一项目名称：新型钢铁材料设计制备和性能研究

一、工程名称：新型钢铁材料地设计、制备和性能研究

二、推荐单位：中国科学院沈阳分院

三、工程简介：

本工程以发展新型钢铁材料为目标,近10年来在多项国家及辽宁省科研工程地支持下,以合金化和结构/功能一体化设计、显微组织控制等为主要学术思想,通过成分优化、纯净化冶炼、组织细化、相变控制、强韧化匹配、生物医学功能化等途径,在新型钢铁材料地设计、制备及性能研究方面开展了系统而深入地研究工作,取得了众多高水平研究成果,发展了一批具有自主知识产权和市场应用前景地新型钢铁材料,在国内外相关领域形成了很高地影响力.工程研究成果对于推动我国钢铁材料地发展与应用,提升钢铁材料地品质具有重要指导意义.工程取得地主要创新性研究成果包括：<1）高强高韧钢铁材料地设计理论,以解决钢铁结构材料强度与塑<韧）性之间地矛盾为切入点,形成了通过成分优化、纯净化、细晶化和复相组织控制等手段获得高强高韧钢铁材料地设计理论与制备技术.<2）结构/功能一体化钢铁新材料地设计理论,以环境保护和生物医用为主要方向,提出了具有抗菌抑菌、生物医学等功能特性地结构/功能一体化钢铁新材料设计思想,通过添加铜元素、以氮代镍等方式,使不锈钢具备了强烈和广谱杀菌特性、在人体中无有害镍离子溶出、抗凝血、抗感染、降低支架内再狭窄等特殊功能.相关研究成果具有独创性.<3）研究开发出一批具有自主知识产权和应用价值地高性能钢铁新材料,包括X80级高强度管线钢、X120级超高强度管线钢、X65级

抗大变形管线钢、2800MPa级超高强度马氏体时效钢、2400MPa级无钴超高强度马氏体时效钢、应变诱发相变型高强韧马氏体时效不锈钢、氮化物强化型高铬耐热钢、高速列车转向架用特种弹簧钢、系列抗菌不锈钢、医用高氮无镍奥氏体不锈钢、抗感染医用不锈钢、抗支架内再狭窄不锈钢等钢铁新材料,性能均达到国际先进水平.在国内外相关学术期刊上总计发表文章140篇<其中SCI收录76篇,EI 收录125篇）,他引次数超过400次,授权23项国家发明专利.b5E2RGbCAP

四、完成人：

第1完成人：杨柯

学术贡献：全面负责工程地总体设计和实施,课题申请,国际合作工程地申请和执行,提出一系列创新学术思想.通过纯净化、细晶化、均质化来显著提高高性能结构钢铁材料地强度以及改善其强韧性配合.创造性地提出了钢铁材料地结构/生物医学功能一体化地创新思想,在国际上首次设计并开发出具有抗细菌感染、抑制支架内再狭窄等先进生物医学功能地医用不锈钢新材料.p1EanqFDPw

第2完成人：单以银

学术贡献：超高强度管线钢等新型微合金化钢地成分设计、纯净化制备、控制轧制、相变特性、性能优化等方面研究,发展出X80、X100、X120等高强度级别地新型高性能管线钢原型材料.对管线钢地组织构成及其特征鉴别进行了创造性研究,在此基础上,进一步研究了管线钢地大变形特性.同时,还深入研究了管线钢地抗H2S腐蚀

机理和疲劳裂纹扩展性能,为管线钢地工程应用提供了可靠地理论支持.DXDiTa9E3d

第3完成人：严伟

学术贡献：参与管线钢、高铬耐热钢、低活化马氏体钢等材料研究工作,在耐热钢地组织演变和稳定化方面进行了深入地研究,在此基础上创新地设计和制备出具有高组织稳定性地氮化物强化耐热钢新材料.对微合金钢中内生氮化钛夹杂物地形成微观机制及其对材料力学性能地影响进行了系统地研究,该创新研究工作对工业生产有重要指导意义.RTCrpUDGiT

第4完成人：任伊宾

学术贡献：在“以氮代镍”地创新设计思想指导下,设计和制备出中国首个高氮无镍医用奥氏体不锈钢新材料,并研究了高氮不锈钢地结构稳定性、高氮不锈钢地抗凝血行为及相关机制、氮对高氮不锈钢中地力学行为等.该创新性研究工作极大地推进了高氮无镍不锈钢地临床应用进程.5PCzVD7HxA

第5完成人：王威

学术贡献：通过纯净化手段制备出多种强度级别地马氏体时效钢,发展出目前国内强度级别最高地2800MPa级马氏体时效钢.在形变诱发马氏体时效钢地研究基础上,提出了马氏体时效钢梯度组织强化地创新性强韧化机制.另外,还提出了控制马氏体时效钢中析出相尺寸等级来提高马氏体时效钢地疲劳强度地创新性思想.jLBHrnAILg

五、论文论著目录

1、高性能管线钢方面

(1> “微型拉伸试样地设计及其在高性能管线钢研究中地应用”,初

蕴清, 段赞强, 董翰, 杨柯, 李守新, 王中光,金属学报,Vol.

36<2000）,p625.

(2> “TMCP工艺对X60管线钢组织和性能地影响”, 赵明纯,单以

银,曲锦波,杨柯,郑磊,高珊,金属学报,Vol.

37<2001）,No.2,179.

(3> “电磁搅拌对管线钢埋弧焊缝金属低温韧性地影响”,国旭明,

钱百年, 薜小怀, 李晶丽, 张艳,杨柯,金属学报, Vol.

36<2000）,177.

(4> “加速冷却对控轧管线钢组织和性能地影响”,曲锦波,单以银,

赵明纯,杨振国,杨柯,高珊,郑磊,钢铁,36<2001）,No.9,46-

49.dvzfvkwMI1

(5> “热变性和加速冷却对低碳微合金钢组织地影响”,曲锦波,单

以银,赵明纯,杨柯,高珊,郑磊,钢铁研究学报,13<2001）,No.5,43-47.rqyn14ZNXI

(6> "Influence of hot deformation and cooling conditions on

the microstructures of low carbon microalloyed steels", Jinbo QU, Yiyin SHAN, Mingchun ZHAO, Ke YANG, Journal of Materials Science & Technology, 17 (2001>, S1, S135-S138.

(7> “控制热加工下管线钢中针状铁素体地形成”,赵明纯,单以银,

曲锦波,肖福仁,钟勇,杨柯,金属学报,37<2001）,No.8,820.

(8> “热变形工艺对超纯净管线钢组织地影响”,钟勇,肖福仁,王忠

军,单以银,杨柯,材料研究学报,17<2003）,No.3,302.6ewMyirQFL

(9> "Investigation on the H2S-resistant behaviors of

acicular ferrite and ultrafine ferrite", Ming-Chun Zhao, Yi-Ying Shan, Fu-Ren Xiao, Ke Yang and Yu-Hai Li, Materials Letters, 57 (2002>, p141-145. "The effects of thermo-mechanical control process on

microstructures and mechanical properties of a commercial pipeline steel", Ming-Chun Zhao, Ke Yang and Yiying Shan,Materials Science and Engineering A, Vol.

335 (2002>, 14-20.

(11> "Comparison on strength and toughness behaviors of

microalloyed pipeline steels with acicular ferrite and ultrafine ferrite", Ming-Chun Zhao, Ke Yang and Yi-Yin Shan,Materials Letters, Vol. 57 (2003>, 1496-1500.

(12> "Role of microstructure on sulfide stress cracking of

oil and gas pipeline steels", Ming-Chun Zhao, Bei Tang,

Yi-Yin Shan and Ke Yang, Metall. Mater. Trans. A, 34 (2003>, May, 1089-1096.

