贝氏体耐磨钢的应用研究

贝氏体耐磨钢的应用研究
贝氏体耐磨钢的应用研究

低碳贝氏体和马氏体钢

低碳贝氏体和马氏体钢 低碳贝氏体钢的发展,开辟了获得高强度高韧性低合金钢的途径,这种钢能在热轧状:态直接冷却后得到贝氏体组织,或者仅仅经过正火就可以得到贝氏体组织。 低碳贝氏体钢是以钼钢或钼硼钢为基础,再加入Mn、Cr、Ni,有的在此基础之上又添加微量碳化物形成元素,如Nb、V、Ti等,从而发展了一系列的锰钼钢、锰镅硼钢、锰铬钼硼钢、锰钼铌钢等。 低碳贝氏体钢中合金元素的作用可归纳为以下几个方面: (1)利用能使钢在空冷条件下就易于获得贝氏体组织的合金元素,主要就是Mo。根据含钼钢的奥氏体等温转变曲线来看,Mo能使铁索体和珠光体的析出线明显右移,但并不推迟贝氏体转变,使过冷奥氏体得以直接向贝氏体转变,在此转变发生之前没有或者只有少量的先共析铁素体析出,而不发生珠光体转变。 (2)利用微量B使钢的淬透性明显增加,并使奥氏体向铁素体的转变进一步推迟o (3)加入其他能增大钢过冷能力的元素(如Mn、Cr、Ni)以进一步保证空冷时足以在较低的温度发生贝氏体转变。对于较大厚度的钢件来说,简单的铝硼钢往往也不能“淬透”。 (4)加入强碳化物形成元素以保证细化晶粒,所以不少低碳贝氏体钢中添加V、Nb、Ti等。 (5)尽量降低含碳量,因为低碳贝氏体具有良好的韧性,另外也有良好的焊接性。低碳贝氏体钢的化学成分范围大致是:0. 100-10 -0.200-/0c、0.60-/0~1.0010 Mn、0. 40-/0 -0.60-/0 Mo、0.001%-0.005%B,此外还可以加入0.40-/0 -0.7%Cr、0.05% -0. 100-10 V.0.010%~0.0150-/0 Nb(或Ti)等。低碳贝氏体钢的抗拉强度可达到600_IOOOMPa.屈服强度大于500MPa,目前有的可以达到800MPa。对于较厚的板材,需要进行正火处理,加热温度为900 - 950C,空冷后能得到良好的综合力学性能是中国发展的低碳贝氏体钢,屈服强度为490MPa级,主要用于制造容器的板材和其他钢结构。工程机械上相对运动的部件和低温下使用的部件,要求有更高的强度和良好的韧性。为了满足这一要求,通常采用对钢进行淬火和自回火处理以发掘材料的最大潜力。这类钢的碳含量通常都低于0. 160-/0,属于低碳型低合金高强度钢,淬火回火处理后钢的组织为低碳回火马氏体,因此这类钢通称为低碳马氏体钢。 为使钢得到好的淬透性,防止发生先共析铁素体和珠光体转变,加入Mo、Nb、v、B 及控制合理含量的Mn和Cr与之配合,Nb还作为细化晶粒的微合金元素起作用。 常见的有BHS系列钢种,其中BHS-l钢的成分为0.10%-10c-1.80% Mn -0.45%Mo -0.05%Nb。其生产工艺为锻轧后空冷或直接淬火并自回火,锻轧后空冷得到贝氏体、马氏体、

贝氏体高碳钢线材介绍

贝氏体高碳钢线材介绍 任玉辉张俊峰 (鞍钢新轧钢股份有跟公司线材厂) 哥—— (鞍钢新轧刚股份有限公司技术质量部) 摘要介绍了贝氏体高碳钢线材的金属学特点,生产工艺和使用效果。 关键词高碳锕;贸氏体;线材 IntroductionofBainiteHighCarbonWireRod Ren—yuhuiZhangjunfeng (WirerodplantofAngaogNewSteelco.,hd.) Yin—yi (TechnologyandQualitydepartmentofAngangNewSteel120,,ltd.) Abstract:themetallurgicalpropertyofbainitehighcarbonwirerodandit’sproducingtechnologyandapplicationwereintroduced。 Keywords:highcarbonbainitewirerod 贝氏体钢在工程机械等方面应用较多,最近贝氏体重轨的研究也获得成功。在高碳钢线材方面,~直是以索氏体组织作为拉拔的最佳组织。但是索氏体组织的Fe3C片是连续的,限制了铁索体中位错的运动。而且虽然Fe3C片在拉拔中可以向轴向转动,但存在Fe3c片破碎问题。因此使得钢的可拉拔性能受到限制。如果Fe3C能以较短的长度和较宽的间距存在于铁素体基体中,那么铁索体的变形就更容易,Fe3C也更容易沿着拉拔方向分布,而且不破裂。这样就可能得到既有高的强度又有高的塑性和可拉拔性的高碳钢线材。而上贝氏体就具有达到这种组织的可能。 根据TTT相图,在250~550℃之间,形成的是一种具有板条形状的细小铁素体和渗碳体的聚合体,具有铁素体和珠光体的一些性能。这种组织就是贝氏体。上贝氏体的形态和魏氏铁素体相似,是由无内部析出物的体素体板条组成,板条内的位错密度很高。上贝氏体铁素体的碳浓度比形成它的奥氏体要低很多,因此随着贝氏体板条长大,残余奥氏体中的碳将富集,这是在400—550℃之间形成上贝氏体的一个基本特点。这时碳的扩散能力仍然很高,足以使碳在铁索体和奥氏体之间分配。所以在板条内部并不发生碳化物析出,但是当奥氏体中的碳达到临界碳浓度时,碳化物在板条边界上析出。板条边界形成的渗碳体的形态和钢中含碳量有关,在低碳钢中,碳化物作为不连续的杆状或孤立的质点沿板条边界析出,而在高碳钢中,杆状碳化物有可能变成连续的。因此要通过控冷工艺得到不连续的杆状碳化物。 新日铁君津制铁所川名等人首先提出,为了解决高压缩率拉拔高碳钢丝带来的塑性恶化和分层问题,用上贝氏体代替原来的索氏体组织。这种考虑的主要原因是上贝氏体在拉拔中的加工硬化率较低。所以在君津制铁所采用DLP工艺进行了含碳0,8%的高碳钢的贝氏体试验。结果表明,在450"C附近形成的贝氏体组织具有与600"C时生成的索氏体组织同样的强度,并显示出较高的断面收缩率。线材的力学性能和显微组织如表1所示: 透射电镜结果表明,贝氏体铁索体中的位错密度远大于索氏体铁素体中的位错密度,渗碳体是断续的杆 (下转第154页)138

