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不同方式加工的高强度钢零件具有不同的表面状态,对其采用相同的喷丸工艺是否合理尚不明确.对不同表面粗糙度23Co14Ni12Cr3MoE超高强度钢作不同强度的喷丸强化.采用扫描电镜及白光干涉仪观察了喷丸试样的表面形貌,采用金相显微镜观察喷丸试样的表面组织,采用旋弯疲劳试验机测试了喷丸试样的疲劳性能,采用X射线衍射残余应力测试仪测试喷丸试样的残余应力.研究了喷丸强度对不同表面粗糙度超高强度钢的表面组织、形貌、残余应力场及疲劳性能的影响.结果表明:喷丸过程可以细化表面组织,引入残余压应力场,改变表面形貌特征,从而引起表面应力集中状况的改变,其改善效果与原始表面状态有关;对于初始表面粗糙度Ra≤0.4μm的表面,喷丸强化过程能有效提高材料的疲劳寿命,促使疲劳裂纹源内移;随表面粗糙度的提高,当应力集中状况过于严重时,表面组织细化和残余压应力对疲劳性能的提升作用会被抑制,喷丸工艺对疲劳寿命的提升效果大幅下降,疲劳裂纹源均位于表面.

关键词: 超高强度钢 , 喷丸 , 喷丸强度 , 表面状态 , 表面形貌 , 残余应力 , 疲劳性能

带腐蚀产物超高强度钢的电化学行为

孙敏肖葵董超芳李晓刚钟平

金属学报 doi:10.3724/SP.J.1037.2010.00466

采用动电位极化、电化学阻抗、扫描电镜(SEM)、扫描Kelvin探针(SKP)和Raman光谱研究了300M和AerMet 100超高强度钢盐雾实验后试样的电化学行为. 结果表明, 300M钢在盐雾实验中生成的腐蚀产物为γ-FeOOH和Fe(OH)₃; AerMet 100的腐蚀产物为 β-FeOOH, Fe₃O₄和γ-Fe₂O₃. Fe₃O₄和γ-Fe₂O₃较 γ-FeOOH致密, 更加有效阻碍了O₂和Cl^-的扩散, 对基体起到很好的保护作用. 随盐雾时间的延长, 2种钢的腐蚀电位均降低, 腐蚀电流密度均增大, 阳极溶解作用增强; 300M钢的腐蚀产物电阻随腐蚀产物的集聚而增大, 随脱落而减小; 带腐蚀产物的 AerMet 100的电化学过程受扩散作用控制, Warburg阻抗随盐雾进行而增大. 盐雾实验后2种超高强度钢的Kelvin电位值较未盐雾时高0.5-0.6 V, 且整个测试面的Kelvin电位值随盐雾时间的延长而逐渐不均匀. 300M的腐蚀产物保护作用较差, AerMet 100的耐蚀性和腐蚀产物的保护性能优于300M.

关键词: 超高强度钢 , scan Kelvin probe , Raman spectroscopy , corrosion product , micro electrochemistry

新钢种的开发方法

钢铁

连续退火线或镀锌线的每一步都会影响带钢性能,为研究和掌握其影响,必须将工艺过程分解成单个步骤加以分析.在生产厂进行这些试验是不经济的,在一定程度上也是不可能的.因此,需要灵活高效的模拟器在可重现的条件下进行系统的参数研究,并将结果应用到实际生产中.模拟器被用来研究连续退火和热镀锌过程中发生的冶金反应,特别是开发加热-均热-冷却-时效处理的最佳热处理周期以及表面反应如氧化行为.出色地结合了双相钢和TRIP钢等现代化钢种的强度和加工性能的相变硬化,就是这种模拟的结果.

关键词: 超高强度钢 , TRIP , 双相钢 , 模拟器 , 退火 , 镀锌

2200 MPa级超高强度低合金钢的组织和力学性能

范长刚 , 董瀚 , 时捷 , 刘燕林 , 雍岐龙 , 惠卫军 , 王毛球 , 翁宇庆

兵器材料科学与工程 doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2006.02.009

研究了两种不同硅含量超高强度低合金钢在不同热处理下的力学性能,分析了硅对2 200 MPa级超高强度钢力学性能的影响.结果表明,试验钢经淬火及低温回火后得到板条马氏体、ε碳化物和少量残余奥氏体组织.碳的质量分数为0.5%能使钢的强度达到2 200MPa.添加1.75%质量分数的硅使钢的强度提高约100MPa,其抗回火稳定性高,在270℃回火下其抗拉强度仍在2 200MPa以上.

