3GPa超高强度马氏体时效钢组织性能

摘要:航空航天系统的小型化、轻量化发展趋势对动力轴材料的强塑性提出了更高的要求。为了开发3 GPa级的马氏体时效钢,设计一种高Co、Ni、Mo的马氏体时效钢,其成分为14Ni-15Co-9Mo-0.86Ti-0.35Al-Fe。通过锻比大于10 的高温大塑性变形尽可能细化晶粒,并结合预拉伸变形及深冷+时效的热处理工艺调控,实验钢抗拉强度达到3.076 GPa,断后伸长率5.5%,表现出了优异的强塑性。通过对其显微组织进行分析表征,发现其基体组织为高位错密度的板条马氏体结构,平均晶粒尺寸为0.47μm。透射电镜及3DAP结果表明,基体中分布着大量的Ni3(Mo,Ti),析出相平均直径为6~7nm。析出强化、细晶强化及位错强化是其主要的强化机制,保证了合金超过3 GPa的超高强度,同时极细的亚微米级晶粒保证了材料良好的塑性。

尝试替代酸洗的新型除鳞工艺简述

摘要:黑色金属轧制前的酸洗工艺已有超百年历史,其间人们为了解决鳞皮清除与污染排放之间的矛盾,不断尝试各种新工艺来替代酸洗。近年来在环保政策的驱动下,各种不同的新工艺开始陆续尝试替代,但始终存在各种大生产应用上的不足。基于此,针对几种典型新工艺进行原理说明与关键参数对比,并对其工艺优缺点、现存主要问题及应用前景进行分析。关键词:替代;酸洗;除鳞

增材制造高强钢的研究进展及应用

摘要:高强钢具有高的强度及韧性,在航空航天等领域具有重要地位。大型关键重载构件存在锻造难度大、对热加工要求高等问题,限制了其进一步发展和应用。增材制造技术可以实现金属构件的高性能精确快速成形,为高强度钢的制造提供了一条新途径。本文介绍了增材制造高强度钢的成形特性,综述了增材制造高强度钢的组织演变规律和力学性能特征。研究表明,工艺参数对增材制造高强度钢的致密度、熔覆层宽度和高度均影响较大,进而影响成形件内部质量。热累积会使层间组织变粗大,同时使不同部位的组织发生不同的固态相变,使高强钢的组织更加复杂;热处理可以显著提高增材制造高强度钢的综合力学性能;最后对高强度钢增材制造过程中需要进一步深入研究的问题进行了探讨和展望。

钢铁材料新型等离子体渗氮工艺的研究现状

摘要: 传统等离子体渗氮存在着渗氮时间长、渗氮不均匀等问题,因此提高等离子体渗氮效果和渗氮速率是等离子体渗氮技术发展的重点方向。本文综述了活性屏等离子体渗氮的技术原理和近年来的发展特点,梳理了多元离子共渗、表面自纳米化预处理和预氧化3 种催化技术在传统等离子体渗氮过程中的作用机理和目前的发展现状。多种催化技术相结合的传统等离子体渗氮工艺和活性屏等离子体渗氮的催化工艺将是未来等离子体渗氮发展的重要方向。

高性能取向硅钢的工业化生产研究

摘 要:采用光学显微镜、X射线衍射仪等分析了宁波钢铁有限公司生产的取向硅钢不同工序下的组织及织构演变规律。结果表明:铸坯经过热轧后,沿着厚度方向组织不均匀;一次冷轧并经脱碳退火后,组织由条状纤维状变成等轴状的初次再结晶晶粒,初次再结晶平均晶粒尺寸为18.17μm,织构主要以α织构和γ织构为主;在二次冷轧后,晶粒再次被压缩,转变为纤维状,织构主要为γ织构;经过高温退火后,发生二次再结晶,晶粒异常长大,晶粒尺寸达到厘米级,织构成分为单一且锋锐的Goss织构。