贝氏体的力学性能

贝氏体的力学性能 贝氏体的力学性能主要取决于贝氏体的组织形态。贝氏体中的铁素体和碳化物的相对含量、形态、大小、分布都会影响贝氏体的性能。 1、贝氏体中铁素体的影响 铁素体晶粒尺寸越小,贝氏体的强度和硬度越高,韧性和塑性也有所改善。钢的奥氏体化温度越低,奥氏体晶粒较小,贝氏体转变时的铁 素体尺寸越小;贝氏体转变温度越低,铁素体尺寸也越小。 铁素体形态对贝氏体性能也有影响,铁素体呈条状或片状比呈块状强度及硬度要高。随着贝氏体转变温度降低,铁素体形态由块状、条状向片状转化。 降低贝氏体转变温度,铁素体的过饱和度增加,位错密度增大,可以使贝氏体的强度及硬度升高。 2、贝氏体中渗碳体的影响 当碳化物尺寸一定时,钢中的含碳量越高,碳化物数量越多,贝氏体的强度及硬度升高,但塑性及韧性降低。 当含碳量一定时,转变温度越低,碳化物越弥散,贝氏体的强度和硬度提高,塑性和韧性降低不多。 当碳化物为粒状时,贝氏体的塑性和韧性较好,强度和硬度较低。 碳化物为小片状时,贝氏体的塑性及韧性下降;碳化物为断续杆状时,塑性、韧性及强度、硬度均较差。 由此可见,上贝氏体的形成温度较高,形成的铁素体和碳化物均较粗大,特别是碳化物呈不连续的短杆状分布于铁素体条中间,使铁素体和碳化物的分布呈现出明显的方向性。 在外力作用下,极易沿铁素体条间产生显微裂纹,导致贝氏体的

塑性和韧性大幅度下降。 下贝氏体的形成温度较低,生成的铁素体呈细小片状,碳化物在铁素体基体上弥散析出,铁素体的过饱和度以及位错密度均较大,使得下贝氏体具有较高的强度和硬度以及良好的塑性和韧性。 通过等温淬火获得下贝氏体组织是提高材料强韧性的重要方法 之一。

耐磨钢组织研究及发展

耐磨钢的组织研究及发展应用 摘要:本研究描述了几种新型耐磨钢的情况,包括国内外生产状况、研究现状及发展方向,其中重点介绍了准贝氏体高强耐磨钢、奥氏体耐磨钢及马氏体耐磨钢的组织结构及耐磨特点,用大量实验数据加以说明,如何获得最佳生产效果,并通过实用性指出耐磨钢开发应注重系列化和经济性。 关键词:耐磨钢;新型;发展方向;磨损研究 Abstract :This study describes several new wear-resistant steel, including production situation at home and abroad, the present research situation and development direction, of which mainly introduces must bainite steel, high strength wear-resisting austenitic wear-resistant steel and martensite steel wear-resisting of organization structure and wear-resisting characteristics, with a lot of experimental data to illustrate, how to get the best production effect, and through the practical points out that wear-resisting steel development should pay attention to the series and economy. Keywords: Wear-resistant steel; New; Development direction; Wear research 1 前言 摩擦和磨损是与机械设备整个运转系统有关的复杂过程,影响因素很多,相应地减少摩擦和提高耐磨性的措施也是多方面。然而,摩擦和磨损毕竟是发生在材料的表面层,因此,材料本身的特性是一个最基本的影响因素。随着科学技术和国民经济的高速发展,机械设备的运转速度越来越高,受摩擦的零件被磨损的速度也越来越快,其使用寿命越来越成为影响现代设备(特别是高速运转的自动生产线)生产效率的重要因素。 据统计,机械装备及其零件的磨损所造成的经济损失占国民经济总产值4%左右。因此,解决磨损和延长部件的使用寿命成为设计、制造和使用各种机械设备时所需要考虑的首要问题,耐磨材料已成为影响现代生产效率的重要因素。 2 国内外生产现状 近几十年来,高强度耐磨钢的开发与应用发展很快。这类钢是在低合金高强度可焊接钢的基础上发展起来的,耐磨性能好,使用寿命可达传统结构钢板的数倍;生产工艺较简单,一般采用轧后直接淬火加回火,或通过控轧、控冷工艺进行强化。 国内能生产高强度耐磨钢的厂家主要有舞钢、武钢、宝钢、南钢等,主要品种为NM360~400。每年年消耗耐磨钢30万~60万t,通常使用的钢板厚度为6~80(100)mm。在耐磨钢生产工艺设备方面,国内先后从国外引进数条机械化自动化生产线,并发展了结合国情的新型工艺设备。同时,采用炉外精炼与连铸等炼钢工艺新技术,使产品的内在质量、外观质量和使用性能都得到明显提高,金属消耗大幅度降低。一些厂家产品已达到或超过国际水平,出口到东南亚、日本、南非、美国、澳大利亚等地[1],如舞钢生产的硬度HB≥360级的可焊接高强度结构用耐磨钢板,所制造的设备适用于高磨损、高冲击的场合,也可作为屈服强度≥700 MPa的高强度结构钢使用。在不损失强度的前提下,钢板具有良好的冲击韧性及焊接性能,另外,沈重开发研制了硬度达HB 360的NMG360耐磨钢板,其性能指标基本达到国外同类产品水平[2]。 当前国外生产耐磨钢板的著名厂家和产品有:瑞典奥克隆德生产的HARDOX系列;德国迪林根的400V 和500V;德国蒂森克虏伯(TKS)的XAR400、XAR450、XAR500;日本JFE 的EH360、EH400 和EH500等。瑞典钢铁奥克隆德有限公司是SSAB瑞典钢铁集团的成员之一,拥有全球领先的淬火和回

