不同温度下60Si2MnA弹簧钢中低熔点夹杂物生成热力学

借助FactSage热力学软件分别对1873、1823和1773 K三个不同温度下60Si2MnA弹簧钢液与MnO--SiO2--Al2O3系、CaO--Al2O3--SiO2系和CaO--Al2O3--SiO2--15%MgO系夹杂物间的平衡进行了计算.通过上述计算分析,确定了三个不同温度下分别形成上述低熔点夹杂物时所对应的钢液成分.经过对比还发现:低温更有利于钢液在低溶解氧含量条件下实现上述不同类型夹杂物的低熔点化控制.钢液中生成低熔点SiO2--Al2O3--CaO--15%MgO系夹杂物要比生成低熔点SiO2--Al2O3--CaO系夹杂物所需的钢液Al含量高很多,这在实际生产中更容易控制.     

电磁搅拌对弹簧钢60Si2Mn凝固组织的影响

利用金相观察了电磁搅拌对弹簧钢６０Ｓｉ２Ｍｎ凝固组织的影响情况,并讨论了形成机制。结果表明：在凝固过程中进行电磁搅拌,引起熔体的强烈流动,使液相区的温度场和溶质含量趋于均匀;凝固时奥氏体的一次臂生长速度减慢,消除弹簧钢６０Ｓｉ２Ｍｎ一次结晶组织中发达的柱状树枝晶层;     

铌微合金化钢中热形变奥氏体的再结晶与沉淀过程研究

本文对10MnNb钢热形变奥氏体的再结晶和沉淀过程进行研究,并与16Mn钢作对比,以判别铌的影响。铌的微量添加使形变奥氏体的动态回复与再结晶过程得到延缓。无铌钢动态再结晶的表现激活能为30.4kcal/mole,而含铌钢则为74.9kcal/mole。铌的添加亦明显地阻碍热形变奥氏体的静态回复与再结晶;在800℃时,含铌钢的静态再结晶几乎完全被抑制。形变奥氏体的再结晶有两种方式:一种是应变诱导晶界迁移,但不是主要的方式,主要的是通过原奥氏体晶界或退火孪晶界上形核并长大。形变奥氏体中的应变诱导碳化物沉淀和未形变奥氏体中碳化铌的静态沉淀研究表明:0.357的应变量可使碳化物沉淀过程加速两个数量级。再结晶过程改变了沉淀粒子的尺寸与分布。这是由于再结晶前沿界面引起沉淀粒子快速粗化所致。本文对再结晶和沉淀过程的交互作用的微观机制进行了探讨。铌抑制再结晶过程的原因是由于溶质原子对晶界或亚晶界的拖曳效应以及碳化铌沉淀粒子对这些晶界的钉扎作用。根据铌对热形变奥氏体再结晶与沉淀过程的影响规律,对优选10MnNb钢的控制轧制工艺参数作了分析并提出了建议。     

含Nb微合金钢动态再结晶行为研究

采用Thermecmastor-Z热模拟机,研究Q345E钢的动态再结晶(DRX)行为.结果显示,动态再结晶在高变形温度和低应变速率下更易发生,回归法计算铌微合金钢在950～1100℃温度范围内的变形激活能和应力指数分别为379.29±23.56kJ/mol和5.76.建立了计算动态再结晶峰值应变半经验公式.     

弹簧钢60Si2Mn脱碳表面的应力分析

弹簧钢60Si2Mn在热处理过程中会发生脱碳.由于脱碳会严重影响零件的使用性能,因此可采用喷丸的方法来提高零件的使用性能,喷丸在材料表面产生的残余应力是二维的.基于此,讨论了喷丸强化对脱碳表层的影响,利用X射线应力分析技术及Mises等效应力法,可测得弹簧钢60Si2Mn脱碳表层在喷丸前后的屈服强度.实验结果表明,喷丸试样的表面屈服强度比未喷丸试样的表面屈服强度有了很大的提高,这说明了喷丸可以改善脱碳零件的性能.     

控轧控冷工艺对60Si2Mn弹簧钢组织性能的影响

在实验室条件下研究了控轧控冷工艺对６０Ｓｉ２Ｍｎ弹簧钢组织性能的影响，研究表明：６０Ｓｉ２Ｍｎ钢采用奥氏体再结晶区控轧，轧后以６￣１０℃／ｓ冷却速度控制冷却，可获得球团细小且均匀的珠光体加少量铁素体组织，热轧钢材的强韧性显著提高，同时减少了脱碳。     

60Si2CrVA弹簧钢热处理工艺及性能研究

主要研究了60Si2CrVA弹簧钢的热处理工艺与性能的关系，通过采用不同加热时间淬火和不同温度下回火实验，测定其硬度和机械性能指标并观察其金相组织，从而找出该钢种最佳热处理工艺以及最佳综合机械性能并得到回火系列金相图谱。     

60Si2CrVA弹簧钢热处理工艺及性能研究

主要研究了 60Si2 CrVA弹簧钢的热处理工艺与性能的关系 ,通过采用不同加热时间淬火和不同温度下回火实验 ,测定其硬度和机械性指标并观察其金相组织 ,从而找出该钢种最佳热处理工艺以及最佳综合机械性能并得到回火系列金相图谱 .     

