 李晓闲

材料热处理学报

通过低成本成分设计,在控制轧制的基础上,分别采用直接淬火(DQ)、直接淬火+回火(DQ+T)以及再加热淬火+回火(RQ+T)工艺成功制得了抗拉强度1500 MPa级经济型低合金高强高韧钢.对比研究了DQ、DQ +T和RQ +T3种工艺钢的微观组织和力学性能.结果表明:DQ工艺钢的微观组织为板条马氏体+少量铁素体及残留奥氏体的复相组织,其抗拉强度和屈服强度分别为1750 MPa和1300 MPa,-40℃下冲击吸收功为37 J.200℃回火1h后,试验钢位错密度降低,大量细小ε碳化物在板条内析出.DQ +T工艺钢屈服强度达到1400 MPa,-40℃下冲击功为43 J.试验钢直接淬火后再加热至880℃,获得了平均晶粒尺寸为5.7 μm的细小等轴奥氏体.相比于DQ及DQ +T工艺钢,RQ +T工艺钢获得了更高的韧性,冲击功达到56 J.研究发现,未溶的(Nb,Ti) (C,N)粒子能有效抑制奥氏体晶粒长大.组织细化及残留奥氏体是RQ +T工艺钢获得高韧性最主要的原因.

关键词: 低合金高强高韧钢 , 直接淬火 , 扁平奥氏体 , 板条马氏体 , 强韧化机理

低碳钒微合金钢的淬透性研究

李晓闲 , 孙新军 , 杨庚蔚 , 李昭东 , 虞澜 , 雍岐龙

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2014.04.010

利用钢-淬透性的末端淬火实验,结合碳化钒的析出热力学计算,研究V对低碳钢淬透性的影响.结果表明:随着V含量的增加,实验钢的淬透性提高.VC的热力学计算结果表明,在880℃淬火温度下,0.22C钢中固溶V含量随着钢中添加的V含量增加而增加.当钢中添加V含量大于0.137％(质量分数)时,VC将在奥氏体中析出,固溶C含量开始减少.综合考虑固溶C含量、固溶V含量及原始奥氏体晶粒尺寸等因素,对实验钢理想临界直径进行计算,发现理想临界直径的变化趋势与末端淬火实验结果相吻合.

关键词: 钒 , 淬透性 , 末端淬火实验 , 晶粒细化

回火温度对1500MPa级Nb-Ti低合金直接淬火钢组织与性能的影响

杨庚蔚 , 孙新军 , 李昭东 , 李晓闲 , 雍岐龙

材料科学与工艺

通过低成本成分设计,在控制轧制的基础上,应用直接淬火+回火工艺制得抗拉强度1 500 MPa级经济型低合金高强高韧钢,测定了该合金成分体系的连续冷却转变曲线,研究了不同回火温度对直接淬火钢组织与力学性能的影响.结果表明:随着回火温度的升高,试验钢抗拉强度逐渐下降,屈服强度先升高后降低,-40℃冲击功则呈现出先升高、后降低、再升高的趋势.回火温度为200℃时,试验钢获得了最优的综合力学性能,抗拉强度达到1 730 MPa,屈服强度为1 400 MPa,-40℃冲击功为43 J.

关键词: 高强高韧钢 , 直接淬火 , 回火 , 马氏体 , 力学性能

电沉积Ni-W-RexOy复合镀层组织性能研究

张雪辉 , 李晓闲 , 陈颢 , 李金辉 , 彭超

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.03.019

通过采用直流电沉积技术在45 #钢基体表面制备了Ni-W-CeO2 (Dy2O3)复合镀层,利用SEM、EDS等表征手段分析了复合镀层的组织结构和表面形貌,并对其厚度、W含量、显微硬度以及耐蚀性能进行了测定.结果表明,稀土氧化物的加入有利于提高镀液的阴极极化作用,使镀层晶粒组织细化,并且随着添加量的增加,镀层组织由晶态向非晶态发生转变,复合镀层的W含量、显微硬度值、耐腐蚀性能逐渐提高.当其添加量为16 g/L时,复合镀层综合性能最优.

关键词: 电沉积 , Ni-W复合镀层 , 显微组织 , 耐腐蚀性

稀土改性高密度W-Ni-Fe合金的研究现状及发展趋势?

张雪辉 , 李晓闲 , 章标 , 王成 , 朱太恒

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.增刊(Ⅰ).011

高密度 W-Ni-Fe合金因其具备许多优异性能，作为一种重要的军民两用合金材料，广泛应用于国防军工、航空航天、先进制造业等众多领域。稀土元素作为工业的“维生素”，因其独特的性质及活性，添加在合金中，能有效的抑制晶粒长大、细化晶粒组织和提高合金力学性能，已成为制备高强韧、超细晶钨合金的重要途径和研究热点。综述了国内外采用稀土元素及其氧化物强化细晶钨合金的研究进展，分析了目前存在的问题，并对未来进一步提高合金的性能提出了展望。

关键词: 稀土 , W-Ni-Fe合金 , 力学性能 , 细化晶粒

低碳钒微合金直接淬火钢组织与性能

余音宏 , 李晓闲 , 李平 , 张雪辉 , 陈星斌

材料热处理学报

采用OM、SEM、TEM、XRD及力学性能测试等表征手段分析了钒添加量对低碳V微合金直接淬火钢显微组织结构和析出相特征的影响,并对其拉伸性能及冲击韧性进行了测定.结果表明:钒的加入能使钢的晶粒组织得到明显细化;同时随着其含量的增大,试验钢的强度增加.当V添加量为0.30 mass％时,试样钢综合性能最优,抗拉强度达1746 MPa,屈服强度为1301MPa,-40℃冲击功为42 J.

关键词: 钒 , 直接淬火钢 , 组织 , 抗拉强度 , 冲击韧性

稀土对电沉积Ni-W合金组织和性能的影响

张雪辉 , 陈颢 , 李晓闲 , 李金辉 , 刘位江 , 彭超

稀有金属材料与工程

通过电沉积技术在45#钢基体表面上制备了Ni-W-Er2O3复合镀层,利用SEM、EDS及XRD等分析了镀层的组织结构和表面形貌,采用磁性厚度仪、显微硬度计、电化学工作站等测试手段对合金镀层的厚度、显微硬度以及耐蚀性能进行了精确测定.结果表明:所制备的合金镀层组织致密,晶粒细小,未见有明显缺陷存在,镀层与基体结合良好;稀土氧化物Er2O3的加入可以保证基体材料获得高硬度、高W含量且具有良好耐蚀性能的Ni-W-Er2O3复合镀层,且当添加量为16 g/L时,其综合性能最优.

关键词: 电沉积 , Ni-W合金镀层 , 稀土 , 组织 , 性能

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