中心偏析對(duì)高錳鋼中厚板力學(xué)性能的影響

采用金相顯微鏡、掃描電鏡、電子探針、力學(xué)性能檢測(cè)等手段,研究合金元素w(0~1.460%)對(duì)高錳鋼顯微組織和沖擊韌性的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明:隨著合金元素w的增加,高錳鋼的晶粒減小;高錳鋼的基體硬度提高;高錳鋼中析出少量以w為主要合金元素的碳化物;高錳鋼沖擊韌性先增后降,當(dāng)含w量為0.912%時(shí)高錳鋼的沖擊韌性最高,達(dá)到329.9j/cm2,比不含w的高錳鋼約提高了49%。這是w元素的細(xì)晶作用、固溶強(qiáng)化和碳化物析出綜合作用的結(jié)果。

加工硬化對(duì)高錳鋼磨料磨損性能的影響 嚴(yán)偉林，方亮，鄭戰(zhàn)光 (1．廣西大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，廣西南寧530004;2．西安交通大學(xué)金屬材料強(qiáng)度國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn) 室，陜西西安710049) 摘要：利用噴丸技術(shù)，在高錳鋼表面制備出具有納米晶結(jié)構(gòu)特征的表層，60min噴丸樣 品表面的晶粒尺寸約為3-8nm。2min噴丸樣品表面的晶粒尺寸為30~40nm。隨著噴丸處理 時(shí)間的增加，表面硬度增加，樣品起始硬度為256hv,120min噴丸處理后，表面硬度增加 到774hv。二體磨料磨損試驗(yàn)結(jié)果表明，在玻璃砂紙磨損，經(jīng)2min噴丸的材料耐磨性相 對(duì)于噴丸前提高了70%。噴丸前、后樣品主要為微觀切削，但過(guò)長(zhǎng)的噴丸時(shí)間，導(dǎo)致表面 產(chǎn)生微裂紋，使耐磨性下降；而剛玉砂紙磨損，噴丸處理不能提高樣品的耐磨性。 關(guān)鍵詞：噴丸處理；高錳鋼；表面納米化；硬度；磨料磨損 effec

在多年生產(chǎn)冷拔拉絲鋼q195的基礎(chǔ)上,成功地開發(fā)了低碳冷拔拉絲鋼(hl鋼)以代替q195。與q195相比,該鋼伸長(zhǎng)率δ10增加了72%,抗拉強(qiáng)度降低了70mpa。介紹了hl鋼相關(guān)的生產(chǎn)工藝,探討了鋼中碳、硅含量對(duì)其力學(xué)性能的影響。

高錳鋼的物理性能 高錳鋼的物理性能 a．密度。在15℃時(shí)的密度為7．870～7．9805 9／m3，液態(tài)時(shí)密度為7．05009／m3。 b．熱導(dǎo)率、線膨脹系數(shù)及比熱容。高錳鋼的熱 導(dǎo)率低，而線膨脹系數(shù)大，見表3．96，這是高錳鋼 的一大特點(diǎn)。在鑄件設(shè)計(jì)和制造工藝上應(yīng)加以考 慮，否則在鑄造和焊接過(guò)程中容易出現(xiàn)裂紋。 c．磁導(dǎo)率。水韌處理后的高錳鋼的組織是單相 奧氏體，無(wú)磁性，磁導(dǎo)率為l．003～1．03h／m；高 錳鋼熱處理中表層脫碳，磁導(dǎo)率為1．3h／m。 ⑥鑄造性能高錳鋼的流動(dòng)性較好；凝固收縮 較大，易形成縮孔；高錳鋼因含碳量高、導(dǎo)熱性較 低以及結(jié)晶生長(zhǎng)速度較快，易產(chǎn)生粗大的柱狀晶組 織。錳鋼因線膨脹系數(shù)大、導(dǎo)熱性較低、熱應(yīng)力和 收縮應(yīng)力較大，加之鑄態(tài)強(qiáng)度和塑性較低，其熱裂、冷裂及變形傾向較碳鋼大。 由于高錳鋼液易生成mn0，從而易于和型

50錳鋼板50錳中厚板 （天津儲(chǔ)寶鋼板）專業(yè)50錳鋼板 022-5801159915332008538趙世宏 化學(xué)成份碳c：0.48～0.56硅si：0.17～0.37 錳mn：0.70～1.00 硫s：≤0.035 磷p：≤0.035 鉻cr：≤0.25 鎳ni：≤0.30 銅cu：≤0.25 50mn強(qiáng)度、彈性和硬度均較高，多在淬火與回火后使用，焊接性能差。50mn 圓鋼用于制造耐磨性要求很高，在高負(fù)荷作用下的熱處理零件，如齒輪、齒輪軸和截 面在80mm以下的心軸等。性能與50號(hào)相近，但其淬透性較高，熱處理后強(qiáng)度.硬 度.彈性均稍高于50號(hào)鋼。焊接性差，具有過(guò)熱敏感性和回火脆性傾向。 力學(xué)性能 抗拉強(qiáng)度σb(mpa)：≥645(66) 屈服強(qiáng)度σs(mpa)：≥390(40

