张朝磊
,
刘翔
,
张丹
,
解李尧
,
周乐育
,
刘雅政
材料热处理学报
通过热处理实验,结合定量金相分析,对轴承钢GCr15球化珠光体组织在淬火+回火过程中的碳化物遗传性进行了研究.结果表明:经过淬火+回火处理后,碳化物的平均直径和直径分布均方差均减小,尺寸均匀性得到提高;球化组织和回火组织中的碳化物体积分数、碳化物尺寸和尺寸均匀性变化趋势相同,定量揭示了热处理过程中碳化物的遗传性.
关键词:
轴承钢
,
碳化物
,
球化退化
,
热处理
,
组织遗传性
黄超
,
张丹
,
王威
,
周乐育
,
张朝磊
,
刘雅政
材料热处理学报
通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)观察及硬度测试,研究了加热温度和保温时间对轴承钢GCr15SiMn碳化物回溶的影响.结果表明,随加热温度升高和保温时间延长,碳化物回溶加剧,组织显微硬度升高,且加热温度影响较保温时间更为明显;碳化物形态变化趋势为:层片状(或网状)→杆棒状→球状,部分完全溶入基体,但在实验条件下碳化物不能完全回溶;奥氏体优先在铁素体和渗碳体两相界面处形核,层片状珠光体向奥氏体转变过程极其快速.
关键词:
高碳铬轴承钢
,
奥氏体化
,
珠光体
,
显微硬度
,
碳化物回溶
刘雅政
,
黄斌
,
蒋波
,
文新理
,
张丹
,
张朝磊
钢铁
随着中国工业化进程及基础设施建设的需要,大量的交通隧洞、城市地下铁道、供排水隧道和电缆隧道等工程建设需要使用大型掘进设备盾构机.由于盾构机的特殊使用环境,对盾构机轴承的使用寿命和可靠性要求非常高.大型盾构机轴承用钢的开发和质量控制是影响盾构机寿命以及整个施工安全的重要因素.通过对盾构机轴承的使用环境以及性能要求进行分析,分别研究了大型盾构机轴承滚动体以及套圈用钢的钢种选择问题,并提出了在盾构机轴承质量控制过程中的关键措施.对轧材或锻材的质量来说,钢质纯净化是基础,铸态组织的均匀化和形变组织的精细化是关键.后续热处理的综合组织性能控制,包括淬硬层控制、马氏体组织控制、残余碳化物控制以及残余奥氏体控制是保证满足盾构机轴承强韧化的重要措施.
关键词:
盾构机
,
轴承钢
,
均匀化
,
精细化
,
强韧化
周乐育
,
崔田灏
,
何建中
,
张朝磊
,
刘雅政
材料热处理学报
借助SEM和EBSD对SPCD深冲板冲压成形过程中裂纹的萌生及扩展行为进行观察,分析了影响其成形开裂的主要原因.结果表明,在微观织构有利于塑性潜能发挥的情况下,析出碳化物先于铁素体发生断裂,铁素体与析出碳化物交界处为微裂纹最先萌生的位置;由于铁素体基体与析出碳化物塑性不同,协调变形不良,两相界面处容易产生应力集中,这为裂纹扩展提供了通道,碳化物对扩展中的裂纹有吸引作用;尺寸超过20 μm大尺寸析出碳化物的存在严重影响深冲板的塑性;铁素体晶粒尺寸的不均匀导致晶粒之间在拉深过程中变形协调能力下降,造成拉深后深冲板表面呈现波浪状局部失稳、粗糙度增大,从而引起“橘皮状”特征出现.
关键词:
深冲板
,
析出碳化物
,
微观织构
,
取向分布函数
张朝磊
,
余伟铭
,
王嗣雯
,
余杰
,
张效夫
,
梁宵月
材料热处理学报
通过球化退火实验,采用定量金相分析和显微硬度测定,研究了球化退火过程中微合金Nb对轴承钢GCr15碳化物析出和球化的影响.结果表明:实验钢800℃加热1h后以15℃/h冷却球化退火过程中,添加0.018％和0.040％ Nb虽然没有影响GCr15钢的碳化物析出和球化的温度,均为720 ～740℃,但是显著加快了GCr15钢碳化物析出和球化的速率.
