适当降低超高碳钢的含碳量,并加入一定量的铬和硅,可以得到一种具有优良的超塑性能和其它工艺性能的高碳铬硅钢。同其它超塑性钢相比,这种钢的超塑性形变速率很高(>0.49min-1),这将大大提高超塑性成形的速度;该钢超塑性成形的温度区间达150K以上,这将给超塑性成形的工业化应用带来极大便利;此外,这种钢的超塑性形变抗力低;超塑性组织的制备十分简便;该钢的淬透性和淬硬性都很好,室温力学性能优于9CrSi;等模具钢。因此,这种钢可作为超塑成形的模具钢使用

通过对Mn-Cu-Nb-B系列低碳贝氏体钢的等温转变及连续冷却转变组织的研究，发现该系列微合金钢在500～700℃可发生多种类型中温组织转变.冷却速度和终冷温度对最终组织类型和性能有很大影响，终冷温度控制在630℃，可得到准多边形铁素体、粒状贝氏体和细小M/A组元的混合组织，该类型组织屈服强度可达到600MPa，且具有较好的塑性和低温冲击性能.在了解低碳贝氏体钢组织转变特点的基础上，利用冷却制度控制中温转变组织类型能优化低碳贝氏体钢的性能

带状组织是影响中低碳齿轮钢内在质量的主要缺陷之一.本研究利用光学显微镜观察到了20CrMnTiH和SAE8620H齿轮钢工业样品的带状组织,电子探针分析表明两钢种样品中均存在着Cr、Mn、Si等合金元素的带状偏聚.分析结果表明,元素偏聚只是产生带状组织的必要和前提条件,而非充分条件.除了微观偏析之外,合金元素对γ→α转变温度Ar3的影响趋势、在钢液中的溶解度或含量、对C活度的影响趋势、以及对CCT曲线的影响趋势等均对带状组织的形成或消除具有重要影响.减弱或消除带状组织的形成,一方面需要获得细小的铸坯二次枝晶间距,促进元素均匀分布,另一方面即便是在存在元素偏聚的条件下,若控制适当的轧制冷却工艺及合适的奥氏体晶粒尺寸,也有可能从根本上消除带状组织

铌的析出和固溶对铸坯质量好坏和钢材性能优异具有非常明显的影响,通过计算钢中碳含量、氮含量、铌含量和温度对碳氮化铌固溶的影响,发现钢中碳、氮、铌含量增加,碳氮化铌的全固溶温度升高;氮含量增加,NbN的有效活度增加,固溶铌含量下降;铌含量增加,在温度为800~1100℃范围内,氮化铌的含量增加;碳含量增加,钢中固溶铌降低和铌的化合物增加.随温度升高,固溶铌与总铌含量的比值增加,二者比值位于30%~70%之间

研究了气体渗氮在材料表面层由表及里逐次形成的氧化物层、氮化物层及N固溶层对中碳车轴钢超长寿命旋转弯曲疲劳性能的影响.与未处理试样相比,带有氧化物层、去除氧化物层及去除氮化物层的渗氮试样的疲劳强度逐级提高.去除氧化物层和去除氮化物层的试样在超长寿命区分别发生次表面和内部破坏.通过断口观察和断裂分析,阐明了渗氮处理材料的表面层对超长寿命疲劳性能的影响

研究了碳、锰含量对低碳(锰)钢形变强化铁素体晶粒数目变化的影响.结果表明,形变使低碳(锰)钢过冷奥氏体内部形核位置增加,铁素体形核率显著提高,晶粒大大细化.碳、锰含量提高有利于钢中过冷奥氏体累积变形的增加,形变强化相变晶粒细化能力增强,而碳的促进作用尤为显著

通过干湿循环加速腐蚀实验并结合X射线衍射、扫描电镜、能谱分析和N2吸附等方法,研究了低碳贝氏体钢在用相应溶液模拟的三种大气环境(海洋、工业和海洋工业大气)中加速腐蚀行为和腐蚀产物特征.实验结果表明,低碳贝氏体钢在三种环境中的腐蚀速率均低于商业化耐候钢09CuPCrNi.低碳贝氏体钢在上述三种环境中的腐蚀速率也有较大差别,其在含有复合腐蚀因子(Cl-和SO32-)的环境中腐蚀最为严重,而在只含腐蚀因子SO32-的环境中腐蚀程度最轻.在不同环境中形成的腐蚀产物相组成差别很小,但锈层致密程度相差较大,并且锈层越致密,对应的钢腐蚀速率越低.在三种环境中的腐蚀对钢的拉伸力学性能的影响较小,说明没有产生严重的局部腐蚀

用X-射线衍射仪法测定高碳合金钢两相区淬火后的马氏体碳浓度。通过讨论分析,建立了马氏体碳浓度与马氏体{112}晶面族衍射峰双线分离距离之间的关系式。为了简化计算过程,编制了计算程序,使这种方法具有了较强的实用性。用这种方法在86Cr3钢的研究中,较好的测定了淬火温度、保温时间对马氏体碳浓度的影响,并给出了二者的关系曲线

在实验室进行了1kg坩埚实验,研究了中碳高硫结构钢钙处理前后夹杂物的形态、尺寸及组成.结果表明:钢钙处理后获得了可以改善钢切削性的纺锤形夹杂物,夹杂物的平均纺锤形率为68.11%,并且随钢中[Ca]/[S]增加夹杂物纺锤形化趋势增加;钙处理后小于2.5μm的夹杂物占夹杂物总量的76.05%,夹杂物细小、弥散分布于钢基体中;夹杂物类型以钙铝酸盐芯硫化物外壳的复合夹杂物、(Mn,Ca)S形式的硫化物为主,有少量的铝酸钙与CaS的复合夹杂物;含钙硫的45钢铸态钢锭比普通45钢铸态钢锭切削性能有所改善

碳钢与铸铁是使用最为广泛的金属材料,是铁和碳组成的合金,不同成分的 碳钢和铸铁,组织和性能也不相同。在研究和使用钢铁材料、制定其热加工和热 处理工艺以及分析工艺废品的原因时,都需要应用铁碳相图