9SiCr钢的低温贝氏体组织与力学性能

9SiCr钢的低温贝氏体组织与力学性能 摘要 本文对9SiCr钢进行低温等温处理,通过光学显微镜、透射电镜和X射线衍射仪对处理后的9SiCr钢进行了组织分析,并对其硬度和冲击韧性进行测定。结果表明,9SiCr钢经等温转变处理后,得到由板条状贝氏体铁素体和残留奥氏体组成的低温贝氏体组织,其硬度较高,且韧性较正常淬火和低温回火的高,其试样断裂方式为脆性断裂。 关键词9SiCr钢;低温贝氏体;冲击韧性;硬度 1.引言 含碳量在0.75~0.98%的Fe-Si-Mn-Cr-Mo-V钢及其添加Co或Al的高硅高碳低合金钢的铸态组织经高温均匀化退火和奥氏体化后在稍高于MS点温度(125~200C)等温转变,可获得较高的硬度、强度以及韧性且具有纳米尺度(20~40nm)的条状相间无碳化物贝氏体铁素体和高碳残余奥氏体两相组织[1-4]。9SiCr钢是一种常用的冷作模具钢,为提高其使用寿命,有必要对其进行低温等温转变处理,以获得具有较高的综合力学性能。 本文对9SiCr钢进行低温等温处理,并对微观组织和力学性能进行了分析测定。 2.实验材料及方法 实验材料为9SiCr钢,其化学成分(质量分数)为0.85~0.95%C,1.20~1.60%Si,0.30~0.60%Mn,0.90~1.25%Cr。用Formastor-F 型膨胀仪测量试样的各临界点得Ac1为770℃,Accm为870℃,MS为170℃。将样品分别在SX-4-10型箱式电阻炉内进行870℃、910℃、950℃,保温15min后再进行200℃保温不同时间的等温处理。等温处理设备为盐浴炉, 盐浴剂为50%NaNO2+50%KNO3。将处理后的试样加工成尺寸为10 mm×10 mm×55 mmU型缺口的冲击试样。用HV-5型小负荷维式硬度计和ZBC-300B冲击试验机测试其硬度和冲击韧性。用光学显微镜和H-800型透射电子显微镜、Rigaku D/max-2500/PC型X射线衍射仪(CuK辐射)以及KYKY-2800型扫描电镜对试样显微组织、相组成及冲击断口进行分析。 3.结果与分析 3.1组织观察

化肥使用技术手册

化肥使用技术手册 根据农业部土壤养分监测的分析可知,当前我国耕地质量明显下降,其中全国耕地土壤有机质含量偏低,平均仅 1.8%, 旱地仅为1%左右。 施肥不当是主要原因,必须引起重视。施肥出现三重三 轻”现象,即重化肥,轻有机肥;重氮肥,轻磷钾肥;重大量元素,轻微量元素。由于施肥不合理,造成农作物生理病害加剧,水果外形、口感不佳,耐储性下降等,不仅影响我国人民的生活质量和食品安全,更严重削弱了我国农产品在国际市场上的竞争力,直接影响出口创汇。施肥不当还造成农产品品质下降,主要 表现为瓜果不甜、饭菜不香、棉麻纤维变短,食品中有害的硝酸盐含量上升,危害人类健康。为了改变当前这种状况,主要应从增施有机肥、磷钾肥和微量元素着手,补充瓜果、蔬菜所需的各种中微量营养元素,使其迅速恢复原来的口味。 亩产4500公斤以上果园:每亩施氮肥25?40公斤、磷肥10?15公斤、钾肥20?30公斤。亩产3500?4500公斤果园:每亩施氮肥20?30公斤、磷肥8?12公斤、钾肥15?25公斤。亩产3500 公斤以下果园:每亩施氮肥15?25公斤、磷肥6?10公斤、钾肥15?20公斤。 早熟品种、或土壤肥沃、或树龄小、或树势强的果园施有机

肥2?3方/亩;晚熟品种、土壤瘠薄、树龄大、树势弱的果园施有机肥3?4方/亩,化肥分2?3次施用(晚熟品种3次),第一次在3月中旬,氮磷钾配合施用;第二次在6月中旬,氮磷钾配合施用,增加钾肥用量;第三次在7月下旬到8月中旬,以钾肥为主,配合少量氮肥。 土壤缺锌、硼和钙而未秋季施肥的果园,每亩施用硫酸锌1? 1.5公斤、硼砂0.5?1.0公斤、硝酸钙30?50公斤,与有机肥混匀 后早春施用;缺硫果园应选择含硫肥料如硫酸铵、硫酸钾、过磷酸钙 等,也可适当施用硫磺。 果树生长季节进行叶面喷肥,是补充土壤施肥不足的有效措施, 具有用肥量小、利用率高、发挥作用快、效果明显的特点。特别是干 旱缺水时,土壤施肥不易发挥作用,采取叶面喷肥效 果更为显著,喷施叶面肥,能及时补充氮、磷、钾和其它一些微量元 素,提高果树坐果率,增加果实产量。目前,果树叶面肥种类繁多, 常见的有四大类:一是营养型叶面肥,二是调节型叶面肥,三是生物 型叶面肥,四是复合型叶面肥。据多年来对苹果、葡萄、油桃等果树进行叶面喷施的种植实践来看,一般可提高 产量13%左右。果树喷施叶面肥要取得最佳效果,应掌握以下 技术要点: 一、肥料种类 1、氮肥

低温处理对贝氏体钢组织及性能的影响

低温处理对贝氏体钢组织及性能的影响 主要研究了低温处理对Mn系贝氏体实验钢组织及性能的影响。通过对经低温处理的贝氏体实验钢力学性能及微观组织表征分析等工作,揭示了低温处理对贝氏体实验钢的组织及性能影响规律。 同时,进行了相关作用机理的探讨,以探究低温处理对贝氏体钢性能影响的内在原因。研究结果表明,低温处理工艺能对贝氏体实验钢的性能产生一定优化效果,尤其低温处理对等温淬火工艺的性能影响效果较为显著。 相比传统等温淬火-回火(Austempering-Tempering,AT)工艺,等温淬火-低温处理-回火(Austempering-Cryogenic-Tempering,ACT)工艺处理后,强度和硬度明显提升,且韧塑性基本维持同一水平。相应地,ACT处理后样品的耐磨损性能大幅度改善。 其性能的影响结果可能主要与残余奥氏体的转变和碳化物的析出有关。在-196℃进行低温处理相对-80 ℃低温处理更能有效地减少贝氏体实验钢组织中的残余奥氏体含量,强度和硬度性能改善效果也更为显著。 低温处理保温12 h至24 h能够获得较良好的综合性能改善效果。低温处理工艺中的回火参数对最终性能也具有一定影响。 低温处理对贝氏体钢中残余奥氏体具有重要的影响效果。低温处理能够消除部分不稳定的块状残余奥氏体,起到调控组织中残余奥氏体含量的作用,同时提高残奥的平均碳含量起到稳定残奥的作用。 经过低温处理后的回火过程可促进细小碳化物的析出。在低温处理后回火态样品的马/奥岛(Martensite/Austenite island,M/A island)上存在较多的细小碳化物析出。