关键词: 低合金 , 超高强度钢 , 力学性能 , 组织

激光熔化沉积AerMet100耐蚀超高强度钢的耐蚀性

冉先喆 , 程昊 , 王华明 , 汤海波 , 张凌云

材料热处理学报

采用动电位极化曲线、交流阻抗谱方法研究了激光熔化沉积AerMetl00耐蚀超高强度钢在质量分数为3．5％NaCl溶液中的腐蚀电化学行为，采用点蚀失重法研究了热处理对其在酸性FeCl；溶液中点蚀行为的影响。结果表明：激光沉积态AerMetl00钢具有较强定向生长特征的细小快速凝固树枝晶组织和优良的耐蚀性，但由于在枝晶尺寸范围的凝固偏析，耐蚀性略低于锻件且纵向电化学耐蚀性能低于横向；经热处理之后，耐蚀性明显改善，耐蚀性能优于锻件且横向电化学耐蚀性略低于纵向。激光沉积态由于耐蚀性元素Cr、Mo、Ni在枝晶间的偏析使得枝晶内组织易发生选择性点蚀，层间热影响区二次枝晶形貌的部分消除使得该区与周围区域形成“区域腐蚀电池”进一步加速了点蚀的发展，抗点蚀性较差，热处理后，其点蚀失重速率降低且与锻件相当。

关键词: 激光熔化沉积 , 超高强度钢 , 电化学行为 , 点蚀

一种低合金超高强度钢组织与性能的研究

厉勇 , 王春旭 , 田志凌 , 刘宪民 , 张景海

钢铁

通过拉伸、冲击和断裂韧性等力学试验方法,光学显微镜、SEM、TEM和XRD等分析测试方法以及热力学平衡计算方法,对一种发动机壳体用低合金超高强度钢(30Cr3)的组织和性能进行了研究.结果表明:试验钢30Cr3的室温平衡转变组织为?Fe和碳化物(包括MC、M23C6、M7C3);30Cr3钢具有很好的淬透性,正火处理后,主要得到马氏体组织;在回火过程中,?碳化物在马氏体板条内弥散析出.在试验条件下,30Cr3钢的抗拉强度和屈服强度随着回火温度的升高而逐渐提高,在250℃回火时,抗拉强度达到最大值1870MPa而随着回火温度的提高,冲击韧性和断裂韧性逐渐降低.

关键词: 超高强度钢 , 组织 , 回火 , 力学性能

AF1410钢的旋转弯曲疲劳破坏行为

韩顺 , 厉勇 , 王春旭 , 刘宪民 , 李建新

钢铁

通过力学性能测试、微观组织和疲劳断口形貌的扫描电镜(SEM)分析等方法系统研究了一种双真空工艺熔炼的高纯度超高强度钢(AF1410)的高周旋转弯曲疲劳破坏特性及非金属夹杂对其疲劳性能的影响.结果表明:AF1410钢经510℃回火5h后,具有优异的综合力学性能,其旋转弯曲疲劳极限强度达到826MPa；通过疲劳断口的SEM观察,试验用AF1410钢的旋转弯曲疲劳裂纹源均起裂于试样表面的加工缺陷,如刀痕、细微缺口等,这些表面缺陷引起的应力集中是导致其疲劳开裂的主要原因；稀土元素La的加入使得高纯AF1410钢弯曲疲劳断口中出现细小圆形的含La非金属夹杂物,但该类稀土夹杂并未成为旋转弯曲疲劳断裂的裂纹源.

关键词: 超高强度钢 , AF1410钢 , 疲劳性能 , 疲劳裂纹源

超高强度钢BR1500HS热冲压的热力耦合分析及实际应用

周杰 , 李世云 , 石彧 , 冉云兰 , 黄治勇 , 李慧

材料科学与工艺

为了建立超高强度钢BR1500HS热冲压有限元模型,采用Gleeble1500热模拟机对超高强度钢的高温流变行为及其高温下的力学性能进行测定,获得了该材料在500,600,700,800,900℃的真实应力-应变曲线,并测得BR1500HS在不同应变速率(0.1、0.01 s-1)下的高温流动性能数据.数值分析结果表明,板料减薄率最大预测值为22.53％,在允许范围内.在800 ～ 500℃内,板料平均冷却速率约为100℃/s,大干临界冷却速率,奥氏体将进行非扩散转变.通过对板料热冲压成形前后的微观组织的观察,证实了马氏体转变的事实.

关键词: 热冲压 , 超高强度钢 , 热力性能 , 流动特性 , 有限元分析