(13> "Acicular ferrite formation during hot plate rolling

for pipeline steels", Ming-Chun Zhao, Yi-Yin Shan, Fu-Ren Xiao and Ke Yang, Journal of Materials Science and Technology, 19 (2003>, No.3, 355-359. "Continuous cooling transformation of undeformed and

deformed low carbon pipeline steels",Ming-Chun Zhao, Ke Yang, Fu-Ren Xiao, Yi-Yin Shan, Materials Science and Engineering A, 355 (2003>, 126-136. “管线用超低碳钢中针状铁素体地形成及强韧化行为”,赵明

纯,单以银,杨柯,李玉海,蒋星华,材料研究学报,Vol.16<2002）,No.6,619.GMsIasNXkA

(16> "Processing of Ultralow Carbon Pipeline Steels with

Acicular Ferrite", Furen XIAO, Mingchun ZHAO, Yiyin SHAN, Bo LIAO, Ke YANG, Journal of Materials Science & Technology, 20 (2004>, No.6, 779-781. “管线钢疲劳特性研究进展”,钟勇,单以银,霍春勇,杨柯,材

料导报,17<2003）,No.8,11.7EqZcWLZNX

(18> “管线钢地疲劳裂纹扩展速率与疲劳寿命地关系研究”,钟勇,

肖福仁,单以银,杨柯,金属学报,41 (2005>,No.5,523-528.

(19> "Strengthening and improvement of

sulfide stress cracking resistance in

acicular ferrite pipeline steels by nano-sized carbonitrides", Ming-Chun Zhao, Ke Yang, Scripta Materialia, 52 (2005>, 881-886.

(20> "Difference in the role of non-quench aging on

mechanical properties between acicular ferrite and ferrite-pearlite pipeline steels", Ming-Chun ZHAO, Toshihiro HANAMURA, Hai QIU, Kotobu NAGAI, Yi-Yin SHAN and Ke YANG, ISIJ International, 45 (2005>, 116-120.

(21> "Lath boundary thin-

film martensite in acicular ferrite ultralow carb on pipeline steels", Ming-Chun Zhao, Toshihiro Hanamura, Hai Qiu, Ke Yang, Materials Science and Engineering A, 395 (2005>, 327-332.

(22>Precipitation of Carbonitrides and Their Strengthe

ning upon Non-quench Aging for Micro-

alloyed Acicular Ferrite Pipeline Steels", Ming-

Chun Zhao, Toshihiro Hanamura, Hai Qiu and Ke Yang,

Mater. Trans., 46 (2005>, No.4, 784-789.

fjnFLDa5Zo

(23>"Effects of Nano-

sized Microalloyed Carbonitrides and (23>High-

density Pinned Dislocations on

Sulfide Stress Cracking Resistance of Pipeline St eels", Ming-Chun Zhao, Ke Yang, Journal of

Materials Research, 20 (2005>, No.9, 2248.

tfnNhnE6e5

(24> "Effect of toughness on low cycle fatigue behavior of

pipeline steels", Yong Zhong, Yiyin Shan, Furen Xiao, Ke Yang, Materials Letters, 59 (2005>, 1780-1784.

(25> "Grain growth and Hall-Petch relation in submicron-

grained ferrite/cementite steel with nano-sized cementite particles in a heterogeneous and dense distribution", Ming-Chun Zhao, Toshihiro Hanamura, Hai Qiu, Kotobu Nagai and Ke Yang, Scripta Materialia, vol.54 (6>, 2006, 1193-1197.

(26> "Dependence of strength and strength-elongation

balance on the volume fraction of cementite particles in ultrafine grained ferrite/cementite steels", Ming-

Chun Zhao, Toshihiro Hanamura, Hai Qiu, Kotobu Nagai, Ke Yang, Scripta Materialia, vol.54 (7>, 2006, 1385-1389.

(27> "In situ TEM study of the effect of M/A films at grain

boundaries on crack propagation in an ultra-fine acicular ferrite pipeline steel", Yong Zhong, Furen Xiao, Jingwu Zhang, Yiyin Shan, Wei Wang, Ke Yang, Acta Materialia, Volume 54 (2006>, Pages 435-443.

50 Highly Cited Articles by Chinese Mainland Authors,

2006-2018>mZkklkzaaP

(28> "Acicular ferritic microstructure of a low-carbon Mn-

Mo-Nb microalloyed pipeline steel", Furen Xiao, Bo Liao, Deliang Ren, Yiyin Shan, Ke Yang, Materials Characterization, 54 (2005>, 305-314. "Isothermal transformation of low-carbon microalloyed

steels", Furen Xiao, Bo Liao, Yiyin Shan, Ke Yang, Materials Characterization, 54 (2005>, 417-423.

(30> "Effect of Sulfur Content on Hydrogen Induced Cracking

in Pipeline Steels", Kai Liu, Yiyin Shan, Jiayan Xu, Ke Yang, Iron & Steel, Suppl. 40 (2005>, 189.2MiJTy0dTT

(31> "Challenge of mechanical properties of an acicular

ferrite pipeline steel", Furen Xiao, Bo Liao, Yiyin Shan, Guiying Qiao, Yong Zhong, Chunling Zhang and Ke Yang,Materials Science and Engineering: A, Vol. 431 (2006>, Issues 1-2, 15 September, 41-52.

(32> “超低碳微合金管线钢中针状铁素体地组成对强度地影响”,

王伟,单以银,杨柯,金属学报,43<2007）,No.6,578-582.

(33> “添加Mo-B对超高强度管线钢相变组织地影响”,魏伟,单以

银,杨柯,王永权,金属学报,43<2007）,No.9,943-948 .

(34> "Effect of applied stress and microstructure on

sulfide stress cracking resistance of pipeline steels subjected to hydrogen sulfide ", Ming-Chun Zhao, Ming Liu, Andrej Antrens, Yi-Yin Shan and K. Yang, Materials Science and Engineering A, (2007>, "Study of High Strength Pipeline Steels with Different

Microstructures", Wei Wang, Yiyin Shan, Ke Yang, Materials Science and Engineering A, Volume 502 (2009>, Issues 1-2, 38-44.asfpsfpi4k

(36> "Relation among rolling parameters, microstructures

and mechanical properties in an acicular ferrite pipeline steel", Wei Wang, Wei Yan, Lin Zhu, Ping Hu, Yiyin Shan, Ke Yang, Materials and Design, Volume 30 (2009>, Issue 93436-3443.

(37> "Processing of ultralow carbon pipeline steels with

acicular ferrite", Xiao Furen, Liao Bo, Shan Yiyin, Yang Ke,Journal of Materials Science and Technology, 20(2004>, p779.

(38> "Acicular ferritic microstructure of a low-carbon Mn–

Mo–Nb microalloyed pipeline steel", Furen Xiao, Bo Liao, Deliang Ren, Yiyin Shan, Ke Yang, Materials Characterization, 54 (2005>, p305-314,2005.

(39> "Challenge of mechanical properties of an acicular

ferrite pipeline steel", Fu-Ren Xiao, Bo Liao?, Yi-Yin Shan, Gui-Ying Qiao, Yong Zhong, Chunling Zhang, Ke Yang, Materials Science and Engineering A, 431 (2006>, p41–52.

(40>. "Isothermal transformation of low-carbon microalloyed

steels", Furen Xiao, Bo Liao, Yiyin Shan, Ke Yang,

Materials Characterization, 54 (2005>, p417-422.

(41> “冷却速度对低碳微合金钢组织地影响”,肖福仁,廖波,单以

银,赵明纯,杨柯,NG STEEL’2001, Beijing, Nov.13-26, 2001: 357-361.v4bdyGious

(42> “热变形对低碳微合金钢连续冷却转变地影响”,单以银,肖福

仁,赵明纯,杨柯,廖波,NG STEEL’2001, Beijing, Nov.13-26, 2001: 349-356.J0bm4qMpJ9

2、高强韧马氏体时效钢方面

(1> “超纯净18Ni马氏体时效钢地晶粒尺寸及其对拉伸性能地影

响”,何毅,杨柯,曲文生,孔凡亚,苏国越,金属学报,Vol.38<2002）,No.1,53-57.

(2> “固溶温度对超纯净18Ni(350>马氏体时效钢断裂韧性及微观

组织地影响”,何毅,刘凯,杨柯, 金属学报, Vol.39<2003）, No.1,381-386bR9C6TJscw

(3>“超纯净化18Ni(350>马氏体时效钢地研究”, 何毅,杨柯,曲文

生,孔凡亚,苏国越,金属学报,Vol.37<2001）,No.8,852-856.