通过本论文对Mn系贝氏体实验钢的低温处理研究工作,有助于通过低温处理工艺进行贝氏体钢组织的调控,有利于进一步优化贝氏体钢,尤其是大厚件的力学性能与耐磨损性能,有利于扩大Mn系贝氏体钢的应用。

化肥生产企业安全知识手册

化肥生产企业安全知识手册 前言 为加强我公司的安全技术管理,提升技术管理水平,确保安全生产,保护职工和财产的安全,促进我公司安全发展,按照“安全第一、预防为主、综合治理”的方针,我们整理汇编《安全知识手册》,供岗位广大干部、员工认真学习、推敲。通过这些知识的学习,进一步增强广大干部、员工安全操作的责任意识,认真做好岗位风险分析、班前风险分析,强化班组安全建设,培养安全文化,抓住工艺安全、设备安全两条安全责任主线,从而推进我公司的安全生产管理工作向健康完善和谐的更好局面发展。真正意义上体现“以人为本”的安全管理理念,让我们的员工从“要我安全”转变到“我要安全”上来。 由于水平有限加上时间较短,修订时存在的疏漏还请广大员工及时向安环部汇报(或发电子邮件到:55top@https://www.360docs.net/doc/4a10891746.html,),以便我们修改完善!同时在生产实践中有好的或创新的安全技术请广大员工踊跃 提供宝贵经验。 希望广大员工能认真学习,不断增强个人安全技能、安全知识,保护好自己,保护好他人,真正意义上实现“本质安全、制度安全、意识安全、行为安全、应急安全”! 全体员工们:我们应坚持以人为本,坚持安全发展,坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的方针,坚持近期与长远、治标与治本、预防与查处、隐患排查与治理相结合,坚持八大专业检查制度、坚持开展“白国周班组管理法”深入开展班组安全建设,坚持班前安全检查制度,坚持班中安全检查制度,坚持开展四级隐患排查制度(公司-部门-车间-班组),以深入开展“安全生产年”活动为主线,抓住工艺、设备两大安全主体,以有效防范、坚决遏制重特大事故为目标,减少一般事故发生,扎实开展安全生产宣传教育、安全生产执法、安全生产治理“三项行动”,切实加强安全生产法制体制机制、安全生产能力、安全生产监管队伍“三项建设”,推动我公司安全生产状况的持续稳定好转,为实现全年安全生产状况明显好转的目标奠定坚实基础。 公司安委会 2010年6月6日

下贝氏体和上贝氏体在组织和性能上有何区别

下贝氏体和上贝氏体在组织和性能上有何区别呢, 上贝氏体-过饱和针状铁素体和渗碳体的混合物,渗碳体在铁素体针间。过冷奥氏体在中温(约350~550℃)的相变产物,其典型形态是一束大致平行铁素体板条,并在各板条间分布着沿板条长轴方向排列的碳化物短棒或小片;典型上贝氏体呈羽毛状,晶界为对称轴,由于方位不同,羽毛可对称或不对称,铁素体羽毛可呈针状、点状、块状。若是高碳高合金钢,看不清针状羽毛;中碳中合金钢,针状羽毛较清楚;低碳低合金钢,羽毛很清楚,针粗。一般不穿晶,只在一个晶粒内。上贝氏体的渗碳体是以片状分布在界面,很大程度上降低了材料的塑性和韧性。 下贝氏体-同上,但渗碳体在铁素体针内。过冷奥氏体在350℃~Ms的转变产物。其典型形态是双凸透镜状含过饱和碳的铁素体,并在其内分布着单方向排列的碳化物小薄片;在晶内呈针状,针叶不交叉,但可交接。下贝氏体在性能上和马氏体接近,强度,硬度较高,其渗碳体以弥散的质点相分布在基体中,有很不错的强韧性,综合性能较好。 关于贝氏体: (1)上贝氏体为过冷奥氏体在550~400℃温区等温形成的一种组织,由铁素体和渗碳体组成,在光学显微镜下观察,呈羽毛状。上贝氏体常沿奥氏体晶界形核,向晶内发展。从电子显微照片上可以看到:在平行的铁素体条间有短棒状或串珠状渗碳体断续分布,其硬度为35~45HRC。上贝氏体的铁素体内含有一定程度的过饱和碳量,具有体心立方点阵,与奥氏体保持严格的晶格学位向关系,过去认为是西山关系,进一步研究证明为K-S关系,其惯习面为(111)A。在磨光的试样表面呈现浮凸。上贝氏体机械性能低劣,使用价值不大。 (2)下贝氏体下贝氏体为过冷奥氏体于400~200℃温区形成的一种组织。其组织形态与上贝氏体明显不同,类似于片状马氏体的回火组织。在光学显微镜下呈黑色片状(针状或竹叶状),互成一定角度。在电子显微镜下观察或X射线结构分析:这种组织乃是由过饱和α固溶体与其长轴成50~60o角度分布的碳化物质点形成。其硬度为45~50HRC。双面金相分析表明:下贝氏体铁素体的立体形态为双凸镜状。下贝氏体铁素体具有较高的碳过饱和度,有的含碳量高达0.2%,晶体结构为体心立方点阵。其内部析出的碳化物不是渗碳体,而是ε相(Fe2.4C),属六方晶系。下贝氏体中铁素体与母相奥氏体保持严格的晶体学位向关系(K-S关系),惯习面为(225)A。其亚结构为高密度位错,在磨光的试样表面亦呈现浮凸。可见,下贝氏体形成亦具有切变特征。下贝氏体具有优良的强韧性,硬度和耐磨性也很高,缺口敏感性和脆性 转变温度较低,是一种理想的淬火组织,具有很高的实用价值。因此,以获得这种组织为目的的等温淬火工艺,在生产中得到了广泛的应用。 (3)无碳贝氏体又称无碳化物贝氏体,产生于亚共析钢,特别是低碳钢中。一般钢经高温奥氏体化后,晶粒粗大,过冷至贝氏体形成温区上部,大约在600~500℃之间可形成无碳贝氏体。研究表明:无碳贝氏体的形成往往有一定条件。一是在硅钢和铝钢