50錳鋼板50錳中厚板 （天津儲(chǔ)寶鋼板）專業(yè)50錳鋼板 022-5801159915332008538趙世宏 化學(xué)成份碳c：0.48～0.56硅si：0.17～0.37 錳mn：0.70～1.00 硫s：≤0.035 磷p：≤0.035 鉻cr：≤0.25 鎳ni：≤0.30 銅cu：≤0.25 50mn強(qiáng)度、彈性和硬度均較高，多在淬火與回火后使用，焊接性能差。50mn 圓鋼用于制造耐磨性要求很高，在高負(fù)荷作用下的熱處理零件，如齒輪、齒輪軸和截 面在80mm以下的心軸等。性能與50號(hào)相近，但其淬透性較高，熱處理后強(qiáng)度.硬 度.彈性均稍高于50號(hào)鋼。焊接性差，具有過(guò)熱敏感性和回火脆性傾向。 力學(xué)性能 抗拉強(qiáng)度σb(mpa)：≥645(66) 屈服強(qiáng)度σs(mpa)：≥390(40

高錳鋼分為兩大類，一類是耐磨鋼，一類是無(wú)磁鋼。這里主要涉及耐磨鋼。這類 鋼含錳10％～15％，碳含量較高，一般為0.90％～1.50％，大部分在1．0％以 上。其化學(xué)成分為(％)：c0．90～1．50mn10.0～15．0si0．30～1.0s≤0.05 p≤0.10這類高錳鋼的用量最多，常用來(lái)制作挖掘機(jī)的鏟齒、圓錐式破碎機(jī)的軋 面壁和破碎壁、顎式破碎機(jī)岔板、球磨機(jī)襯板、鐵路轍岔、板錘、錘頭等。 上述成分的高錳鋼的鑄態(tài)組織通常是由奧氏體、碳化物和珠光體所組成，有 時(shí)還含有少量的磷共晶。碳化物數(shù)量多時(shí)，常在晶界上呈網(wǎng)狀出現(xiàn)。因此鑄態(tài)組 織的高錳鋼很脆，無(wú)法使用，需要進(jìn)行固溶處理。通常使用的熱處理方法是固溶 處理，即將鋼加熱到1050～1100℃，保溫消除鑄態(tài)組織，得到單相奧氏體組織， 然后水淬，使此種組織保持到常溫。熱處理后鋼的強(qiáng)度、塑性和韌性均大幅

本文介紹了鍛造對(duì)高錳鋼性能和組織的影響,以及鍛造高錳鋼心軌轍叉的現(xiàn)狀和展望。

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采用真空熔煉法制備了fe-20mn-xcu-1.3c系高強(qiáng)度高塑性合金鋼。通過(guò)單向拉伸試驗(yàn)和om觀察,研究了銅含量的變化對(duì)該合金微觀組織和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明:fe-20mn-xcu-1.3c系合金拉伸變形前后均為單相奧氏體組織。隨著銅含量的增加,合金的屈服強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率提高,而抗拉強(qiáng)度降低,fe-20mn-3.0cu-1.3c合金的抗拉強(qiáng)度為1256mpa,伸長(zhǎng)率為77.6%,強(qiáng)塑積達(dá)到97465.6mpa.%,具有優(yōu)異的綜合力學(xué)性能。銅含量的增加提高合金的層錯(cuò)能,推遲了變形過(guò)程中孿晶的形成并降低了孿晶的形成速率,使位錯(cuò)滑移更容易發(fā)生。fe-20mn-xcu-1.2c系合金具有較高的加工硬化速率水平,其加工硬化速率隨著銅含量的增加而降低。

高錳鋼鑄造工藝 1高錳鋼的化學(xué)成分設(shè)計(jì)： 1.1碳： 在常溫強(qiáng)烈沖擊載荷下的服役工件，碳含量控制在1.02以下， 甚至1.0以下。在低溫下服役工件，要控制碳含量1.0以下，固溶處 理后，原始硬度為hb170-210，使用后硬度高達(dá)450-480，硬化層深 度達(dá)18mm，含碳量高的硬度只達(dá)hb350-400，硬化深度只有7-8mm。 強(qiáng)沖擊（或擠壓），選碳含量較低；低應(yīng)力，軟物料磨損情況，選含 碳量偏高。 薄件冷速快，碳化物不易析出，碳含量可選擇高一些；結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 鑄造容易產(chǎn)生裂紋，也易碳含量偏低。 1.2錳： 一般錳含量大于12%，鑄件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，高應(yīng)力下服役，壁厚大， 為獲得高韌性，錳含量高一些。 當(dāng)高錳鋼中錳與碳的含量比小于8時(shí)，經(jīng)常規(guī)熱處理，在晶界上 易出現(xiàn)狀碳化物和過(guò)量殘余碳化物，鑄件的強(qiáng)度、韌性和塑性降低， 鋼質(zhì)變脆。 1.3硅： 硅應(yīng)控制在0.5%左