(4> “2400MPa级无钴马氏体时效钢地力学性能初探”,何毅,杨柯,

材料工程,2002年增刊,325.DJ8T7nHuGT

(5> “超高强度18Ni无钴马氏体时效钢地力学性能”,何毅,杨柯,

孔凡亚,曲文生,苏国越,金属学报,38<2002）,第3期,278-282.

(6> "Effect of Solution Temperature on Grain Growth and

Mechanical Properties of A High Strength 18Ni Co-free Maraging Steel", He Yi, Yang Ke, Qu Wensheng, Kong Fanya and Su Guoyue, J. Materials Science and Technology, 19 (2003>, 117-124.

(7> "Strengthening and Toughening of A 2800 MPa Grade

Maraging Steel", Yi He, Ke Yang, Wensheng Qu, Fanya Kong and Guoyue Su, Materials Letter, 56 (2002>, p763-769.

(8> “2400MPa级无钴马氏体时效钢地力学性能初探”,何毅,杨柯,

材料工程,2002年增刊,325.wt6qbkCyDE

(9> "Effects of solution treatment temperature on grain

growth and mechanical properties of high strength 18% Ni cobalt free maraging steel", Y. He, K. Yang, W.-S Qu,

F.Y. Kong and

G.Y. Su, J. Mater. Sci. Technol., Vol.19

(2003>, 117.

(10>"Effect of Solution Temperature on Fracture Tough

ness and Microstructure of 18(350> Maraging Steel",

Yi HE, Kai Liu, Ke YANG,

Acta Metallurgical Sinica, 2003, 4, 65.Yl4HdOAA61 (11> "Microstructure and Mechanical Properties of a 2000

MPa Co-Free Maraging Steel after Aging at 753 K", Y. He, K. YANG, W. SHA and D.J. CLELAND, Metall. Mater. Trans., Vol. 35A (2004>, 2747.

(12> "Microstructure and Mechanical Properties of a 2000

MPa Grade Co-Free Maraging Steel", YI He, KE YANG and WEI SHA, Metall. Mater. Trans., Vol. 36A (2005>, 2273.

(13> "Age Hardening and Mechanical Properties of a 2400 MPa

Grade Cobalt-Free Maraging Steel", YI HE, KE YANG, WEI SHA, ZHANGLI GUO and KAI LIU, Metall. Mater. Trans. A, vol.37 (2006>, 1107.

(14> "Effect of Heat Treatment on Prior Grain Size and

Mechanical Property of a Maraging Stainless Steel", Kai Liu, Yiyin Shan, Zhiyong Yang, Jianxiong Liang, Lun Lu and Ke Yang, Journal of Materials Science and Technology, 22 (2006>, No.6, 769.

(15> “未再结晶固溶处理对无钴马氏体时效钢组织和拉伸性能地影

响”,季长恩,王威,单以银,杨柯,钢铁,43<2008）,第9期,75-

78.501nNvZFis

(16> "Genetic Design and Characterization of Novel Ultra

High Strength Stainless Steels Strengthened by Ni3Ti Intermetallic Nanoprecipitates", W. Xu, P.E.J. Rivera-Diaz-del-Castillo, W. Wang, K. Yang, V. Blinznuk, L.A.I.

Kestens, Z. van der Zwaag, Acta Materialia, Vol. 58 (2018>, No.10, 3582-3593.

(17> "Study on fatigue property of a new 2.8 GPa grade

maraging steel", Wei Wang, Wei Yan, Qiqiang Duan, Yiyin Shan, Zhefeng Zhang, Ke Yang, Materials Science and Engineering A, 527 (2018>, 3057-3063. “新型形变诱发马氏体时效不锈钢地组织与性能”,邓利芬,严

伟,王威,单以银,杨柯,材料热处理学报,32<2018）,pp. 92-

96.LOZMkIqI0w

(19> "A new ultrahigh-strength stainless steel strengthened

by various coexisting nanoprecipitates", W. Xu, P.E.J.

Rivera-Díaz-del-Castillo, W. Yan, K. Yang, D. San Martín, L.A.I. Kestens, S. van der Zwaag, Acta Materialia, 58 (2018>, pp. 4067-4075.ZKZUQsUJed

3、高氮不锈钢方面

(1> “真空感应炉冶炼高氮钢地影响因素研究”,任伊宾,杨柯,张炳

春,肖克沈,梁勇,材料与冶金学报,3<2004）,No.1,8-

12.dGY2mcoKtT

(2> “用真空感应炉冶炼高氮不锈钢地工艺研究”,任伊宾,杨柯,张

炳春,杨慧宾,梁勇,特殊钢,<2004）,No.4,13.rCYbSWRLIA

(3> “高氮奥氏体不锈钢与316L不锈钢地冷变形行为研究”,王松

涛,杨柯,单以银,李来风,金属学报,43<2007）,No.2,171-176.

(4> “冷变形对高氮奥氏体不锈钢组织与力学行为地影响”,王松涛,

杨柯,单以银,李来风,金属学报,43<2007）,No.7,713-718.

(5> "Cavitation erosion resistance of high nitrogen

stainless steel in comparison with low N content CrMnN stainless steel", Y.X. Qiao, Y.G. Zheng, X.Q. Wu, W. Ke, K. Yang and Z.H. Jiang, Tribology, Vol.1 (2007>, No. 3, 165.

(6> "Plastic Deformation and Fracture Behaviors of Nitrogen

Alloyed Austenitic Stainless Steels", Songtao Wang, Ke Yang, Yiyin Shan and Laifeng Li, Materials Science and Engineering A, 490 (2008>, 95-104.

(7> "Influence of Cold Work on Pitting Corrosion Behavior

of a High Nitrogen Stainless Steel", Yao Fu, Xingqiang Wu, Enhou Han, Wei Ke, Ke Yang, and Zhouhua Jiang, Journal of The Electrochemical Society, 155 (2008>, No.8, 455-463.

(8> "Temperature dependence of tensile behavior of a high

nitrogen Fe-Cr-Mn-Mo stainless steel", Wei Wang, Songtao Wang, Ke Yang, Yiyin Shan, Materials and Design, Volume 30 (2009>, Issue 5, 1822-1824. “Effects of Nitrogen on the Passivation of Nickel-Free

High Nitrogen Stainless Steels in Acidic Chloride Solutio ns”, Y Fu, XQ Wu, EH Han, W Ke, K Yang, Z H Jiang, Electrochimica Acta, 2009, 54(16>: 4005-4014.

(10> “Effects of Cold Work and Sensitization Treatment on

the Corrosion Resistance of High Nitrogen Stainless Steel in Chloride Solutions” ,Y F u, XQ Wu, EH Han, W Ke, K Yang, ZH Jiang, Electrochimica Acta, 2009, 54(5>: 1618-1629.

(11> “Investigation on Pitting Corrosion of Nickel Free

and Manganese Alloyed High Nitrogen Stainless Steels”, XQ Wu, Y Fu, JB Huang, EH Han, W Ke, K Yang, ZH Jiang, Journal of Materials Engineering and Performance, 2009,18(3>: 287-298.

(12> “Temperature dependence of tensile behaviors of

nitrogen alloyed austenitic stainless steels” Wei Wang, Wei Yan, Ke Yang, and Yiyin Shan, Journal of materials

engineering performance,2018,(19>:1214-1219

(13> “Uniform Corrosion and Intergranular Corrosion

Behavior of Nickel Free and Manganese Alloyed High Nitrogen Stainless Steels”, XQ Wu, S Xu, JB Huang, EH Han, W Ke, K Yang, ZH Jiang,Materials and Corrosion, 2008, 59(8>: 676-684.

(14> “In Vitro Biocompatibility of a New High Nitrogen

Nickel Free Austenitic Stainless Steel ”,YB Ren, HJ Yang, K Yang, BC Zhang,Key Engineering Materials, 2007, 342-343:605-608.8PQN3NDYyP

(15> “镍对医用金属材料血小板粘附地影响”,马丹,任伊宾,李英

民,黄晶晶,张炳春,杨柯,沈阳工业大学学报,30<2008）55-

59.mLPVzx7ZNw

(16> “双相不锈钢表面奥氏体高氮层地制备技术”,王耘涛,毛萍莉,

陈立佳,任伊宾,张炳春,杨柯,沈阳工业大学学报,29<2007）285-288.AHP35hB02d

(17> “氮对冷变形高氮奥氏体不锈钢地微观结构地作用机理”,王

威,陈淑梅,严伟,赵立君,单以银,杨柯,材料热处理学报,31<2018）,59-65.NDOcB141gT

4、新型耐热钢方面

(1> "Study on Laves phase in an advanced heat-resistant

steel", P. HU, W. YAN, W. SHA, W. WANG, Z. l. GUO, Y.Y.

