高品质Mn-Cr系汽车齿轮钢质量稳定性研究

1

作者 何肖飞 郭涛 +2 位作者 孙鸿平 陈武 曹红福 《中国材料进展》 北大核心 2025年第3期303-308,共6页

齿轮作为变速箱核心零件,需要具备高质量性能稳定性,以避免因个别齿轮提前失效导致整个变速箱损坏。而质量稳定性齿轮的制造,关键是要有高质量稳定性齿轮钢材料的供应。以上百炉次Mn-Cr系汽车齿轮钢为研究对象,通过对其冶炼成分、成品材... 齿轮作为变速箱核心零件,需要具备高质量性能稳定性,以避免因个别齿轮提前失效导致整个变速箱损坏。而质量稳定性齿轮的制造,关键是要有高质量稳定性齿轮钢材料的供应。以上百炉次Mn-Cr系汽车齿轮钢为研究对象,通过对其冶炼成分、成品材C波动、淬透性、带状组织等进行统计和分析,研究了国内Mn-Cr系汽车齿轮钢质量稳定性控制水平和技术。结果显示,通过工艺技术参数优化,国内Mn-Cr系汽车齿轮钢可以实现冶炼终点C偏差稳定≤±0.01%,Mn,Cr偏差稳定≤±0.05%,成品材截面C波动≤0.02%的比例达95%以上,而淬透性带宽稳定≤4HRC、带状组织稳定≤2.0级。通过大批量生产和实践,国内Mn-Cr系汽车齿轮钢能在达到高性能的同时,还具备高的质量稳定性,这有益于加速推进我国高等级变速器的开发和应用。 展开更多

关键词 齿轮钢 质量稳定性 成分 淬透性 带状组织

在线阅读 下载PDF 职称材料

耐蚀氮化N63钢高温热变形行为研究

2

作者 厉鑫洋 韩顺 +3 位作者 杨豪 王春旭 厉勇 李刘媛 《精密成形工程》 北大核心 2025年第2期76-84,共9页

目的研究航空用耐蚀氮化N63钢的高温热变形行为,获得优化的热变形工艺参数。方法对二次硬化型N63氮化钢进行了高温热压缩变形试验,探究了N63钢在不同变形温度950~1200℃、不同应变速率0.01~10 s^(-1)条件下的高温热塑性行为和组织演变... 目的研究航空用耐蚀氮化N63钢的高温热变形行为,获得优化的热变形工艺参数。方法对二次硬化型N63氮化钢进行了高温热压缩变形试验,探究了N63钢在不同变形温度950~1200℃、不同应变速率0.01~10 s^(-1)条件下的高温热塑性行为和组织演变情况。结果N63钢在热压缩变形过程中,其真应力-应变曲线出现摩擦上翘失真现象;因此,对其真应力-应变曲线进行了摩擦修正,修正后的真应力-应变曲线符合高温流变曲线特征。构建了N63钢流变应力本构方程,获得N63钢的热变形激活能为411 kJ/mol,并绘制出N63钢的热加工图。结论通过对N63钢热变形方程、热加工图以及不同热变形条件下微观变形组织进行研究,确定N63钢最佳热加工参数如下:变形温度为1125~1170℃,变形速率为0.60~1.64 s^(-1)。 展开更多

关键词 N63钢 摩擦修正 本构方程 高温热变形 微观组织

在线阅读 下载PDF 职称材料

9Cr3W3Co耐热钢锻造工艺数值模拟及实验研究 被引量：4

3

作者 王云海 龚志华 +2 位作者 赵吉庆 杨钢 陈正宗 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期17-26,共10页