錳 錳最重要的用途就是制造合金----錳鋼 錳鋼的脾氣十分古怪而有趣：如果在鋼中加入2.5—3.5％的錳，那么所制得的低 錳鋼簡(jiǎn)直脆得象玻璃一樣，一敲就碎。然而，如果加入13％以上的錳，制成高錳鋼， 那么就變得既堅(jiān)硬又富有韌性。高錳鋼加熱到淡橙色時(shí)，變得十分柔軟，很易進(jìn)行各 種加工。另外，它沒有磁性，不會(huì)被磁鐵所吸引?，F(xiàn)在，人們大量用錳鋼制造鋼磨、 滾珠軸承、推土機(jī)與掘土機(jī)的鏟斗等經(jīng)常受磨的構(gòu)件，以及鐵錳錳軌、橋梁等。 高錳鋼 高錳鋼(highmanganesesteel)是指含錳量在10％以上的合金鋼。高錳鋼的鑄態(tài)組織 通常是由奧氏體、碳化物和珠光體所組成，有時(shí)還含有少量的磷共晶。奧氏體組織的 高錳鋼受到?jīng)_擊載荷時(shí)，金屬表面發(fā)生塑性變形。形變強(qiáng)化的結(jié)果，在變形層內(nèi)有明 顯的加工硬化現(xiàn)象，表層硬度大幅度提高。低沖擊載荷時(shí)，可以達(dá)到hb300～400， 高沖擊載荷

高錳鋼的耐磨性 耐磨材料概述 用于制造耐磨零件的金屬耐磨材料包括鋼、復(fù)合鋼材和鑄鐵等。高錳鋼是歷史悠久的耐磨材料，在惡劣工況條 件下，不容易產(chǎn)生塑性失穩(wěn)，而具有相當(dāng)好的耐磨性；但它只有在沖擊載荷及單位壓力較大的磨料磨損條件下，產(chǎn) 生加工硬化效應(yīng)，才顯示出較其他材料具有更優(yōu)良的耐磨性。對(duì)于沖擊載荷不太大的易磨損零部件，目前較廣泛選 用成本較低的非合金鋼（碳素鋼）或中高碳合金鋼，并采取一定的工藝措施以提高其耐磨性。選用表面硬化鋼或復(fù) 合鋼材制作的零部件，在耐磨、耐沖擊等性能方面都具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，可提高使用壽命，但成本較高。耐磨鑄鐵的 耐磨性好，成本低，包括冷硬鑄鐵、白口鑄鐵和中錳球墨鑄鐵，一般適用于不同工況條件下使用的耐磨零件。 耐磨鋼目前尚沒有系統(tǒng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，但制造耐磨零件所選用的鋼類及鋼種較廣，一部分結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼及合金 鑄鐵均常用于制造各種耐磨零件。近年來(lái)還發(fā)展了一些耐磨專用鋼。一般是根

本文介紹了一種混凝土引氣劑的制備技術(shù),并同時(shí)對(duì)摻加該引氣劑后的混凝土力學(xué)性能進(jìn)行了測(cè)試,測(cè)驗(yàn)結(jié)果表明,摻加該引氣劑后,混凝土密度下降,能改善混凝土的工作性能,但對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度影響不明顯。

針對(duì)水泥石極限應(yīng)變小、抗沖擊性能差等特點(diǎn),嘗試將不同的纖維材料摻入水泥漿中,以改善水泥石的力學(xué)性能。室內(nèi)試驗(yàn)表明,代號(hào)d的特種化纖材料能夠顯著提高水泥石的力學(xué)性能,使水泥石的抗折強(qiáng)度增長(zhǎng)18%～26%,抗沖擊能力增長(zhǎng)17%～64%,且該種纖維材料的加入,水泥石的抗壓強(qiáng)度不低于14mpa。