工艺参数对60Si2MnA钢高速线材相变规律的影响

通过热模拟机Gleeble-1500对终轧温度和控制冷却过程的模拟，研究了60Si2MnA钢高速线材生产的有关工艺参数，分析了终轧温度、吐丝温度及相变区冷却速度对相变温度的影响，得出其影响规律性的结论，并测定了该钢种动态连续冷却转变（CCT）曲线。     

铌含量对低碳微合金钢回复再结晶行为的影响

采用应力松弛实验研究了低C含Nb微合金钢奥氏体热变形过程中的析出及再结晶动力学过程,通过实验及理论模型分析了析出/溶质拖曳对回复和再结晶行为的影响.结果显示:随Nb含量的增加,析出动力学曲线的鼻尖温度上升,但鼻尖温度对应的时间变化不大,约为20～30s;析出可明显抑制再结晶的发生,增加Nb含量将使非再结晶温度升高;Nb溶质通过拖曳作用阻碍晶界运动,减小了晶界迁移率,最终减慢再结晶过程的发生;对于低C含Nb实验钢,拟合得到再结晶激活能与Nb质量分数的0.5次方成正比.     

Surface decarburization characteristics and relation between decarburized types and heating temperature of spring steel 60Si2MnA

The characteristics of complete and partial decarburizations in spring steel 60Si2MnA were systematically investigated, including the microstructure, the hardness gradient, and the formation mechanism. The relation between decarburized types and heating temperature of the steel was comprehensively discussed. It is found that heating temperature has an important influence on the decarburized types. With the rise of heating temperature, the decarburized types change from no decarburization to complete decarburization, complete and partial decarburizations, partial decarburization, and no decarburization.     

Forming condition and control strategy of ferrite decarburization in 60Si2MnA spring steel wires for automotive suspensions

The ferrite decarburization behavior of 60Si2MnA spring steel wires for automotive suspensions, including the forming condition and the influence of heating time and cooling rate after hot rolling, was investigated comprehensively. Also, a control strategy during the reheating process and cooling process after rolling was put forward to protect against ferrite decarburization. The results show that ferrite decarburization, which has the strong temperature dependence due to phase transformation, is produced between 675 and 875℃. The maximum depth is found at 750℃. Heating time and cooling rate after rolling have an important influence on decarburization. Reasonable preheating temperature in the billet reheating process and austenitizing temperature in the heat-treatment process are suggested to protect against ferrite decarburization.     

精炼渣对60Si2Mn弹簧钢中氧含量及夹杂物的影响

利用热力学软件FactSage 7.0计算1873K下四元渣系CaO-SiO_2-Al_2O_3-MgO与60Si2Mn弹簧钢平衡时的等氧线,通过渣-钢高温平衡试验,测定了不同精炼渣方案下钢中溶解氧和全氧含量,并对钢中非金属夹杂物的形貌、数量和尺寸分布进行表征。结果表明,1873K温度下,w(MgO)=6%且w(CaO)/w(Al_2O_3)=1时,钢液中溶解[O]及T[O]含量随着渣中w(SiO_2)的增大而增加,而当w(SiO_2)=30%时,随着w(CaO)/w(Al_2O_3)的增加,钢液中溶解[O]及T[O]含量分别呈降低和升高的趋势,这与钢液中SiO_2的活度有关;不同精炼渣方案得到的钢中,尺寸小于10μm的夹杂物所占比例超过87%,尺寸小于4μm的夹杂物所占比例超过50%,且单位面积夹杂物的数量与钢中T[O]含量的变化趋势一致。与试验结果对比可知,利用热力学软件FactSage 7.0计算钢中溶解氧含量是可行的。     

弹簧钢60Si2CrVA缺陷及对失效的影响

采用化学分析、断口扫描、硬度测定和金相检验方法,对铁路用弹簧钢60Si2CrVA在试用过程中出现的频繁失效断裂进行了分析.提出了几种可能导致弹簧在使用过程中发生过早失效的缺陷,例如:夹杂、脱碳、表面缺陷、异常组织等,并对这些缺陷的形成原因和对弹簧失效的影响作了分析.     

铌对中碳Si-Mn系弹簧钢珠光体相变行为的影响

采用热模拟实验方法研究了铌对Si--Mn系弹簧钢相变特征的影响,分析了NbC的形变诱导析出行为.结果表明:弹簧钢中添加微量铌,推迟了珠光体转变,马氏体转变的最小冷却速率由5℃.s-1变为3℃.s-1;细化了珠光体,改变了珠光体组织形貌,渗碳体片层变薄、形状变得不规则,出现弯曲、断续;含铌弹簧钢在850℃变形时发生了NbC的形变诱导析出,NbC的析出位置为珠光体中的铁素体片层内、珠光体球团边界和位错处,析出物颗粒直径为10～15nm,形状近似球形.     

Nb-V复合弹簧钢60Si2CrVAT过冷奥氏体连续冷却转变

利用DIL 805A淬火变形膨胀仪测定了提速列车用Nb-V复合微合金化弹簧钢60Si2CrVAT过冷奥氏体的连续冷却转变曲线,并结合金相-硬度法探讨了不同冷速下实验钢组织的变化,分析了Nb含量对60Si2CrVAT过冷奥氏体的连续冷却转变的影响.结果表明：Nb含量的增加,促进了高温、中温转变,且珠光体转变区间随之变宽,马氏体转变点由284.2℃降低到258.3℃;铁素体消失的冷速由0.3℃.s-1提高到0.5℃.s-1,珠光体消失的冷速由2℃.s-1提高到3℃.s-1,贝氏体消失的冷速也相应地由3℃.s-1提高到5℃.s-1,贝氏体开始出现的冷速由0.4℃.s-1提高到0.6℃.s-1,马氏体出现的冷速同为1℃.s-1.