化肥使用量零增长行动方案

化肥使用量零增长行动方案 化肥是重要的农业生产资料,是粮食的“粮食”。化肥在促进粮食和农业生产发展中起了不可替代的作用,但目前也存在化肥过量施用、盲目施用等问题,带来了成本的增加和环境的污染,亟需改进施肥方式,提高肥料利用率,减少不合理投入,保障粮食等主要农产品有效供给,促进农业可持续发展。为此,农业部制订《到X年化肥使用量零增长行动方案》。 一、现状和形势 (一)化肥施用现状。据X区统计局数据,X年全区化肥施用总量8517吨(折纯,下同),其中氮肥3024吨,磷肥1395吨,钾肥2705吨,复合肥1393吨。全区农作物播种面积80963亩,果、茶面积79398亩,估算亩施化肥总折纯量53.11公斤。当前我区化肥施用存在两个方面问题:一是亩均施用量中等偏高。主要是蔬菜、果树等附加值较高的经济园艺作物用肥量大,一般亩均化肥施用折纯量55.4公斤,肥料利用率低,只有30%左右。二是施肥结构不平衡。重化肥、轻有机肥,重大量元素肥料、轻中微量元素肥料,重氮肥、轻磷钾肥“三重三轻”问题突出。 (二)面临的形势。化肥施用不合理问题与我区水果等经济作物

过度种植、耕地基础地力低、耕地利用强度高、农户生产规模小等相关,也与肥料生产经营脱离农业需求、肥料品种结构不合理、施肥技术落后、肥料管理制度不健全等相关。过量施肥、盲目施肥不仅增加农业生产成本、浪费资源,也造成耕地板结、土壤酸化,还成为农业面源污染的重要来源。实施化肥使用量零增长行动,减少不合理的化肥投入,是转变农业生产发展方式、减少农业面源污染的现实需要,对保障农业生态安全至关重要。 (三)实施可行性。根据X区实际情况和试验、示范统计,实行测土配方施肥,粮食作物增产幅度一般在5~11%,瓜果、蔬菜等增产效果更为明显。随着城镇化的发展,播种面积将进一步减少,推广测土配方施肥,培肥地力,协调土壤、肥料、作物之间的关系,充分发挥土、肥、水、种资源的最大潜力,才能不断促进农业增产、农民增收。 通过实施测土配方施肥项目,指导科技示范户示范使用有机肥,同时带动周边农户,推广科学施肥技术。水稻氮肥、磷肥和钾肥利用率分别为32%、20%、45%,比项目实施前(X年)分别提高了3、4和6个百分点。农民科学施肥意识明显增强,重化肥、轻有机肥、偏施氮肥、“施肥越多越增产”等传统施肥观念正在逐步发生改变,缺什么补什么,缺多少补多少,控氮、减磷、增钾等测土配方施肥技术已

钢材成分分析和耐磨性

准贝氏体高强耐磨钢的开发和工艺研究 发表日期:2007-1-10 阅读次数:505 摘要:研究在典型贝氏体钢的成分基础上加入阻止碳化物析出的元素Si,开发出以贝氏体铁素体(BF)和残余奥氏体(AR)组成的准贝氏体组织的高强耐磨钢,在适当的工艺下钢板可获得最佳的综合性能,具有良好的强韧性、耐磨性和焊接性。 关键词: 准贝氏体典型贝氏体贝氏体铁素体残余奥氏体耐磨性 1 概述 高强度耐磨钢作为一类重要的钢铁材料,广泛应用于矿山机械、车辆船舶、桥梁、煤机等行业。随着我国国民经济的迅速发展,对高强度耐磨板的需求增长迅猛。限于舞钢目前的设备条件和生产能力,不宜生产传统调质型的马氏体耐磨钢,故开发了一种热轧+低温回火状态交货的非调质高强耐磨钢一准贝氏体高强耐磨钢。 贝氏体钢的发现和研究已有半个多世纪的历史,自20世纪30年代Bain发现贝氏体,50年代柯俊建立贝氏体切变相变机制以来,国内外许多学者对其力学性能进行了大量研究,普遍认为,等温形成的贝氏体与淬火回火马氏体相比具有以下特征:典型上贝氏体的综合力学性能,特别是韧性非常低劣;高碳钢的下贝氏体及含硅钢贝氏体力学性能优良,故可实际应用,但因等温贝氏体淬透性小,应用受到极大的限制;热处理工艺复杂,而且等温淬火工艺受到零件尺寸和热处理设备的制约。20世纪50年代,研究出空冷获得贝氏体组织的钢,称为贝氏体钢,组织系典型贝氏体。虽然其淬透性大大提高,但是韧性却仍然很低,因此阻碍了贝氏体钢的推广应用。 通过对贝氏体相变的深入研究,20世纪80年代,康沫狂教授提出了″准贝氏体″这一概念。舞钢公司根据这个理论,结合现有设备能力,成功开发了准贝氏体高强度耐磨钢,它的综合性能超过了当前的典型贝氏体钢、调质钢等,其组织由贝氏体铁素体(BF)和残余奥氏体(AR)组成,具有良好的强韧性配合,在轧态+低温回火后即可获得强度为1000MPa左右、硬度为340~390HB的耐磨钢板。 2 设计原则 参考目前国内外耐磨钢的实际水平,结合市场需求,设计准贝氏体高强耐磨钢的屈服强度≥950 MPa,抗拉强度≥1100MPa,延伸率≥10%,硬度340~390MPa,通过合理的成分和工艺的设计,使钢最终获得准贝氏体组织,从而达到设定的性能。 2.1 化学成分 成分的设计至关重要。合理的化学成分既是保证准贝氏体组织形成的前提条件,也是保证钢良好性能的必要条件。分析如下: 1)C:碳作为钢中重要的元素之一,直接影响钢的硬度、韧性、强度、淬硬性和焊接性能。含碳量高,硬度高,但韧性差,热处理开裂倾向大,焊接性差;含碳量过低,硬度低,淬硬性、耐磨性差。为保证钢的硬度、韧性和耐磨性,同时考虑钢的焊接性,碳含量定为≤0.21%。 2)Si:硅在钢中的一个重要作用是强烈抑制和延缓过冷奥氏体的碳化物分解,提高奥氏体稳定性,当向钢中加入一定量的Si后,贝氏体-铁素体之间出现连续的富碳奥氏体或条状的马氏体-奥氏体岛状组织。由于奥氏体的存在和它的这种形态分布,可使裂纹分枝和钝化,或者产生相变,从而有效地改善钢的韧性,但Si含量过高,会影响钢的硬度。 3)Mn:锰在一定范围内对钢有较大的强化作用,能提高强度、硬度和耐磨性,是强烈稳定奥氏体的合金元素之一,可有效地降低奥氏体的分解速度,使奥氏体转变曲线出现海湾平台,提高钢的淬透性,保证获得细小的贝氏体板条。 4)Mo:钼在钢中存在于固溶体中,能够强烈抑制过冷奥氏体的分解,进一步提高奥氏体的稳定性,提高钢的淬透性、热强性及回火稳定性。