通过Deform 3D模拟了9Cr3W3Co耐热钢连续多道次锻造工艺,分析了等效应力、等效应变场和温度场的分布规律。基于模拟结果,优化了锻造工艺,并通过Gleeble-3800热模拟试验机对9Cr3W3Co耐热钢进行不同变形参数多道次热压缩实验,分析了不同... 通过Deform 3D模拟了9Cr3W3Co耐热钢连续多道次锻造工艺,分析了等效应力、等效应变场和温度场的分布规律。基于模拟结果,优化了锻造工艺,并通过Gleeble-3800热模拟试验机对9Cr3W3Co耐热钢进行不同变形参数多道次热压缩实验,分析了不同变形参数下的热变形行为,结合热模拟真应力-真应变曲线和显微组织,验证了模拟的准确性。结果表明,模拟后的优化锻造工艺为应变速率5 s^(-1),变形方式为先大变形后小变形,变形后的坯料心部温度分布均匀,为951~970℃,等效应变分布均匀,为2.15~2.19。当应变速率为5 s^(-1)时,动态再结晶晶粒尺寸随变形温度的升高而变大,采用先大压下量后小压下量的方式,可获得完全再结晶的等轴晶,平均晶粒尺寸为15μm,变形后组织均匀性更好。结合微观组织演变结果分析,模拟实验具有可行性,实验结果与模拟结果基本吻合。 展开更多

关键词 9Cr3W3Co耐热钢 锻造工艺 Deform 3D 连续多道次变形 动态再结晶

在线阅读 下载PDF 职称材料

冷处理对低碳马氏体不锈钢组织性能的影响 被引量：2

4

作者 王迎春 杨彬 +3 位作者 万程 谷金波 迟宏宵 程兴旺 《北京理工大学学报》 北大核心 2025年第2期213-218,共6页

本文通过对低碳Cr-Co-Ni-Mo高合金不锈钢淬火后进行不同工艺的深冷和回火处理,并利用SEM、TEM、EBSD和XRD等组织表征方法和拉伸性能测试,研究了处理工艺对组织性能的影响.结果表明,相较于单次冷处理,二次冷处理可以促进残余奥氏体向马... 本文通过对低碳Cr-Co-Ni-Mo高合金不锈钢淬火后进行不同工艺的深冷和回火处理,并利用SEM、TEM、EBSD和XRD等组织表征方法和拉伸性能测试,研究了处理工艺对组织性能的影响.结果表明,相较于单次冷处理,二次冷处理可以促进残余奥氏体向马氏体的转变,晶粒细化,碳化物数量增多且分布更均匀,但二次冷处理时间为2 h时,在随后回火过程中发生奥氏体逆转变,导致残余奥氏体体积分数有所增加.延长二次冷处理时间至4 h,残余奥氏体体积分数大大减小,碳化物数量增加且分布更加均匀,位错密度增加,晶粒进一步细化,显著提高了材料的强度,而且保持了良好的强塑性匹配,其中屈服强度达1573 MPa,抗拉强度达1979 MPa,延伸率为12.7%. 展开更多

关键词 深冷处理 马氏体不锈钢 组织 力学性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

铸态602 CA镍基高温合金的热变形行为 被引量：1

5

作者 闫英杰 曹洪祥 +3 位作者 翟亚中 张钰昆 曹睿 车洪艳 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第2期130-140,共11页

为了探索铸态602 CA镍基高温合金的最佳热加工工艺,采用Gleeble-3800热模拟机研究了602 CA合金铸锭在高温压缩变形时的热变形行为,分析了高温压缩过程中微观组织的演化规律。结果表明,在变形温度为900、1000、1100和1200℃,应变速率为0.... 为了探索铸态602 CA镍基高温合金的最佳热加工工艺,采用Gleeble-3800热模拟机研究了602 CA合金铸锭在高温压缩变形时的热变形行为,分析了高温压缩过程中微观组织的演化规律。结果表明,在变形温度为900、1000、1100和1200℃,应变速率为0.1、1和10 s^(-1),真应变为60%的条件下,铸态602 CA合金的流动应力随着温度的降低和应变速率的增大而增加。在此基础上分别建立了简化的Arrhenius本构方程模型和应变补偿Arrhenius本构方程模型,应变补偿本构方程提高了流动应力预测的准确性。热加工图显示最佳热加工温度为1140~1200℃,最佳应变速率为0.1~1 s^(-1)。在1200℃/0.1 s^(-1)和1200℃/1 s^(-1)时,发生完全动态再结晶。 展开更多

