传统高硼铁基合金中硼化物一般位于晶界位置,沿晶界呈网状或鱼骨状分布,具有尖锐边角,破坏了基体连续性,大大降低材料的力学性能.本文采用光学金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、飞行时间二次离子质谱仪(TOF-SIMS)和X射线衍射(XRD)研究了碳含量对高硼奥氏体钢组织的影响.采用热力学模拟试验机分析了碳含量对实验钢850℃高温力学性能的影响.结果表明,高硼奥氏体钢的碳含量较高(0.37％～0.42％,质量分数)时,可稳定得到形态圆整的硼化物,且硼化物在基体内呈粒状离散化均匀分布,无网状、鱼骨状沿晶界连结贯通的分布状态.粒状离散化硼化物为Fe1.1Cr0.9B0.9、Mn2B0.98、Cr2B的络合产物,硼化物中Cr、Mn的加入,以及基体C含量的提高,促进了硼化物形态圆整、分布粒状离散化.锻造工艺同样对硼化物的粒状离散分布起到直接促进作用.锻造的始锻温度达到1150℃是硼化物实现粒状离散分布的基本条件.
白口铸铁是一种不可替代的传统耐磨钢铁材料,在组织上以共晶碳化物为耐磨相,虽然硬度较高,但韧性偏低,限制了其寿命及应用工况.本文研究一类以硼化物为耐磨相的Fe-Cr-B新型白口铸铁,旨在获得优良的综合性能,来发展传统白口铸铁.该类白口铸铁在成分上具有低碳、高铬、高硼的特点;铸态条件下,基体为大部分板条状马氏体,耐磨相为比共晶碳化物显微硬度更高的共晶硼化物M2B;具有良好的淬透性,可像镍硬铸铁一样不经过热处理直接应用,且具有良好的综合性能.
差温轧制作为一种先进的轧制工艺,对提高特厚板的形性质量具有重要的促进作用.但是生产中工艺参数的制定与优化缺乏明确的理论指导,导致差温轧制技术的发展受到了严重的制约.为解决这一问题,本文从轧制力、缺陷压合、板形控制3个方面分别介绍了相关的建模方法及研究进展,深入分析了理论解析、有限元模拟以及神经网络在建模中的应用.现有研究表明,针对差温轧制生产的轧制力模型预测精度有待进一步提升.同时,差温轧制过程中缺陷压合与板形控制建模研究缺乏多参数耦合的定量描述,相关研究有待进一步深入.最后,随着生产过程中对精度要求的提高,基于人工智能技术的高精度建模和参数优化控制将成为轧钢未来重要的发展方向.
在超超临界机组用P92 钢管道现场安装过程中,为了满足硬度标准经常对接头部位进行多次回火处理,但当前关于多次热处理对P92 钢显微组织及其硬度的影响规律尚不清楚.为此,本文对P92 钢进行 1～4 次回火处理,借助OM、SEM、XRD、TEM及硬度计等分析其显微组织特征及硬度变化规律.结果表明,多次回火处理后P92 钢均主要由板条状回火马氏体、原奥氏体界面处的M23C6 相和马氏体内的MX相组成,其物相组成无明显差异.随回火次数增加,马氏体板条宽度逐渐增加,4 次热处理后提高约 52.2%;界面处的M23C6 析出相发生明显粗化,但析出相数量有所减少,主要粗化机制为Ostwald熟化;基体中Cr、Mo和W合金元素的固溶含量下降,导致回火马氏体的固溶强化作用减弱,P92钢的硬度呈现降低现象.
QT600-10 球墨铸铁主要用于差速器、凸轮轴等核心零部件,然而随着产品轻量化的快速发展,对QT600-10 屈强比提出了更高要求.Cu有助于提升QT600-10 的屈强比,但是在工厂生产条件下根据经验严格限定了Cu含量不超过 0.2%(质量分数),这极大地影响了Cu对铸态QT600-10 屈强比的调控作用.本文针对该经验参数的合理性开展研究,在稳定工厂生产条件下制备了具有不同Cu含量的铸态QT600-10 球墨铸铁,并采用多种表征和测试手段对其组织形貌、元素分布、硬度及拉伸性能等进行分析.结果表明,0.2%(质量分数)Cu含量上限并不具有合理性,Cu含量提升至 0.456%(质量分数)时对铸态 QT600-10 的显微组织不产生显著影响且不引发有害相变,同时提升了铸态QT600-10 的屈强比和硬度,并保持较高的伸长率.