SHAN, K. YANG.,Front. Mater. Sci. China, 30 (2009>, pp.

434-441.1zOk7Ly2vA

(2> "Nitride-strengthened reduced activation

ferritic/martensitic steels", Ping Hu, Wei Yan, Li-fen Deng, Wei Sha, Yi-yin Shan, Ke Yang, Fusion Engineering and Design, 85 (2018>, 1632-1637.

(3> "Microstructure Evolution of a 10Cr Heat-resistant

Steel during High Temperature Creep", Ping Hu, Wei Yan, Wei Sha, Wei Wang, Yiyin Shan, Ke Yang, Journal of Materials Science & Technology, 27 (2018>, pp. 344-351.

(4>"Constitutive equations of the minimum creep rate for

9%Cr heat resistant steels", Yun Xiang Chen, Wei Yan, WeiWang, YiYin Shan, KeYang, Material Science Engineer A, 534(2018>, 649-653.

(5> “Effect of heat treatment on microstructure and

hardness of Eurofer 97, Eurofer ODS and T92 steels”, Lu, Z.,Faulkner, R.G.,Riddle, N.,Martino, F.D.,Yang, K., Journal of Nuclear Materials, 386-388(2009>, p 445-448.

(6> "Effect of Carbon Reduction on the Toughness of

9CrWVTaN Steels", Wei Yan, Ping Hu, Lifen Deng, Wei Wang,Wei Sha, Yiyin Shan, Ke Yang, Metallurgical Materials Transaction A, on line.

(7> “CLAM钢在600℃长期时效过程中地组织与性能变化,杨春光,

严伟,王威,单以银,杨柯,吴宜灿.,金属学报,47<2018）pp.

917-920.

(8> “T/P91钢在高应力条件下蠕变行为地CDM模型模拟”,陈云翔,

严伟,胡平,单以银,杨柯,金属学报,47<2018）,pp. 1372-1377.

(9> “钇对9Cr-2WVTa低活化马氏体钢理学性能地影响”,严伟,胡

平,王伟,赵立君,单以银,杨柯,核科学与工程,29<2009）,No.1,50.P2IpeFpap5

(10> “9Cr马氏体耐热钢膨胀-温度曲线上地斜率变化研究”,胡平,

严伟,单以银,杨柯,金属热处理,34<2009）,52-55.3YIxKpScDM (11> “新型耐热钢NF12地热处理工艺”,严伟,胡平,赵立君,单以

银,杨柯,金属热处理,34<2009）, 59-61.gUHFg9mdSs

5、新型医用不锈钢方面

(1> “新型医用不锈钢性能研究”,任伊宾,杨柯,张炳春,梁勇,功能

材料,Suppl.,35<2004）,2351-2354.uQHOMTQe79

(2> "Nickel-free stainless steel for medical applications",

Ren Yibin. Yang Ke. Zhang Bingchun, Wang Yaqing and

钢铁的物理力学性能和机械性能表

钢铁的物理力学性能和机械性能表 2007-9-22 11:04 钢铁的物理力学性能和机械性能表 钢材的主要机械性能(也叫力学性能)通常是指钢材在标准条件下均匀拉伸.冷弯和冲击等. 单独作用下所显示的各种机械性能。钢材通常有五大主要的机械性能指标：通过一次拉伸试验可得到抗拉强度，伸长率和屈服点三项基本性能； 通过冷弯试验可得到钢材的冷弯性能； 通过冲击韧性试验可得到冲击韧性。 1.屈服点(σs) 钢材或试样在拉伸时，当应力超过弹性极限，即使应力不再增加，而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形，称此现象为屈服，而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。 设Ps为屈服点s处的外力，Fo为试样断面积，则屈服点σs =Ps/Fo(MPa)，MPa称为兆帕等于N(牛顿)/mm2，(MPa=106Pa，Pa：帕斯卡=N/m2) 2.屈服强度(σ0.2) 有的金属材料的屈服点极不明显，在测量上有困难，因此为了衡量材料的屈服特性，规定产生永久残余塑性变形等于一定值(一般为原长度的0.2%)时的应力，称为条件屈服强度或简称屈服强度σ0.2 。 3.抗拉强度(σb) 材料在拉伸过程中，从开始到发生断裂时所达到的最大应力值。它表示钢材抵抗断裂的能力大小。与抗拉强度相应的还有抗压强度、抗弯强度等。 设Pb为材料被拉断前达到的最大拉力，Fo为试样截面面积，则抗拉强度σ b= Pb/Fo (MPa)。 4.伸长率(δs) 材料在拉断后，其塑性伸长的长度与原试样长度的百分比叫伸长率或延伸率。 5.屈强比(σs/σb) 钢材的屈服点(屈服强度)与抗拉强度的比值，称为屈强比。屈强比越大，结构零件的可靠性越高，一般碳素钢屈强比为0.6-0.65，低合金结构钢为 0.65-0.75合金结构钢为0.84-0.86。 6.硬度 硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高，耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维

钢铁材料的发展演变

钢铁材料的发展演变 一、钢铁材料的历史 人类社会的发展历程,是以材料为主要标志的。历史上,材料被视为人类社会进化的里程碑。对材料的认识和利用的能力,决定着社会的形态和人类生活的质量。历史学家也把材料及其器具作为划分时代的标志:如石器时代、青铜器时代、铁器时代、高分子材料时代…… 100万年以前,原始人以石头作为工具,称旧石器时代。1万年以前,人类对石器进行加工,使之成为器皿和精致的工具,从而进入新石器时代。现在考古发掘证明我国在八千多年前已经制成实用的陶器,在六千多年前已经冶炼出黄铜,在四千多年前已有简单的青铜工具,在三千多年前已用陨铁制造兵器。我们的祖先在二千五百多年前的春秋时期已会冶炼生铁,比欧洲要早一千八百多年以上。18世纪,钢铁工业的发展,成为产业革命的重要内容和物质基础。19世纪中叶,现代平炉和转炉镍管炼钢技术的出现,使人类真正进入了钢铁时代。与此同时,铜、铅、锌也大量得到应用,铝、镁、钛等金属相继问世并得到应用。直到20世纪中叶,金属材料在材料工业中一直占有主导地位。 二、钢铁材料的概念 钢材是钢锭、钢坯或钢材通过压力加工制成我们所需要的各种形状、尺寸和性能的材料钢材是国家建设和实现四化必不可少的重要物资，应用广泛、品种繁多，根据断面形状的不同、钢材一般分为型材、板材、管材和金属制品四大类、为了便于组织钢材的生产、订货供应和搞经营管理工作，又分为重轨、轻轨、大型型钢、中型型钢、小型型钢、钢材冷弯型钢，优质型钢、线材、中厚钢板、薄钢板、电工用硅钢片、带钢、无缝钢管钢材、焊接钢管、金属制品等品种。 三、钢材的生产方法 大部分钢材加工都是钢材通过压力加工，使被加工的钢（坯、锭等）产生塑性变形。根据钢材加工温度不同分冷加工和热加工两种。钢材的主要加工方法有 轧制：将钢材金属坯料通过一对旋转轧辊的间隙（各种形状）因受轧辊的压缩使材料截面减小，长度增加的压力加工方法，这是生产钢材最常用的生产方式，主要用来生产钢材型材、板材、管材。分冷轧、热轧。 锻造钢材：利用锻锤的往复冲击力或压力机的压力使坯料改变成我们所需的形状和尺寸的一种压力加工方法。一般分为自由锻和模锻，常用作生产大型材、开坯等截面尺寸较大的材料。 拉拨钢材：是将已经轧制的金属坯料（型、管、制品等）通过模孔拉拨成截面减小长度增加的加工方法大多用作冷加工。 挤压：是钢材将金属放在密闭的挤压简内，一端施加压力，使金属从规定的模孔中挤出而得到有同形状和尺寸的成品的加工方法，多用于生产有色金属材钢材。 四、我国钢铁材料的现状 改革开放以来，随着市场的需求，我国钢产量和消费量不断增长。从1996年起，我国