中碳空冷贝氏体钢的设计

xxx学院 学生课程设计(论文)题目:中碳空冷贝氏体钢的设计 学生姓名: xxxxxxxxxx 学号:xxxxxxxxxxxx 所在院(系):材料工程学院 专业:材料科学与工程 班级: 指导教师: xxxxxxxx 职称:副教授 2013年12月27日 xxxxx学院教务处制

课程设计(论文)指导教师成绩评定表

引言 本设计要运用金属学及热处理、金属材料学、金属材料力学性能、冶金概论等课程理论知识。分析了铁路车辆弹簧的服役条件,并探讨了中碳空冷贝氏体钢的相变原理、合金化原理、热加工工艺。最终设计出中碳空冷贝氏体钢的冶炼方法,化学成分,热加工工艺参数等。得到的中碳空冷贝氏体钢满足制作铁路车辆弹簧的要求:Rm≥1400MPa,Rp0.2≥1150MPa,A5≥6%;KU2≥10J。

中碳空冷贝氏体钢的设计 火车转向架弹簧 1 铁路车辆弹簧的服役条件分析 弹簧[1]是铁路车辆的主要零部件之一,其使用寿命和性能对车辆运行质量影响较大。近年来,我国铁路货车转向架[2]弹簧普遍存在疲劳寿命偏低的问题。弹簧的疲劳寿命[3]是保证弹簧正常使用期限、减少弹簧早期断裂[4]的重要技术性能指标。影响弹簧疲劳寿命的因素很多,既有原材料方面的因素,也有工艺制造[5]方面的因素。目前,为了满足我国铁路“重载、提速”的要求,铁道部有关部门对火车转向架弹簧提出了更高的要求,并期望弹簧疲劳寿命能达到200万次以上,以保证货车提速行车安全。 由于火车转向架弹簧服役条件的复杂性和苛刻性,其失效方式有多种多样,主要有断裂失效和应力松弛(变形)失效两大类。在断裂失效中又可分为脆性断裂和塑性断裂,其中突发性的脆性断裂的危害性最大。此外,还有氢脆[6]、镉脆及黑脆等。其中疲劳断裂约占火车转向架弹簧断裂失效的80%~92%。因此铁路弹簧应向高强度、高弹减抗力、高纯净度方向发展 2 中碳空冷贝氏体钢 2.1 火车弹簧钢的选择 根据制作铁路车辆弹簧的要求:Rm≥1400MPa,R p0.2≥1150MPa,A5≥6%;KU2≥10J。并且在工程上对火车转向架弹簧的标准有弯曲疲劳[7]、弹性极限。于是本设计需要根据火车弹簧的服役条件以及其力学性能要求,选择出符合要求的用钢。部分常用弹簧钢的力学性能如下表1: 表1 部分常用弹簧钢的力学性能 钢号Rm/ MPa R p0.2/ MPa A5/ % KU2/ J 60Si2MnA 55SiMnVB 60Si2CrMnA 60Si2CrV A 50CrV A 60SiMnW A 1600 1372 1568 1862 1274 1900 1400 1225 1372 1666 1127 1700 6 5 5 6 10 9 20 30 20 20 40 20