关键词 602 CA合金 热变形 本构方程 热加工图

在线阅读 下载PDF 职称材料

摩擦速度对Cr14Mo4V钢摩擦磨损性能的影响

6

作者 李檀 王存宇 +2 位作者 王辉 俞峰 曹文全 《轴承》 北大核心 2025年第4期101-108,共8页

对双真空冶炼Cr14Mo4V钢进行了冶金质量分析,采用环-块磨损的方式研究了摩擦速度对Cr14Mo4V钢耐磨性的影响,结果表明,Cr14Mo4V钢热处理后的微观组织由回火马氏体基体和大量M23C6型碳化物构成,碳化物直径集中在20μm以下,硬度达63.2 HRC... 对双真空冶炼Cr14Mo4V钢进行了冶金质量分析,采用环-块磨损的方式研究了摩擦速度对Cr14Mo4V钢耐磨性的影响,结果表明,Cr14Mo4V钢热处理后的微观组织由回火马氏体基体和大量M23C6型碳化物构成,碳化物直径集中在20μm以下,硬度达63.2 HRC;随着摩擦速度从0.181 m/s增大到2.042 m/s,Cr14Mo4V钢的平均磨痕宽度、最大磨痕深度、磨损体积及磨耗比都随摩擦速度的增大先减小后增大,转速为0.665 m/s时磨损量最小;摩擦转速大于0.326 m/s时,磨损机制由大范围的黏着磨损和氧化磨损逐渐转化为磨粒磨损和黏着磨损的混合机制。 展开更多

关键词 滚动轴承 高温轴承钢 摩擦速度 耐磨性 显微组织

在线阅读 下载PDF 职称材料

热循环对奥氏体耐热钢组织和力学性能的影响

7

作者 何阳 翟亚中 +2 位作者 赵吉庆 车洪艳 李激光 《兰州理工大学学报》 北大核心 2025年第1期11-18,共8页

奥氏体耐热钢由于良好的高温性能因而在火电、核电、航空航天等领域有着重要的应用.细小的晶粒尺寸及基体中弥散分布的碳化物是奥氏体钢具有优异高温性能的关键.奥氏体钢在服役过程中受热循环的影响,其显微组织发生衰退.为探究热循环过... 奥氏体耐热钢由于良好的高温性能因而在火电、核电、航空航天等领域有着重要的应用.细小的晶粒尺寸及基体中弥散分布的碳化物是奥氏体钢具有优异高温性能的关键.奥氏体钢在服役过程中受热循环的影响,其显微组织发生衰退.为探究热循环过程中组织演变对力学性能的影响,针对一种供货态的奥氏体耐热钢0Cr25Ni13Si2MoN开展了三组热循环实验.借助光镜(optical microscope,OM)、扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)、透射电镜(transmission electron microscope,TEM)和冲击试验机等试验设备,对不同热循环次数后的试样分别进行了显微组织及力学性能分析.结果表明:热循环过程中的组织演变表现出一定的时间依赖性,一次热循环过程完成了回复与再结晶,晶界处析出网状分布的M 23 C 6,降低了材料的韧性.后两次的热循环过程退火孪晶密度增大,但晶界处碳化物数量增加并发生粗化,材料的韧性逐渐恶化. 展开更多

关键词 奥氏体耐热钢 0Cr25Ni13Si2MoN钢 热循环 组织演变 冲击韧性

在线阅读 下载PDF 职称材料

3 GPa超高强度马氏体时效钢组织性能 被引量：3

8

作者 耿如明 崔永恩 +3 位作者 吴冰 李岩 王春旭 厉勇 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期151-158,共8页

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... 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6~7 nm。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。 展开更多

关键词 马氏体时效钢 3 GPa级超高强度钢 析出相 强化机制

在线阅读 下载PDF 职称材料

淬回火工艺对N-Mo合金化Cr13型耐蚀塑料模具钢组织与力学性能的影响 被引量：2

9

作者 樊译 马党参 +2 位作者 迟宏宵 周健 谢官利 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期8-14,共7页