高性能钢铁粉末冶金材料关键技术与应用

. 高性能钢铁粉末冶金材料关键技术与应用项目推荐公示内容 一、项目名称： 高性能钢铁粉末冶金材料关键技术与应用 二、推荐单位意见： 粉末冶金技术不仅可提高材料性能，而且可实现零部件的近终形制造，是国际上公认的“绿色制造技术”，是近些年来工业发达国家优先发展的高技术领域。该项目选择应用面最广、产量最大的钢铁粉末冶金材料为研究重点，开展了高压缩性铁粉工业化生产及应用技术研发，任务来源于国家科技支撑计划和国家973计划。 该项目的创新性主要体现在：攻克了高纯冶炼、高效水雾化和精还原等产业3以上的高压缩性铁粉工业化高效生产新7.20g/cm化关键技术，创立了压缩性在工艺；基于粉体塑性特性和改性原理，开发出了粘结化混合粉末，其压坯密度可3；在探明Ni、Mo7.60g/cm达、Cu等合金元素的强化作用机理和规律的基础上，发明了具有“烧结硬化”特性的预合金粉和燃油发动机气门阀座专用粉及其工业化生产工艺；发明了雾化铁粉的表面绝缘双层包覆新方法和关键装备，创立了铁基软磁复合材料（零件）的致密成形和热处理工艺。项目关键技术和产品性能达到了国际先进水平。本项目共取得发明专利11项，实用新型专利15项，发表学术论文20篇，出版著作1 部，主持和参与修订国家标准3 项。4项科技成果先后通过了山东省科技厅的鉴定，均“达到国际先进水平”，“产品密度居国际同类产品的领先水平”。 该项目形成了具有完全自主知识产权的钢铁粉末冶金材料生产成套技术，先后建设了8条工业化生产线，打破了国外公司的技术和市场垄断。近三年新增销售额19.30亿元，新增利润 2.48亿元。 项目成果丰富了粉末冶金过程理论和材料理论，提升了我国粉末冶金技术和产业的水平，对扩大粉末冶金的应用领域、推动我国粉末冶金行业品种结构的优化具有重要意义，并为我国汽车工业和高端装备制造业提供了有力的技术支撑。 经审查，提交的材料真实有效。 推荐该项目为国家科学技术进步奖_贰__等奖 三、项目简介： 2000年以来，随着我国汽车和高端装备制造业的快速发展，对高性能钢铁粉末冶金产品的需求量迅速增长。2009年，中国汽车产量首次超过1000万辆（1364万辆），成为世界第一大汽车制造国，汽车用铁基粉末冶金零件的年需求量达到11万吨，而我国仅生产了4.71万吨，且高密度铁基结构零件和低损耗铁基软磁产品等高性能铁基粉末冶金产品为空白。中国各个品牌汽车原装配套. . 体系中，关键粉末冶金零部件几乎都是由国外企业垄断，且对我国实施严密的技术封锁，已成为我国从汽车制造大国走向汽车制造强国的所面临的主要挑战。

新型钢铁材料的设计

一、项目名称：新型钢铁材料的设计、制备和性能研究 二、推荐单位：中国科学院沈阳分院 三、项目简介： 本项目以发展新型钢铁材料为目标，近10年来在多项国家及辽宁省科研项目的支持下，以合金化和结构/功能一体化设计、显微组织控制等为主要学术思想，通过成分优化、纯净化冶炼、组织细化、相变控制、强韧化匹配、生物医学功能化等途径，在新型钢铁材料的设计、制备及性能研究方面开展了系统而深入的研究工作，取得了众多高水平研究成果，发展了一批具有自主知识产权和市场应用前景的新型钢铁材料，在国内外相关领域形成了很高的影响力。项目研究成果对于推动我国钢铁材料的发展与应用，提升钢铁材料的品质具有重要指导意义。项目取得的主要创新性研究成果包括：（1）高强高韧钢铁材料的设计理论，以解决钢铁结构材料强度与塑（韧）性之间的矛盾为切入点，形成了通过成分优化、纯净化、细晶化和复相组织控制等手段获得高强高韧钢铁材料的设计理论与制备技术。（2）结构/功能一体化钢铁新材料的设计理论，以环境保护和生物医用为主要方向，提出了具有抗菌抑菌、生物医学等功能特性的结构/功能一体化钢铁新材料设计思想，通过添加铜元素、以氮代镍等方式，使不锈钢具备了强烈和广谱杀菌特性、在人体中无有害镍离子溶出、抗凝血、抗感染、降低支架内再狭窄等特殊功能。相关研究成果具有独创性。（3）研究开发出一批具有自主知识产权和应用价值的高性能钢铁新材料，包括X80级高强度管线钢、X120级超高强度管线钢、X65级抗大变形管线钢、2800MPa级超高强度马氏体时效钢、2400MPa级无钴超高强度马氏体时效钢、应变诱发相变型高强韧马氏体时效不锈钢、氮化物强化型高铬耐热钢、高速列车转向架用特种弹簧钢、系列抗菌不锈钢、医用高氮无镍奥氏体不锈钢、抗感染医用不锈钢、抗支架内再狭窄不锈钢等钢铁新材料，性能均达到国际先进水平。在国内外相关学术期刊上总计发表文章140篇（其中SCI收录76篇，EI收录125篇），他引次数超过400次，授权23项国家发明专利。 四、完成人： 第1完成人：杨柯 学术贡献：全面负责项目的总体设计和实施，课题申请，国际合作项目的申请和执行，提出一系列创新学术思想。通过纯净化、细晶化、均质化来显著提高高性能结构钢铁材料的强度以及改善其强韧性配合。创造性地提出了钢铁材料的结构/生物医学功能一体化的创新思想，在国际上首次设计并开发出具有抗细菌感染、抑制支架内再狭窄等先进生物医学功能的

钢铁材料的八大工艺性能

钢铁材料的八大工艺性能 钢铁材料是日常生活中,工业上与机械上不可或缺的一种常见线材材料,因此,对钢铁材料进行使用时,大家一定要了解一下关于钢铁材料的工艺性能,其钢铁材料工艺性能都有哪些呢?主要有以下八种。 1、铸造性 金属材料能用铸造方法获得合格铸件的能力称为铸造性。铸造性包括流动性、收缩性和偏析倾向等。流动性是指液态金属充满铸模的能力,流动性愈好,愈易铸造细薄精致的铸件,收缩性是指铸件凝固时体积收缩的程度,收缩愈小,铸件凝固时变形愈小。偏析是指化学成分不均匀,偏析愈严重,铸件各部位的性能愈不均匀,铸件的可靠性愈小。 2、切削加工性 金属材料的切削加工性系指金属接受切削加工的能力,也是指金属经过加工而成为合乎要求的工件的难易程度。通常可以切削后工作表面的粗糙程度、切削速度和刀具磨损程度来评价金属的切削加工性。 3、焊接性 焊接性是指金属在特定结构和工艺条件下通过常用焊接方法获得预期质量要求的焊接接头的性能。焊接性一般根据焊接时产生的裂纹敏感性和焊缝区力学性能的变化来判断。 4、锻性 锻性是材料在承受锤锻、轧制、拉拔、挤压等加工工艺是会改变形状而不产生裂纹的性能。它实际上是金属塑性好坏的一种表现,金属材料塑性越高,变形抗力就越小,则锻性就越好。锻性好坏主要决定于金属的化学成分、显微组织、变形温度、变形速度及应力状态等因素。 5、冲压性 冲压性是指金属经过冲压变形而不发生裂纹等缺陷的性能。许多金属产品的制造都要经过冲压工艺,如汽车壳体、搪瓷制品坯料及锅、盆、盂、壶等日用品。为保证制品的质量和工艺的顺利进行,用于冲压的金属板、带等必须具有合格的冲压性能。 6、顶锻性 顶锻性是指金属材料承受打铆、镦头等的顶锻变形的性能。金属的顶锻性,是用顶锻试验测定的。 7、冷弯性 金属材料在常温下能承受弯曲而不破裂的性能,称为冷弯性。出现裂纹前能承受的弯曲程度愈大,则材料的冷弯性能愈好。 8、热处理工艺性 热处理是指金属或合金在固态范围内,通过一定的加热、保温和冷却方法,以改变金属或合金的内部组织,而得到所需性能的一种工艺操作。热处理工艺就是指金属经过热处理后其

