国家杰出青年科学基金(50925522)
- 作品数：15 被引量：76H指数：7
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- 相关领域：金属学及工艺一般工业技术理学交通运输工程更多>>
- 70Si3Mn钢中无碳化物贝氏体组织及其性能研究被引量：9
- 2015年
- 70Si3Mn钢是传统的弹簧钢，其常规热处理工艺是油淬后中温回火得到屈氏体组织。本文对70Si3Mn钢进行等温淬火处理获得无碳化物贝氏体组织，比较了其经不同温度等温淬火处理后的组织与力学性能，并对其耐磨性进行了研究。结果表明，70Si3Mn钢在Ms以上10-30℃等温可得到无碳化物贝氏体组织，该组织由厚度为160nm的贝氏体铁素体板条和残余奥氏体薄膜组成，它具有较高的强度和硬度、高的塑性和韧性等优异的综合力学性能，同时具有较好的耐磨性。
- 赵佳莉杨志南张福成
- 关键词：无碳化物贝氏体耐磨性
- 38CrMoAl钢表面超细贝氏体组织的研究被引量：7
- 2011年
- 研究了38CrMoAl钢表面获得超细贝氏体组织的热处理工艺及其组织结构特征。首先利用自行设计的滴注式可控气氛全自动渗碳炉，在930℃对该钢渗碳8h，使钢表面的碳的质量分数达到0．85％，渗层深度为2mm。将经过渗碳热处理的试样加热到930℃保温20min进行奥氏体化处理。然后直接淬入温度分别为230、255和280℃的盐浴中，并分别保温0．5、1、2、4、10h后空冷。利用光学显微镜、透射电镜、X射线衍射仪及显微硬度计对热处理后38CrMoAl钢渗碳层的组织和性能进行分析研究。结果表明，该钢经过230和255℃保温一定时间后均获得较佳的组织结构，其组织特征是，表层是超细贝氏体组织，由平均尺寸为80～120nm的贝氏体铁素体层片和分布于片问平均厚度为几纳米到几十纳米的残余奥氏体膜组成；过渡层是超细贝氏体和马氏体的混合组织；心部是马氏体组织。这种超细贝氏体的滚动接触疲劳性能明显优于常规淬火回火状态下的齿轮材料。
- 张朋张福成闫志刚郑春雷王天生郑炀曾
- 关键词：38CRMOAL钢超细晶贝氏体渗碳
- 服役加工硬化后高锰钢辙叉心轨应力/应变场分析被引量：2
- 2015年
- 本文建立由铁路辙叉和列车车轮组成的三维弹-塑性有限元模型,研究高锰钢辙叉心轨的应力/应变场。文中考虑辙叉心轨在顶宽50mm处的两种服役状态——服役前期未发生加工硬化和服役后期发生加工硬化,分析加工硬化对心轨应力/应变大小和分布的影响。对服役加工硬化的情况,考虑到距离工作表面不同深度处辙叉材料性能的不同,将心轨局部模型分层,并设置各层的材料性能;对未发生加工硬化的情况,为模型设置均匀的材料性能。结果表明,两种服役状态下辙叉心轨的von Mises应力和等效塑性应变均随深度的增加先快速增大,然后逐渐减小;与服役初期相比,服役后期心轨的最大等效应力增大约23%,最大等效塑性应变则降低约40%;塑性变形区域也明显减小,这是由于心轨在服役加工硬化后屈服强度已大幅提高。因此,在很大程度上,服役后期的加工硬化起着抑制心轨顶面塌陷和飞边形成的作用。此外,与未加工硬化心轨相比,加工硬化后心轨的最大等效应变与工作表面的距离由0.8mm增大到了1.5mm,这表明易产生裂纹的位置有远离心轨表面的趋势。
- 马鹏辉钱立和张汉林刘帅张福成
- 关键词：有限元模型
- 氢对贝氏体辙叉钢摩擦磨损行为的影响被引量：4
- 2012年