对N-Mo合金化Cr13型耐蚀塑料模具钢进行925~1150℃保温0.5 h的油淬处理,再分别进行150~300℃保温2 h或者350~600℃保温1 h的回火处理,研究了淬回火工艺对该钢组织与力学性能的影响。结果表明:试验钢淬火后的组织主要为淬火马氏体,随着... 对N-Mo合金化Cr13型耐蚀塑料模具钢进行925~1150℃保温0.5 h的油淬处理,再分别进行150~300℃保温2 h或者350~600℃保温1 h的回火处理,研究了淬回火工艺对该钢组织与力学性能的影响。结果表明:试验钢淬火后的组织主要为淬火马氏体,随着淬火温度的升高,晶粒长大,第二相逐渐固溶进基体,试验钢的硬度先增大后降低,当淬火温度为1050℃时,硬度达到峰值,为57.7 HRC,此时第二相基本固溶进基体,残余奥氏体体积分数仅为8.49%。随着回火温度的升高,试验钢组织由回火马氏体向索氏体转变,第二相逐渐析出并长大;硬度呈先降低后升高再迅速降低的趋势,冲击吸收能量随回火温度的变化规律与回火硬度的变化规律相反,抗拉强度的变化规律与硬度的变化规律一致,屈服强度呈先增大后降低的趋势,并在回火温度为480℃时达到最大值,为1445 MPa;在200℃以上温度回火后试验钢的塑性均保持在一个较好的水平。试验钢获得优异综合性能的热处理工艺为1050℃×0.5 h淬火+200~300℃×2 h回火,此时组织为回火马氏体,硬度为48~53 HRC,抗拉强度为1752~2050 MPa,屈服强度为1171~1223 MPa,冲击吸收能量为41~51 J,断面收缩率为42%~51%,断后伸长率为17.1%~17.7%。 展开更多

关键词 耐蚀塑料模具钢 淬回火 力学性能 N-Mo合金化

在线阅读 下载PDF 职称材料

10Cr9Si1Mo1VNb钢在450℃静态铅铋中的腐蚀行为 被引量：1

10

作者 张钰慧 孟彬 +4 位作者 王立民 唐正焮 何西扣 吴冰洁 李根 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期2371-2378,共8页

液态铅铋腐蚀问题是制约铅冷快堆发展的主要问题,商用9%~12%Cr铁素体/马氏体钢被认为是铅冷快堆首选结构材料。本文研究了10Cr9Si1Mo1VNb钢在450℃静态饱和氧铅铋共晶(LBE)中的腐蚀行为。结果表明:10Cr9Si1Mo1VNb钢暴露在LBE后,表面氧... 液态铅铋腐蚀问题是制约铅冷快堆发展的主要问题,商用9%~12%Cr铁素体/马氏体钢被认为是铅冷快堆首选结构材料。本文研究了10Cr9Si1Mo1VNb钢在450℃静态饱和氧铅铋共晶(LBE)中的腐蚀行为。结果表明:10Cr9Si1Mo1VNb钢暴露在LBE后,表面氧化膜主要由外氧化层Fe3O4、次外层(Fe,Cr)3O4和SiO2、内氧化区组成;Si与Cr在氧化过程中表现出协同作用,促进次外层形成,阻碍元素扩散,提高了基体抗氧化性;腐蚀1500 h后基体表面形成连续致密的氧化层,表现出良好的耐铅铋腐蚀性能。本文提出了10Cr9Si1Mo1VNb钢在450℃静态饱和氧LBE环境下的氧化扩散过程模型,为9%Cr耐热钢在铅冷快堆系统的应用提供了一定的理论依据。 展开更多

关键词 10Cr9Si1Mo1VNb钢 铅铋共晶 液态铅铋腐蚀 氧化层

在线阅读 下载PDF 职称材料

C650R镍基耐热合金热变形行为

11

作者 任文浩 何西扣 +3 位作者 刘正东 包汉生 白亚冠 彭建强 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期152-159,共8页

采用Gleeble-3800热模拟试验机,在变形温度950~1200℃、应变速率0.001~1 s^(-1)范围内,对C650R镍基耐热合金进行了热压缩模拟试验,研究了材料在热压缩过程中的热变形行为和组织演变。结果表明,C650R合金的流变应力随真应变增加先迅速增... 采用Gleeble-3800热模拟试验机,在变形温度950~1200℃、应变速率0.001~1 s^(-1)范围内,对C650R镍基耐热合金进行了热压缩模拟试验,研究了材料在热压缩过程中的热变形行为和组织演变。结果表明,C650R合金的流变应力随真应变增加先迅速增加,到达峰值后逐渐降低,C650R合金呈现明显的动态结晶软化机制。C650R合金降低了固溶强化元素Co和Mo的含量,变形抗力较低,具有良好的热加工性能。构建了C650R合金的热加工图,结合组织观察,确定了合适的热加工区间:变形温度1060~1170℃,应变速率0.1~1 s^(-1)。 展开更多