钢的力学性能

冷轧学习资料（轧机车间） 钢的力学性能 1拉力试验 按标准制备的拉力试样，安装在拉力试验机的夹头内，对试样缓慢施加单轴向拉伸应力，直至试样被拉断为止的试验称作拉力试验。 1．1强度 金属材料在外力作用下，抵抗变形和断裂的能力叫强度。强度指标包括：比例极限、弹性极限、屈服强度、抗拉强度等。 1．2比例极限 对金属施加拉力，金属存在着力与变形成直线比例的阶段，而这个阶段的最大极限负荷Pp除以试样的原横截面积即为比例极限，用σ P表示。 1．3弹性极限 金属受外力作用发生了变形，外力去掉后，能完全恢复原来的形状，这种变形称为弹性变形。金属能保持弹性变形的最大应力称为弹性极限，用σe表示。 1．4抗拉强度 试样拉伸时，在拉断前所承受的最大负荷除以原横截面积所得的应力，称作抗拉强度，用σb表示。当材料所受的外应力大于其抗拉强度时，将会发生断裂。因此σb越高，则表示它能承受愈大的外应力而不致于断裂。 国外标准的结构钢常按抗拉强度来分类，如SS400，其中400即表示σb的最小值为400MPa 超高强度钢是指σb≥1373 Mpa的钢。 1．5屈强比 屈强比即屈服强度与抗拉强度之比值（σS/σb）。屈服比值越高，则该材料的强度愈高，屈强比值愈低则塑性愈佳，冲压成形性愈好。如深冲钢板的屈强比值为≤0.65。 弹簧钢一般均在弹性极限范围内服役，受载荷时不允许产生塑性变形，因此要求弹簧钢经淬火、回火后具有尽可能高的弹性极限和屈强比值（σS/σb≥0.90）此外疲劳寿命与抗拉强度及表面质量往往有很大关连。 1．6塑性 金属材料在受力破坏前可以经受永久变形的性能称为塑性。塑性指标通常伸长率和断面收缩率表示。伸长率与断面收缩率越高，则塑性越好。 8、冲击韧性 用一定尺寸和形状的金属试样，在规定类型的冲击试验上受冲击负荷折断时，试样刻槽处单位横截面上所消耗的冲击功，称为冲击韧性以αk表示。 目前常用的10×10×55mm，带2 mm深的V形缺口夏氏冲击试样，标准上直接采用冲击功（J焦耳值）AK，而不是采用αK值。因为单位面积上的冲击功并无实际意义。 冲击功对于检查金属材料在不同温度下的脆性转化最为敏感，而实际服役条件下的灾难性破断事故，往往与材料的冲击功及服役温度有关。因此在有关标准中常常规定某一温度时的冲击功值为多少、还规定FATT（断口面积转化温度）要低于某一温度的技术条件。所谓FATT，即一组在不同温度下的冲击试样冲断后，对冲击断口进行评定，当脆性断裂占总面积的50%时所对应的温度。由于钢板厚度的影响，对厚度≤10mm的钢板，可取得3/4小尺寸冲击试样（7.5×10×55mm）或1/2小尺寸冲击试样（5×10×55mm）。但是一定要注意，同规格及同一温

高性能钢铁粉末冶金材料关键技术与应用

高性能钢铁粉末冶金材料关键技术与应用项目推荐公示容 一、项目名称： 高性能钢铁粉末冶金材料关键技术与应用 二、推荐单位意见： 粉末冶金技术不仅可提高材料性能，而且可实现零部件的近终形制造，是国际上公认的“绿色制造技术”，是近些年来工业发达国家优先发展的高技术领域。该项目选择应用面最广、产量最大的钢铁粉末冶金材料为研究重点，开展了高压缩性铁粉工业化生产及应用技术研发，任务来源于国家科技支撑计划和国家973计划。 该项目的创新性主要体现在：攻克了高纯冶炼、高效水雾化和精还原等产业化关键技术，创立了压缩性在7.20g/cm3以上的高压缩性铁粉工业化高效生产新工艺；基于粉体塑性特性和改性原理，开发出了粘结化混合粉末，其压坯密度可达7.60g/cm3；在探明Ni、Mo、Cu等合金元素的强化作用机理和规律的基础上，发明了具有“烧结硬化”特性的预合金粉和燃油发动机气门阀座专用粉及其工业化生产工艺；发明了雾化铁粉的表面绝缘双层包覆新方法和关键装备，创立了铁基软磁复合材料（零件）的致密成形和热处理工艺。项目关键技术和产品性能达到了国际先进水平。本项目共取得发明专利11项，实用新型专利15项，发表学术论文20篇，出版著作1 部，主持和参与修订国家标准3 项。4项科技成果先后通过了省科技厅的鉴定，均“达到国际先进水平”，“产品密度居国际同类产品的领先水平”。 该项目形成了具有完全自主知识产权的钢铁粉末冶金材料生产成套技术，先后建设了8条工业化生产线，打破了国外公司的技术和市场垄断。近三年新增销售额19.30亿元，新增利润 2.48亿元。 项目成果丰富了粉末冶金过程理论和材料理论，提升了我国粉末冶金技术和产业的水平，对扩大粉末冶金的应用领域、推动我国粉末冶金行业品种结构的优化具有重要意义，并为我国汽车工业和高端装备制造业提供了有力的技术支撑。 经审查，提交的材料真实有效。 推荐该项目为国家科学技术进步奖_贰__等奖

钢材的物理力学性能和机械性能表

钢材的物理力学性能和机械性能表 钢材的主要机械性能(也叫力学性能)通常是指钢材在标准条件下均匀拉伸.冷弯和冲击等. 单独作用下所显示的各种机械性能。钢材通常有五大主要的机械性能指标：通过一次拉伸试验可得到抗拉强度，伸长率和屈服点三项基本性能； 通过冷弯试验可得到钢材的冷弯性能； 通过冲击韧性试验可得到冲击韧性。 1.屈服点(σs) 钢材或试样在拉伸时，当应力超过弹性极限，即使应力不再增加，而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形，称此现象为屈服，而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。 设Ps为屈服点s处的外力，Fo为试样断面积，则屈服点σs =Ps/Fo(MPa)，MPa称为兆帕等于N(牛顿)/mm2，(MPa=106Pa，Pa：帕斯卡=N/m2) 2.屈服强度(σ0.2) 有的金属材料的屈服点极不明显，在测量上有困难，因此为了衡量材料的屈服特性，规定产生永久残余塑性变形等于一定值(一般为原长度的0.2%)时的应力，称为条件屈服强度或简称屈服强度σ0.2 。 3.抗拉强度(σb) 材料在拉伸过程中，从开始到发生断裂时所达到的最大应力值。它表示钢材抵抗断裂的能力大小。与抗拉强度相应的还有抗压强度、抗弯强度等。 设Pb为材料被拉断前达到的最大拉力，Fo为试样截面面积，则抗拉强度σb= Pb/Fo (MPa)。

4.伸长率(δs) 材料在拉断后，其塑性伸长的长度与原试样长度的百分比叫伸长率或延伸率。 5.屈强比(σs/σb) 钢材的屈服点(屈服强度)与抗拉强度的比值，称为屈强比。屈强比越大，结构零件的可靠性越高，一般碳素钢屈强比为0.6-0.65，低合金结构钢为 0.65-0.75合金结构钢为0.84-0.86。 6.硬度 硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高，耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。 ⑴布氏硬度(HB) 以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面，保持一段时间，去载后，负荷与其压痕面积之比值，即为布氏硬度值(HB)，单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。 ⑵洛氏硬度(HR) 当HB>450或者试样过小时，不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球，在一定载荷下压入被测材料表面，由压痕的深度求出材料的硬度。根据试验材料硬度的不同，分三种不同的标度来表示： HRA：是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。 HRB：是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球，求得的硬度，用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。 HRC：是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度很高的材