关键词:
轴承钢
,
球化退化
,
微合金化技术
,
碳化物
张朝磊
,
蒋波
,
赵帆
,
文成
,
周乐育
,
刘雅政
材料热处理学报
通过研究连续冷却和等温相变规律,确定了27SiMn钢贝氏体相变的条件,设计了其两段淬火+低温回火热处理工艺,从而获得贝氏体组织.结果表明:当过冷奥氏体以3 ～ 40℃/s连续冷却时,存在贝氏体相变,并且随着冷速增加,贝氏体量先逐渐增加然后逐渐减少;贝氏体等温相变温度区间为390 ～450℃.910℃加热30 min,油冷至(450±10)℃再空冷至室温分段淬火,然后250℃回火低温40 min,27SiMn钢获得贝氏体组织,其抗拉强度890 MPa,屈服强度693 MPa,断后伸长率28.0％,断面收缩率67.0％,冲击功64 J,具有良好的强度、塑性和韧性匹配.
关键词:
合金结构钢
,
相变规律
,
热处理
,
贝氏体
张朝磊
,
梅珍
,
赵帆
,
杨勇
,
赵海东
,
刘雅政
材料热处理学报
通过热模拟实验和工业生产试验,研究轧后冷却路径对70钢硬线显微组织、力学性能、表面脱碳和氧化的影响,并对其进行优化.结果表明:轧后冷却过程中,无淬火组织所允许的斯太尔摩风冷最大临界冷速为(15 ～ 20)℃/s.优化的轧后冷却路径为水冷到850℃吐丝,15.1℃/s风冷到630℃,然后在620 ～645℃温度区间内9 s,最后以4.2℃/s平均冷速冷却到380℃.
关键词:
高速线材
,
硬线
,
控轧控冷
,
组织性能
,
表面质量
周乐育
,
张朝磊
,
刘翔
,
赵帆
,
文新理
,
刘雅政
材料热处理学报
通过研究铌的沉淀强化及其对奥氏体晶粒粗化行为的影响,并结合扫描电子显微镜分析,揭示加热过程中铌在弹簧钢60Si2M nANb中的固溶规律.结果表明,当Nb含量为0.022％时,弹簧钢的晶粒粗化温度提高了150℃,并具有明显的沉淀强化作用;铌迅速大量固溶的开始温度为1100℃,完全固溶温度为1250～1300℃,其比晶粒粗化温度高150～200℃.
关键词:
弹簧钢
,
微合金化
,
固溶
,
晶粒粗化
李俊儒
,
宋明强
,
张朝磊
,
佐辉
,
钱才让
,
刘雅政
材料热处理学报
利用Gleeble-1500热模拟实验机进行压缩实验,研究了KT5331钢变形温度为850 ～1200℃,应变速率为0.01 ～12 s-1条件下的热变形行为.结果表明,随变形温度升高、应变速率降低,动态再结晶越容易发生,再结晶晶粒尺寸增加,完全动态再结晶温度约为1100℃.完全动态再结晶温度以下,随变形温度升高和应变速率降低,动态再结晶晶粒体积分数增加;完全动态再结晶温度以上,在低应变速率下,经60％压缩变形后,出现混晶形貌,应变速率较高时为等轴晶.通过拟合得到热变形激活能Q为436.541 kJ/mol,建立了热变形双曲正弦本构方程,εexp(436541/RT) =6.12×1015[sinh(0.009344σp)]4.739,具有较高预测精度,根据模型计算所得预测值与实验值之间的平均相对误差为5.9％.
关键词:
KT5331钢
,
热变形
,
动态再结晶
,
本构方程
刘雅政
,
周乐育
,
张朝磊
,
张丹
,
孙景宏
钢铁
随着汽车、高铁、精密机床、风电等重大装备的应用与建设,对轴承提出了高品质、长寿命和高可靠性的要求.除了轴承结构设计、制造精度外,轴承用钢对轴承产品的质量具有至关重要的影响.基于目前高端轴承应用需求,分析了高铁、风电、盾构机等重大装备领域轴承需求现状和性能要求,介绍了国内外轴承钢的发展方向和钢种开发情况,并讨论了轴承钢质量控制原理和思路.轴承钢产品质量控制的目标可归纳为纯净化、精细化和均匀化.其中冶金和凝固过程通过窄成分控制、低有害元素含量、碳化物液析、元素偏析带状、结晶组织缺陷、夹杂物控制等以获取洁净钢.后续轧制锻造工序通过控轧控冷实现组织的均匀化和精细化控制,以满足后续热处理等工序的加工性要求.
关键词:
轴承钢
,
重型装备
,
质量控制
,
洁净钢
,
均匀化