- 以贝氏体辙叉钢为研究对象,利用摩擦磨损试验机、场发射扫描电子显微镜、X射线衍射研究不同含氢量的贝氏体辙叉钢的摩擦磨损行为,并与普通高锰钢的耐磨性进行对比。结果表明,氢可以明显地提高贝氏体辙叉钢的耐磨性;贝氏体钢的耐磨性能明显高于高锰钢。贝氏体辙叉钢在小载荷下为磨粒磨损机制,在大载荷下为粘着磨损。氢降低贝氏体辙叉钢中残余奥氏体的稳定性,在摩擦磨损过程中,氢促进贝氏体辙叉钢残余奥氏体相发生应变诱发马氏体相变,使贝氏体辙叉钢摩擦磨损表面的硬度显著提高,在加工硬化和应变的共同作用下,增强了贝氏体辙叉钢的抗摩擦磨损的能力。
- 但锐张明郑春雷张福成康杰张洋
- 关键词：贝氏体钢铁路辙叉氢马氏体相变
- 铁路辙叉用贝氏体钢研究进展被引量：30
- 2013年
- 全面介绍了国内外贝氏体钢作为铁路辙叉材料的研究发展历程,并对国内外的贝氏体钢辙叉在成分设计和热处理工艺技术等方面的研究情况进行论述和分析,在此基础上对贝氏体钢辙叉提出了研究展望。
- 张福成杨志南康杰
- 关键词：贝氏体钢辙叉
- 高锰钢辙叉材料研究进展被引量：18
- 2010年
- 全面论述了高锰钢作为铁路辙叉材料120多年的研究发展历程,并主要讨论在实际铁路线路上应用的高锰钢材料。在此基础上,作出了适合于高速、重载和跨区间无缝铁路线路的高锰钢辙叉材料的研究展望。
- 张福成
- 关键词：高锰钢辙叉
- 辙叉用高锰钢的循环变形与硬化被引量：2
- 2012年
- 利用应变控制的低周疲劳试验,研究了实际辙叉用高锰钢在循环变形过程中的循环应力应变行为、峰/谷应力响应、以及循环变形之后材料硬度的变化。结果表明,辙叉高锰钢在循环加载初期呈现明显的循环硬化现象;随循环周次的增加,峰/谷应力逐渐达到饱和、稳定状态;随着应变幅的增加,辙叉钢的循环硬化速率加快,达到循环饱和时所需要的循环周次减少;与未变形辙叉钢相比,循环变形后辙叉材料的硬度大幅增加。
- 钱立和刘帅孟江英郭鹏程张福成
- 关键词：辙叉低周疲劳应力应变曲线
- 铝含量对钢渗碳动力学和贝氏体相变动力学的影响被引量：7
- 2012年
- 采用井式渗碳炉和Gleeble3500型热模拟试验机测试了4种不同铝含量贝氏体钢的渗碳动力学和贝氏体相变动力学,研究了铝含量对其渗碳及贝氏体相变动力学的影响。结果表明:该钢的渗碳动力学方程为ξ=e(11.3-Q/RT)τ0.5,改变钢中铝含量对钢的渗碳动力学没有明显影响;随钢中铝含量增加,其贝氏体相变驱动力增大,使贝氏体转变加快,CCT曲线向左上方移动。
- 闫志刚张福成张朋郑春雷刘峰超张明
- 关键词：渗碳贝氏体相变动力学
- 辙叉用贝氏体钢热处理工艺研究被引量：7
- 2014年
- 对新型辙叉用含Al贝氏体钢进行热处理工艺对比研究。通过对比分析直接空冷、贝氏体开始转变温度(BS)之前快冷后空冷以及等温淬火之后的组织及性能,发现等温淬火的组织具有最佳的综合力学性能,且组织最细。但等温淬火工艺会导致较高的生产成本,并且辙叉本身较大的尺寸导致在实际生产中较难实现。所以根据等温淬火的工艺特点设计出在温度BS之前快冷,温度BS与马氏体开始转变温度(MS)温度期间置于炉中保温缓冷,最后空冷的三阶冷却方式,结果表明三阶冷却方式处理之后的贝氏体钢具有和等温淬火相似的组织形貌及大致相同的强韧性。对接近实际铁路辙叉尺寸的大块试样的不同冷却方式的冷却曲线进行测定,发现油冷不仅能够达到所需的冷速且容易在实际生产中应用。
- 曹栋康杰龙晓燕王艳辉张福成
- 关键词：贝氏体钢力学性能铁路辙叉
- 含Si/Al低温贝氏体钢的研究与应用
- 低温贝氏体钢以其优异的综合性能而受到广泛关注,然而其存在制造工艺周期长、高的碳含量使其焊接性能差等不足限制了其工业化应用。我们通过合金元素调整、工艺优化设计,在低温贝氏体钢方面取得了如下研究成果:（1）通过连续冷却转变工...
- 张福成杨志南郑春雷龙晓燕王明明王艳辉赵佳丽
- 关键词：渗碳钢中碳钢
- 文献传递