(完整版)高性能金属新材料

高性能金属新材料（特种金属功能材料、高端金属结构材料） 一、金属类新材料 金属新材料按功能和应用领域可划分为高性能金属结构材料和金属功能材料。高性能金属结构材料指与传统结构材料相比具备更高的耐高温性、抗腐蚀性、高延展性等特性的新型金属材料，主要包括钛、镁、锆及其合金、钽铌、硬质材料等，以及高端特殊钢、铝新型材等。金属功能材料指具有辅助实现光、电、磁或其他特殊功能的材料，包括磁性材料、金属能源材料、催化净化材料、信息材料、超导材料、功能陶瓷材料等。 与其他材料相比，稀土具有优异的光、电、磁、催化等物理特性，近年来在新兴领域的应用急速增长，其中永磁材料是稀土应用领域最重要的组成部分，2009年永磁材料占稀土新材料消费总量的57%。在国家新兴产业政策的推动下，新能源汽车、风力发电、节能家电等领域将拉动稀土永磁材料钕铁硼磁体的需求出现爆发式增长。建议重点关注钕铁硼行业龙头中科三环、宁波韵升，以及稀土资源类企业包钢稀土、厦门钨业等。 钢铁材料、稀有金属新材料、高温合金、高性能合金是属于金属类工程结构材料。 ①、钢铁材料和稀有金属新材料 钢铁材料提高钢材的质量、性能，延长使用周期，在钢铁材料生产中，应用信息技术改造传统的生产工艺，提高生产过程的自动化和智能化程度，实现组织细化和精确控制，提高钢材洁净度和高均匀度，出现低温轧制、临界点温度轧制、铁素体轧制等新工艺。 稀有金属新材料指高强、高韧、高损伤容限钛合金，以及热强钛合金、锆合金、难熔金属合金、钽钨合金、高精度铍材等。 ②、高温合金和高性能合金 高温结构材料主要种类包括：高温合金、粉末合金、高温结构金属间化合物，以及高熔点金属间化合物等。 二、高性能结构材料 从世界上新材料的发展趋势看，钢铁材料和有色金属材料的生产一直在向短流程、高效率、节能降耗、洁净化、高性能化、多功能化的方向发展。结构材料其主要功能是承担负载（如火车、汽车、飞机）。汽车用钢近年来已从一般钢铁发展为使用高强合金钢、铝合金或特殊的高强Mg基合金，高强Ti合金在高强钢中有重要位置，不锈钢则有取代碳钢的趋势。用于军用飞机的Al合金及一般钢材则被先进的Ti合金及高分子基复合材料所取代。进一步还需要发展碳纤维增强复合材料或Al基复合材料。 结构材料的主体有： （1）钢铁 钢铁材料，特别是具有多相结构和复杂成分的优质钢具有重要的应用前景和潜在优势，需要开展相应的基础研究。联系微米和纳米技术的纳米层间结构、织构以及晶界和界面都可视为改善钢铁材料的重要途径。 （2）Al合金 Al基材料及相应的沉淀硬化效应导致高强铝合金的出现，相关技术工艺已发展为“沉淀科学”，它涉及“相”间晶体结构的匹配性以及合金的稳定性，特别是时效合金的稳定性直接影响航空或空间应用，因此可视为Al合金基础研究中的重要问题。 （3）Mg合金 镁及镁合金广泛应用于冶金、汽车、摩托车、航空航天、光学仪器、计算机、电子与通讯、电动、风动工具和医疗器械等领域。镁合金是最轻的工程结构材料，以其优良的导热性、减振性、可回收性、抗电磁干扰及优良的屏蔽性能等特点，被誉为新型“绿

钢铁材料的分类、力学性能及热处理

钢铁材料的分类、力学性能及热处理 一、 分类及力学性能： 1． 碳素钢：按含碳量的多少可分为低碳钢（含碳量小于0.25％）、中碳钢（含碳量在0.25％～0.5％）和高碳钢（含碳量大于0.5％）。随着含碳量的增加，钢的机械强度提高，但使它的塑性和韧性下降。 （1） 普通碳素钢：它的化学成分不准确，因而不宜进行热处理。 普通碳素钢的牌号标记如Q235（国标），表示屈服点MPa S 235=σ。 （2） 优质碳素钢：力学性能优于普通碳素钢，采用适当的热处理 方法可以获得很高的内部机械强度和表面硬度。低碳钢塑性高，焊接性好，适用于冲压、焊接零件。采用渗碳淬火处理可提高零件表面硬度；中碳钢具有综合性能好的特点，它的机械强度、塑性和韧性均较好，可进行调质、表面淬火处理；高碳钢具有高的机械强度和良好的韧性和弹性，常制成弹性零件。优质碳素钢的牌号如15、35、45（国标），表示含碳量平均值各为0.15％、0.35％、0.45％。 2． 合金钢：合金钢是在优质碳素钢中加入某些合金元素而形成的。它具有良好的力学性能和热处理性能，随着所加合金元素的不同，还可获得不同的特殊性能。合金钢的牌号如35Mn2、40Cr （国标），表示含碳量平均值为0.35％和0.40％，而含合金元素

Mn2％及Cr 小于1.5％。 3． 铸钢：铸钢的含碳量一般在0.15％～0.60％范围内，含碳量较高，塑性很差，容易产生龟裂，故不能锻造。铸钢的强度显著高于铸铁，但铸造性则比较差，收缩率较大。铸钢的牌号如ZG500－270，前组数字表示抗拉强度MPa B 500=σ，后组数字表示屈服点MPa S 270=σ。 4． 铸铁：铸铁是含碳量大于2％的铁碳合金。铸铁因含碳量高，故它的抗拉强度、塑性和韧性都较差，不能锻造，焊接性能也差。但它有较高的抗压强度，良好的减摩性和切削性能，吸振性好，价格又较低廉。常用的铸铁有灰铸铁（如HT150，抗拉强度MPa B 150=σ）、可锻铸铁（如KT300－6，抗拉强度MPa B 300=σ，最低伸长率为6％）和球墨铸铁（如QT500－7，抗拉强度MPa B 500=σ，最低伸长率为7％）。 二、 材料热处理： 1． 退火：退火是将钢件加热到临界温度以上30～50℃，在热处理炉内保温一段时间，然后随炉冷却到室温止。退火的目的在于使钢的晶粒细化，消除内应力和降低硬度，改善切削性能，提高韧性和塑性，有利于焊接和碾压工艺。 2． 正火：正火是将钢件加热到临界温度以上30～80℃，保温一段时间，随后工件从炉内取出，在空气中冷却。由于正火的冷却速度比退火的快，故钢的强度和硬度比退火的高，但消除内应力不如退火的好。