贝氏体钢

贝氏体钢的研究现状与发展前景 现在随着科技的发展,社会对对各种材料的需求在举荐的增多,对材料的性能的要求越来越严格,越来越宽广。然而,钢材是材料的一项大户,所以钢的发展对于才材料发展至关重要,推动整个材料界的发展。 钢铁在热处理过程中的转变主要有三类:1.在较高温度范围的转变是扩散型的,即通过单个原子的独立无规则运动,改变组织结构,其转变产物称之为珠光体,强度低,塑性好;2.钢从高温激冷到低温(Ms温度以下)的转变是切变型的。即原子阵列式地规则移动,不发生扩散,其转变产物称为马氏体,它具有高强度,但很脆,一般通过回火进行调质;3.介于上述二者之间,在中间温度范围的转变;以其发现者贝茵(Bain)命名称为贝氏体相变,具有贝氏体组织的钢叫贝氏体钢。同时,很多重要的有色合金,如铜合金、钛合金等都具有和钢铁相似的贝氏体相变。 其中钢中的贝氏体相变是发生在共析钢分解和马氏体相变温度范围之间的中温转变。 鉴于贝氏体相变是固态材料中主要相变形式之一,其转变机制是材料科学理论的重要组成部分。贝氏体钢和具有贝氏体组织的材料已用于铁路、交通、航空、石油、矿山、模具等国民经济重要部门,并在不断扩大,有可能发展成为下一代高强度结构材料的主要类型之一,因此对其基础和应用基础的研究显得尤为紧迫。 关于贝氏体相变时铁原子的运动方式,最初由柯俊教授等在50年代开展了研究。认为铁原子的以阵列式切变位移方式(与马氏体相似)转变成新的原子排列的,而溶解的碳原子则发生了超过原子间距的长程扩散进入尚未转变的残留相或在新结构中析出碳化物。上述切变位移机制已被欧洲、日本和美国这一领域的主要学者所接受,形成了“切变学派”。但是这个观点,从60年代起受到了美国卡内基麦隆大学学派的挑战,后者认为贝氏体是依靠铁原子扩散和常见的表面台阶移动方式生成的。在过去的30年中,由于实验研究手段的限制,问题一直未能解决,两个学派陷于相持不下的局面。 鉴于贝氏体转变机制是目前国际上两大学派的争论焦点,澄清这一争论不仅对贝氏体转变及相变理论将是一次重大突破,对贝氏体钢及合金的应用也将起到重要的指导作用。为此,从事相变基础研究的我国科学家们,在国家自然科学基金的支持下先后开展了贝氏体相变及贝氏体钢的应用基础研究。从1983年到1989年共计资助12项(批准号:5860248、5860264、5860293、5860312、5860306、5870039、5850301、5830306)。自1986年起将当年资助的六个项目:清华大学方鸿生、西南交通大学刘世楷、上海交通大学俞德刚、天津大学刘文西、西北工业大学康沫狂和北京科技大学柯俊等教授组织起来,成为重点项目“低合金钢贝氏体转变机制及其影响因素研究”,在四年内召开了两次全国贝氏体相变讨论会,开展了不同学术观点与学派之间的自由讨论与争论,从而推动了全国贝氏体研究的进展。 然而在实际的生产和生活中低碳钢的需求量是很大的,所以低碳贝氏体钢的研究有很大前景。工程机械制造、架设桥梁、造船、车辆制造、航空等领域广泛地使用着各种规格的钢板。由于服役条件及焊接工艺的限制,这类用途的钢板不仅要求材料具有足够的强度和塑性,而且还要求具备一定的低温韧性和优良的焊接性能,以适应野外作业和制造工艺的要求。坚持科学的发展观,从资源和成本核算考虑,用户普遍要求使用高性能、低成本的金属材料。低碳贝氏体钢正是为满足这一需求而研发的,已广泛应用于桥梁、建筑、车辆、水轮机壳体、舰船、飞机构件及其它紧固件、轴类件等方面,超高强度的低碳贝氏体钢还将满足这些构件的减重要求。

贝氏体

第四章贝氏体转变 在珠光体转变与马氏体转变温度范围之间,过冷奥氏体将按另一种转变机制转变。由于这一转变在中间温度范围内发生,故被称为中温转变。在此温度范围内,铁原子已难以扩散,而碳原了还能进行扩散,这就决定了这一转变既不同于铁原子也能扩散的珠光体转变以及碳原子也基本上不能扩散的马氏体转变。一般是铁素和碳化物所组成的非层片状组织。 钢中贝氏体转变首先由美国著名冶金学家Bain等人于1930年作了研究和阐述,因此这种转变被命名为贝氏体转变,转变所得产物则被称为贝氏体。我国柯俊教授在这方面亦曾信信作过有益的贡献,他和他的合作者发表的论文至今仍在国内外广为援引。 贝氏体转变既具有珠光体转变,又具有马氏体转变的某些特征,是一个相当复杂的到目前为止还研究得很不够的一种转变。由于转变的复杂性和转变产物的多样性,致使还未完全弄清贝氏体转变的机制,对转变产物贝氏体也还是无法下一个确切的定义。 虽然我们对贝氏体转变了解得还很不够,但贝氏体转变在生产上却很重要,因为在低温度范围内,通过贝氏体转变所得的下贝氏体具有非常良好的综合力学性能,而且为获得下贝氏体组织所采取的等温淬火工艺或连续冷却工艺均可减少工件的变形和开裂。为了获得贝氏体,除了采用等温淬火的方法以外,也可在钢中加入合金元素,冶炼成贝氏体钢,如我国的14CrMnMoVB和14MnMoVB等。这类钢在连续冷却条件下即可得到贝氏体。因此,对贝氏体转变进行研究和了解,不仅具有理论上的意义,而且还有着重要的实际意义。 考虑到贝氏体转变的复杂性,也考虑到对贝氏体转变机制还存在很多争议,这里首先着重介绍贝氏体转变的一些基本现象,在弄清楚基本现象的基础上,对目前还在争论中的贝氏体转变机制作一般介绍。 §4-1贝氏体转变基本特征 贝氏体转变兼有珠光体转变与马氏体转变的某些特征。归纳起来,主要有以下几点:一、贝氏体转变温度范围 对应于珠光体转变的A1点及马氏体转变的M S点,贝氏体转变也有一个上限温度B S点。奥氏体必须过冷到B S以下才能发生贝氏体转变。合金钢的B S点比较容易测定,碳钢的B S 点由于有珠光体转变的干扰,很难测定。贝氏体转变也有一个下限温度B f点,但B f与M f 无关,即,B f可以高于M S,也可以低于M S。 二、贝氏体转变产物 与珠光体转变一样,贝氏体转变产物也由α相与碳化物组成的两相机械混合物,但与珠光体不同,贝氏体不是层片状组织,且组织形态与转变温度密切相关,其中包括α相的形态、大小以及碳化物的类型及分布等均随转变温度而异,就α相形态而言,更多地类似于马氏体而不同于珠光体。因此,Hehemann称贝氏体为铁素体与碳化物的非层状混合组织。Aaronson 则称之为非层状共析反应产物或非层状珠光体变态。可以看出,Aaronson强调的是贝氏体转变与珠光体转变一样,都是共析转变,只是因为转变温度不同而导致转变产物的形态不同。