超高强钢构件热冲压成形技术与应用

摘要:热冲压能够显著提升超高强钢板材成形性能、减小变形抗力和回弹,是实现汽车轻量化和关键性能提升的重要途径。近年来超高强钢热冲压技术发展迅猛,市场需求巨大,新型热冲压工艺装备随之成为相关制造领域的研究热点。本文首先从形变规律与本构模型、相变规律与相变模型、损伤断裂行为与判定准则等方面综述了超高强钢构件热力耦合形变-相变机理;其次,对传统热冲压、高强韧等强度热冲压、变强度热冲压等热冲压成形工艺进行了详细阐述和分析。然后,结合热冲压工艺特点和实际生产需求,介绍了伺服压力机、热冲压模具、加热设备及生产线等最新发展;最后,针对双碳战略、人工智能等国内外形势,对超高强钢热冲压产业需求和发展趋势进行了展望。

中国高速车轮产品质量性能研发应用进展

摘要:介绍了自20世纪90年代中国铁路大提速至今天“复兴号”中国标准动车组投入运营,马钢为满足中国高速铁路的发展,针对高速车轮产品服役过程出现的问题及质量要求,在高速车轮成分自主设计、非金属夹杂物控制、制造工艺等开展的一系列研究工作,试制的车轮实物质量优于进口产品,并通过装车运用对其服役性能进行综合评价,最终形成了从产品研究到推广应用的系统研发闭环,支撑了中国客运时速由最初不到80 km/h发展至350km/h以上,实现了高速车轮技术自主化、产品国产化,同时对马钢下一步高速车轮产品品种开发及市场开拓等工作进行了展望。

焊管方型化的连续成型工艺开发研制

摘要:在圆管直缝焊接成形基础上,应用金属变形协调关系,建立圆管方型化的连续变形生产工艺。开发连续成型的孔型系列,建立圆管方型化的塑性变形数学模型;利用有限元对各道次变形关系进行模拟,优化并确定孔型和成形工艺参数,对带材边缘的应力应变进行失稳分析;开发研制方管连续生产机组。针对方管78mm×78mm×3.0mm进行试生产,获得满意结果。经理论与试验比较分析,其结果具有较好一致性,为生产实践奠定了基础。

钢中界面科学研究进展(Ⅱ)

摘要:钢中界面的化学成分、晶体结构、电子结构及其在变形、加热等外部环境作用下的演变行为等都深刻影响着钢的力学和化学行为,主导控制钢的力学、化学和加工性能。钢中界面往往是钢中新相的核点、变形的结点、裂纹的起点、腐蚀的源点。在一定程度上讲,弄清钢中界面科学问题,也就知道了钢失效的本质和提高钢质量的方向。在钢中界面科学研究(Ⅰ)的基础上,以钢中界面为研究对象,详细综述了界面对钢相变行为和服役使用性能的影响。分析了相界及相界成分或析出物偏聚对奥氏体向铁素体转变、奥氏体向贝氏体转变和逆转奥氏体相变的影响;探讨了界面以及界面成分偏聚对强度、塑性和韧性的影响;阐述了孪晶界、相界以及夹杂物/基体之间的界面在疲劳裂纹萌生和扩展方面起到的作用;重点关注了晶界、孪晶界调控以及晶界偏聚调控提高耐腐蚀性能的机理以及应用;分析了各种界面类型对抗氢脆性能的影响并简述了界面在蠕变性能劣化中起到的作用。同时简单介绍了机器学习在界面研究方面的应用,并指出了钢在服役性能中面临的界面科学问题以及今后重点研究方向的建议。

超超临界汽轮机转子用耐热钢研究进展

摘要:简述了汽轮机转子用铁素体耐热钢的发展历程。总结了对超超临界汽轮机转子用耐热钢的性能要求。根据欧洲COST 项目中汽轮机转子用耐热钢研究的进展,介绍了620 ℃等级超超临界高、中压转子用FB2 耐热钢的研发和应用。论述了超超临界低压转子用超纯净30Cr2Ni4MoV 钢在国内外的研究和发展状况。展望了我国700 ℃超超临界转子用材料的研发。