关键词 C650R合金 热变形行为 本构方程 热加工图

在线阅读 下载PDF 职称材料

钼元素对2Cr13型高氮耐蚀塑料模具钢组织与性能的影响

12

作者 樊译 周健 +3 位作者 迟宏宵 谷金波 马党参 谢官利 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期23-28,共6页

在2Cr13型高氮耐蚀塑料模具钢中添加质量分数0.5%的钼元素,研究了钼元素对淬火和回火后该钢显微组织、力学性能及耐腐蚀性能的影响。结果表明:钼的添加缩小了试验钢的奥氏体相区,淬火后的残余奥氏体体积分数为8.49%,低于不含钼试验钢(9.... 在2Cr13型高氮耐蚀塑料模具钢中添加质量分数0.5%的钼元素,研究了钼元素对淬火和回火后该钢显微组织、力学性能及耐腐蚀性能的影响。结果表明:钼的添加缩小了试验钢的奥氏体相区,淬火后的残余奥氏体体积分数为8.49%,低于不含钼试验钢(9.05%);钼的添加使得回火态试验钢的强度、硬度以及冲击吸收能量均得到提高,其中屈服强度提高了12%。盐雾腐蚀试验后回火态试验钢主要发生点蚀,含钼试验钢表面的点蚀坑数量较少,尺寸较小,其腐蚀速率为0.0721 g·m^(-2)·h^(-1),远小于不含钼试验钢(0.1612 g·m^(-2)·h^(-1));含钼试验钢的极化曲线中存在明显的钝化区,而不含钼试验钢不存在钝化区。含钼试验钢的耐腐蚀性能优于不含钼试验钢。 展开更多

关键词 钼元素 高氮耐蚀塑料模具钢 显微组织 力学性能 耐腐蚀性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

GCr15SiMo钢的动态及高温力学行为 被引量：1

13

作者 闫永明 尉文超 +2 位作者 孙挺 何肖飞 李晓源 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期112-119,共8页

以GCr15SiMo钢为对象,研究热处理工艺对其微观组织的影响规律,并利用霍普金森杆和GNT100-2型高温拉伸试验机,分析不同组织结构GCr15SiMo钢的动态及高温力学行为。结果表明:淬火温度由800℃升高至920℃,GCr15SiMo钢中M_(3)C型碳化物颗粒... 以GCr15SiMo钢为对象,研究热处理工艺对其微观组织的影响规律,并利用霍普金森杆和GNT100-2型高温拉伸试验机,分析不同组织结构GCr15SiMo钢的动态及高温力学行为。结果表明:淬火温度由800℃升高至920℃,GCr15SiMo钢中M_(3)C型碳化物颗粒的质量分数由2.319%减少至0%;动态压缩过程中,GCr15SiMo钢的失效应变均随应变速率的增加而增大,在真应变分别为0.2和0.8时,随着淬火温度的升高,GCr15SiMo钢流变应力分别下降13.45%,21.44%,27.49%和31.79%,流变应力迅速下降主要与组织结构和动态压缩变形时的绝热剪切机制有关;在高应变速率条件下,GCr15SiMo钢的宏观变形由镦粗转变为沿45°方向的剪切破坏,绝热剪切机制是导致变形行为变化的主要原因之一,且组织结构是影响材料绝热剪切敏感性的关键因素之一;GCr15SiMo钢动态压缩变形过程中形变升温在117~333℃之间,M_(3)C碳化物颗粒回溶是其高温性能呈现抗拉强度增加、屈服强度降低的关键因素之一;淬火温度为920℃时,GCr15SiMo钢的组织为均匀一致的孪晶马氏体,孪晶马氏体中的亚晶界可有效阻碍位错运动,在拉伸应力作用下表现出明显的应变硬化现象,应力-应变曲线较淬火温度800℃时呈现更显著的上升趋势。 展开更多

关键词 GCr15SiMo 热处理 组织 动态性能 高温性能

在线阅读 下载PDF 职称材料