高錳鋼的發(fā)展與應(yīng)用

鋁對(duì)奧氏體耐熱鋼的微觀組織和力學(xué)性能的影響 為了減輕能源短缺和二氧化碳排放等問題帶來(lái)的影響,提高能源利用率和電 站鍋爐蒸汽參數(shù)是其中最有效的途徑。但是,電站鍋爐用鋼的性能一直是制約提 高電站鍋爐使用參數(shù)的主要因素。 當(dāng)前電站鍋爐使用的傳統(tǒng)奧氏體耐熱鋼主要通過(guò)高溫氧化過(guò)程中在表面形 成的cr2o3氧化膜來(lái)保證材料的高溫抗氧化性能;當(dāng)使 用溫度提高至650℃以上時(shí),材料表面的cr2o3氧化膜 會(huì)揮發(fā),晶界碳化物發(fā)生聚集導(dǎo)致材料失效。新型含鋁奧氏體耐熱鋼表面形成的 鉻、鋁復(fù)合氧化膜在高溫下較為穩(wěn)定,同時(shí),晶粒內(nèi)部析出納米級(jí)的nbc強(qiáng)化相也 會(huì)顯著提高材料的高溫蠕變強(qiáng)度,使新型含鋁奧氏體耐熱鋼成為新一代超（超） 臨界火力發(fā)電機(jī)組關(guān)鍵部件的候選材料。 本論文新設(shè)計(jì)了三種不同al含量的新

在不同溫度下對(duì)冷軋中錳鋼（fe-0.1c-5mn）進(jìn)行退火試驗(yàn),研究了其力學(xué)性能的變化,通過(guò)單軸拉伸試驗(yàn)獲得了不同熱處理?xiàng)l件下的力學(xué)性能。研究結(jié)果表明：退火溫度從550℃升高至800℃,冷軋中錳鋼的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度先降低后升高;斷后伸長(zhǎng)率和均勻伸長(zhǎng)率以及強(qiáng)塑積則先升高后降低,在650℃時(shí)達(dá)到最大值。在650℃退火后產(chǎn)生較多的逆轉(zhuǎn)變奧氏體,在形變過(guò)程中產(chǎn)生持續(xù)trip效應(yīng),冷軋中錳鋼獲得了較高的強(qiáng)度以及良好的塑性,強(qiáng)塑積可以達(dá)到31gpa%。

在不同溫度下對(duì)冷軋中錳鋼（fe-0.1c-5mn）進(jìn)行退火試驗(yàn),研究了其力學(xué)性能的變化,通過(guò)單軸拉伸試驗(yàn)獲得了不同熱處理?xiàng)l件下的力學(xué)性能。研究結(jié)果表明：退火溫度從550℃升高至800℃,冷軋中錳鋼的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度先降低后升高;斷后伸長(zhǎng)率和均勻伸長(zhǎng)率以及強(qiáng)塑積則先升高后降低,在650℃時(shí)達(dá)到最大值。在650℃退火后產(chǎn)生較多的逆轉(zhuǎn)變奧氏體,在形變過(guò)程中產(chǎn)生持續(xù)trip效應(yīng),冷軋中錳鋼獲得了較高的強(qiáng)度以及良好的塑性,強(qiáng)塑積可以達(dá)到31gpa%。

通過(guò)向高錳鋼鋼液中加入稀土元素,試驗(yàn)是否能夠達(dá)到凈化鋼液、細(xì)化晶粒、合金化的作用,得出稀土元素對(duì)鋼液質(zhì)量的影響。

通過(guò)在球墨鑄鐵中添加少量錳元素,研究不同含量的錳對(duì)球墨鑄鐵組織和力學(xué)性能的影響。并在此基礎(chǔ)上,通過(guò)對(duì)試樣進(jìn)行半浸泡和全浸泡來(lái)模擬靜態(tài)海水腐蝕試驗(yàn),采用失重法和電化學(xué)試驗(yàn)表征球墨鑄鐵的腐蝕速率和耐腐蝕性能,研究錳含量對(duì)球墨鑄鐵耐腐蝕性能的影響。結(jié)果表明:錳元素在一定范圍內(nèi)能夠細(xì)化石墨、穩(wěn)定珠光體和滲碳體,從而使球墨鑄鐵的硬度和抗拉強(qiáng)度得到改善,而當(dāng)錳含量高于一定值時(shí)這種影響就很緩慢,甚至?xí)夯蚰T鐵的力學(xué)性能。此外,錳元素的添加能夠提高球墨鑄鐵的耐腐蝕性能,半浸的腐蝕程度比全浸腐蝕更嚴(yán)重。

文章通過(guò)爆炸復(fù)合板的金相和顯微硬度分析,討論了施壓加工對(duì)不銹鋼與碳鋼復(fù)合板性能的影響,結(jié)果表明:該復(fù)合板具有足夠高的硬度,能承受施壓加工時(shí)較大的塑性變形,施壓后復(fù)合板整體硬度升高,而加熱只對(duì)不銹鋼起到部分去應(yīng)力的作用。