贝氏体耐磨钢

1.需求 煤机摇臂原材料:ZG25Mn2;成分为:C0.27-0.34、Si 0.30-0.50、Mn 1.2-1.5、S 0.035、P0.035,碳当量0.42。摇臂壳体齿轮轴孔易变形,行星头部不能在本体上过丝紧固,缺点是强度低,耐磨性差。 2贝氏体钢组织 2.1贝氏体转变特征 贝氏体是指钢在奥氏体化后被过冷到珠光体转变温度区间以下,马氏体转变温度区间以上这一中温度区间(Ms~550℃)转变而成的由铁素体及其内分布着弥散的碳化物所形成的亚稳组织。贝氏体转变既具有珠光体转变,又具有马氏体转变的某些特征,是一个相当复杂的一种转变。归纳起来,主要有以下几个特征: 1)贝氏体转变温度范围 贝氏体转变有一个上限温度BS点。奥氏体必须过冷到BS以下才能发生贝氏体转变。合金钢的BS点比较容易测定。贝氏体转变也有一个下限温度Bf点,Bf 可以高于MS,也可以低于MS。 2)贝氏体转变产物 与珠光体转变一样,贝氏体转变产物也由α相与碳化物组成的两相机械混合物,但与珠光体不同,贝氏体不是层片状组织,且组织形态与转变温度密切相关,其中包括α相的形态、大小以及碳化物的类型及分布等均随转变温度而异。就α相形态而言,更多地类似于马氏体而不同于珠光体。 3)贝氏体转变动力学 贝氏体转变是一个形核及长大的过程,可以等温形成,也可以连续冷却形成。贝氏体等温形成需要孕育期,等温转变动力学曲线呈S形,等温形成图具有“C”字形。应当指出,精确测得的贝氏体转变的C曲线,明显地是由两条C曲线合并而成的,这表明,中温转变很可能包含着两种不同的转变机制。 4)贝氏体转变的不完全性 贝氏体等温转变一般不能进行到底,在贝氏体转变开始后,经过一定时间,形成一定数量的贝氏体后,转变会停下来。即奥氏体不能百分之百地转变为贝氏体。通常随着温度的升高,贝氏体转变的不完全程度增大。

贝氏体的组织形态和晶体学

贝氏体的组织形态和晶体学 2009-09-14 16:58:30 作者:来源:互联网浏览次数:0 文字大小:【大】【中】【小】 简介:贝氏体的组织形态随钢的化学成分及形成温度的变化而变化。贝氏体按组织形态的不同区分为无碳化物贝氏体,上贝氏体,下贝氏体,粒状贝氏体以及柱状贝氏体等。由于目前对贝氏体的组织形态的划分 还没有统一的标准, ... 贝氏体的组织形态随钢的化学成分及形成温度的变化而变化。贝氏体按组织形态的不同区分为无碳化物贝氏体,上贝氏体,下贝氏体,粒状贝氏体以及柱状贝氏体等。由于目前对贝氏体的组织形态的划分还没有统一的标准,所以还有一些其它贝氏体形态的报导。这里仅对最主要的无碳化物贝氏体,上贝氏体,下贝氏体以及粒状贝氏体等的组织形态进行讨论。 ) 一、无碳化物贝氏体(B 无 无碳化物贝氏体由板条铁素体束及未转变的奥氏体组成,在铁素体之间为定富碳的奥氏体,铁素体与奥氏体内均无碳化物析出,故称为无碳化物贝氏体,是 贝氏体的一种特殊形态(图4-1)。

1、形成温度范围 在贝氏体转变的最高温度范围内形成。 2、组织形态 是一种单相组织,由大致平行的铁素体板条组成。铁素体板条自奥氏体晶界处形成,成束地向一侧晶粒内长大,铁素体板条较宽,板条之间的距离也较大。随着贝氏体的形成温度降低,铁素体板条变窄,板条之间的距离也变小。在铁素体板条之间分布着富碳的奥氏体。由于铁素体与奥氏体内均无碳化物析出,故称 为无碳化物贝氏体。 富碳的奥氏体在随后的等温和冷却过程中还会发生相应的变化,可能转变为珠光体、其它类型的贝氏体或马氏体,也有可能保持奥氏体状态不变。所以说无 碳化物贝氏体是不能单独存在的。 3、晶体学特征及亚结构

年产16万吨贝氏体耐磨钢(95#—B)加工生产线可行性研究报告

河北中恒冶金有限公司 年产16万吨贝氏体耐磨钢(95#—B)加工生产线可行性研究报告

项目概述 本项目贝氏体耐磨钢(95—B)是经过多年开发研制产品。用于颚式破碎机齿板的Cr-Mn-Si-Mo系耐磨钢/ 清华大学材料学与工程系/ 中国适用技术成果库/ 项目年度编号: 92214255,多元低合金贝氏体铸钢在破碎机备件上,在新型低合金空淬贝氏体铸钢的基础上,综合锤头的工作情况及磨损实际研究开发了一种新型低合金空淬铸钢其化学成份0.40~0.50%c C0.38-o.45使该钢具有较高的硬度,而且具有较好的韧性。是用在装甲车和坦克履带板的最佳材料。 一、国内市场需求状况 本产品在中式生产后经过以下厂家,经密山市水泥厂、鹤岗市水泥厂、江苏太湖耐火材料股份有限公司、北京市昌河耐火材料厂,三一重工泵送机械有限公司,长沙市永安水泥厂,等、等式用表明:在相同条件下新产品使用寿命是高锰钢的3倍以上。可广泛应用于球磨机上的部份衬板,齿板、冲击锤头、铲齿、矿山产品、铁路耐磨产品、传动齿轮、汽车的发动机气缸、曲轴、汽车弹簧板,用于军工部行业的装甲车履带板、坦克车履带板等耐磨机械产品。 二、我们已与国家兵器部、军委总装备部,铁道部联系洽谈,已经过三部委技术部门专家的认可,建议我们抓紧建厂,尽快投产,

达到生产规模和质量要求后,国家三部门将会以计划性的方案与我们签订包销合同。 三、材料来源和运输成本 该项目材料来源主要是由钢锭,废铁等原料加工而成,经多方考察多数钢铁企业在华北、西北地区,有广泛的材料资源,因此我们为了减少运输成本,方便购进原料,故将该项目落户到河北省境内,可以有效的利用首钢、邯钢、太钢的钢锭材料,大大的减少了原材料运输成本。可有效的为企业创造更高的经济效益。 四、经济效益分析 该项目计划投资规模为2亿美元,建设两条生产线,每条生产线可年产8万吨贝氏体耐磨钢产品,两条可年产16万吨。分为两期投资,一期工程建设期为18个月,投资为1亿美元,正式建成投产后可在一年半内收回所有投资。根据2004—2007年市场调查同类产品价格在每吨5152.97美元—6119.16美元折合人民币32000—38000元,现2012年市场涨幅已达到15%左右。我们按出售价每吨30000元计算,每年一条生产线就可实现总产值在24亿元人民币。利润率110%以上,年可实现利税在5亿元人民币左右。可安置城镇就业人员1260余人。如两条生产线都建成生产总产值、利税、就业人员都可翻倍增长。还可拉动地方产业为机加工行业、运输业、其它制造业等等将非常可观。

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