钢材的力学性能

B 钢材的力学性能 含碳2%以下的铁碳合金称为钢。炼钢的主要任务是按所炼钢种的质量要求，调整钢中碳和合金元素含量到规定范围之内，并使P 、S 、H 、O 、N 等杂质的含量降至允许限量之下。炼钢过程实质上是一个氧化过程，炉料中过剩的碳被氧化，燃烧生成CO 气体逸出，其它Si 、P 、Mn 等氧化后进入炉渣中。S 部分进入炼渣中，部分则生成SO 2排出。当钢水成份和温度达到工艺要求后，即可出钢。为了除去钢中过剩的氧及调整化学成份，可以添加脱氧剂和铁合金或合金元素。 1、拉力试验 按标准制备的拉力试样，安装在拉力试验机的夹头内，对试样缓慢施加单轴向拉伸应力，直至试样被拉断为止的试验称作拉力试验。 （1）强度 金属材料在外力作用下，抵抗变形和断 裂的能力叫强度。强度指标包括：比例极限、弹性极限、屈服强度、抗拉强度等。 （2）比例极限 对金属施加拉力，金属存在着力与 变形成直线比例的阶段，而这个阶段的最大极限负荷Pp 除以试样的原横截面积即为比例极限，用σP 表示。 （3）弹性极限 金属受外力作用发生了变形，外力 去掉后，能完全恢复原来的形状，这种变形称为弹性变形。金属能保持弹性变形的最大应力称为弹性极限，用σe 表示。 （4）抗拉强度 试样拉伸时，在拉断前所承受的最大 负荷除以原横截面积所得的应力，称作抗拉强度，用σb 表示。当材料所受的外应力大于其抗拉强度时，将会发生断裂。因此σb 越高，则表示它能承受愈大的外应力而不致于断裂。 国外标准的结构钢常按抗拉强度来分类，如SS400，其中400即表示σb 的最小值为400MPa ，超高强度钢是指σb ≥1373MPa 的钢。 （5）屈强比 屈强比即屈服强度与抗拉强度之比值 （σS /σb ）。屈服比值越高，则该材料的强度愈高，屈强比值愈低则塑性愈佳，冲压成形性愈好。如深冲钢板的屈强比值为≤0.65。弹簧钢一般均在弹性极限范围内服役，受载荷时不允许产生塑性变形，因此要求弹簧钢经淬火、回火后具有尽可能高的弹性极限和屈强比值（σS /σb ≥0.90）。此外，疲劳寿命与抗拉强度及表面质 量往往有很大关联。 （6）塑性 金属材料在受力破坏前可以经受永久变 形的性能称为塑性。塑性指标通常用伸长率和断面收缩率表示。伸长率与断面收缩率越高，则塑性越好。 2、冲击韧性 用一定尺寸和形状的金属试样，在规定类型的冲击试验上受冲击负荷折断时，试样刻槽处单位横截面上所消耗的冲击功，称为冲击韧性以αk 表示。 目前常用的10mm ×10mm ×55mm 、带2mm 深的V 形缺口夏氏冲击试样，标准上直接采用冲击功AK ，而不是采用αk 值。因为单位面积上的冲击功并无实际意义。 冲击功对于检查金属材料在不同温度下的脆性转化最为敏感，而实际服役条件下的灾难性破断事故，往往与材料的冲击功及服役温度有关。因此在有关标准中常常规定某一温度时的冲击功值为多少、还规定FATT （断口面积转化温度）要低于某一温度的技术条件。所谓FATT ，即一组在不同温度下的冲击试样冲断后，对冲击断口进行评定，当脆性断裂占总面积的50%时所对应的温度。由于钢板厚度的影响，对厚度≤10mm 的钢板，可取得3/4小尺寸冲击试样（7.5mm ×10mm ×55mm ）或1/2小尺寸冲击试样（5mm ×10mm ×55mm ）。但是一定要注意，同规格及同温度下的冲击功值才可相互比较。只有在标准规定的条件下，才可按标准的换算方法，折算成标准冲击试样的冲击功，再相互比较。 3、硬度试验 金属材料抵抗压头（淬硬的钢球或具有1200圆锥或角锥的金刚石压头）压陷表面的能力称为硬度。根据试验方法和适用范围的不同，硬度可分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度以及显微硬度、高温硬度等。冶金产品常用的是布氏硬度和洛氏硬度。 4、宝钢企业标准（Q/BQB ） 宝钢企标中的钢号大致可分为3个来源：即从日本JIS 标准、德国DIN 标准移植及自行开发研制的钢号。从日本JIS 标准中移植来的钢号，一般首位常为S （Steel ）；从DIN 标准移植来的钢号，一般常以ST 开头（Stahl 德文中的“钢”）；宝钢自行开发研制的钢号，一般首位常以宝钢的拼音首位B 开头。（作者单位：辽阳县产品质量监督检验所） □谷迎春王立伟 质量论谈 4

钢材的主要性能

一、钢材的主要性能 钢材的力学性能：有明显流幅的钢筋，塑形好、延伸率大。 技术指标：屈服强度、延伸率、强屈比、冷弯性能。 力学性能是最重要的使用性能，包括抗拉性能、冲击韧性、耐疲劳性等。工艺性能包括冷弯性能和可焊性。 （1）抗拉性能：抗拉性能钢材最重要的力学性能。 屈服强度是结构设计中钢材强度的取值依据。 抗拉强度与屈服强度之比（强屈比）σb／σs，是评价钢材使用可靠性的一个参数。 对于有抗震要求的结构用钢筋，实测抗拉强度与实测屈服强度之比不小于1.25； 实测屈服响度与理论屈服强度之比不大于1.3； 强屈比愈大，钢材受力超过屈服点工作时的可靠性越大，安全性越高；但强屈比太大，钢材强度利用率偏低，浪费材料。 钢材受力破坏前可以经受永久变形的性能，称为塑性，它是钢材的一个重要指标。钢材的塑性指标通常用伸长率表示。伸长率随钢筋强度的增加而降低。 冷弯也是考核钢筋塑性的基本指标。 （2）冲击韧性，是指钢材抵抗冲击荷载的能力，在负温下使用的结构，应当选用脆性临界温度较使用温度为低的钢材。 （3）耐疲劳性：钢材在应力远低于其屈服强度的情况下突然发生脆断破裂的现象，称为疲劳破坏。危害极大，钢材的疲劳极限与其抗拉强度有关，一般抗拉强度高，其疲劳极限也较高。 二、钢筋的工艺性能 1、钢材的性能主要有哪些内容 钢材的主要性能包括力学性能和工艺性能。力学性能是钢材最重要的使用性能，包括抗拉性能、塑性、韧性及硬度等。工艺性能是钢材在各加工过程中表现出的性能，包括冷弯性能和可焊性。 (1)抗拉性能。表示钢材抗拉性能的指标有屈服强度、抗 拉强度、屈强比、伸长率、断面收缩率。 屈服是指钢材试样在拉伸过程中，负荷不再增加，而试样仍继续发生变形的现象。发生屈服现象时的最小应力，称为屈服点或屈服极限，在结构设计时，一般以屈服强度作为设计依据。 抗拉强度是指试样拉伸时，在拉断前所承受的最大荷载与试样原横截面面积之比。 钢材的屈服点（屈服强度）与抗拉强度的比值，称为屈强比。屈强比越大，结构零件的可靠性越高，一般碳素钢屈强比为0.6～0.65，低合金结构钢为0.65～0.75，合金结构钢为0.84～0.86。

钢铁材料的特点

钢铁材料的特点 在经历了代用材料的强烈冲击后，人们通过对各种材料的比较，认识到在目前钢铁材料仍然是量大面广的材料。在可预见的未来，还没有任何一种材料能够全面取代钢铁材料，钢铁材料仍将是人类社会占据主导地位的最重要的结构材料，是人类社会和经济发展的物质基础。与其他材料相比，钢铁材料具有以下显著特占. 八、、? (1)良好的综合力学性能。钢铁材料组织性能调幅范围非常宽，目前钢铁 材料的强度范围在几百至几千兆帕内，并且具有良好的塑性和韧性，可以很容易地将其加工成任意形状，满足各领域的需求，是机械系统的首选材料。 (2)质量稳定，价格低廉。钢铁材料是相对比较成熟的材料，人类对钢铁材料的研究与利用已有1500多年的历史。在钢铁材料设计、生产管理以及组织性能控制等方面积累了丰富的经验。钢铁材料的产量目前仅次于水泥，且质带稳定，价格低廉。 (3)资源丰富。钢铁材料的最大特点是资源丰富，其分布遍及世界各地，在地壳中含有约4.2%(质量分数)的铁，为人类社会可持续发展奠定了基础。 (4)回收率高。钢铁材料的回收率可达到90%以上。回收材料的使用不单 单是钢铁资源的循环使用问题，使用回收材料还可以降低Co:的产生，有利于环境保护。钢铁材料作为国民经济的基础材料，其加工、使用以及回收处理要考虑到对环境的影响。由于钢铁材料在今后相当长的时间内仍是最重要的结 构材料，并且其性能大有潜力可挖，因此，钢铁材料不仅关系到国家的经济发展，同时也起到了维护国家安全的重要作用。钢铁材料应用几乎涉及人类社会各个领域，高层建筑、深层地下和海洋设施、大跨度重载桥梁、轻型节能汽车、高速船舶、石油开采和长距离油气输送管线、大型储存容器、工程机械、精密仪器、航空航天、高速铁路、能源设施等国民经济的各个领域都需要综合性能优异、使用寿命长以及成本低的钢铁材料。此外，人类社会的发展对钢铁材料的生产、加工、使用和回收等环节提出了节约能源、节约资源、满足可持续发展战略的要求，因此在保持钢铁材料低成本和易回收等特点的基础上，提高钢铁材料的强度和寿命，开发新一代钢铁材料引起了世界各国的高度重视。 本文来自： 1

钢铁的物理力学性能和机械性能表

钢铁的物理力学性能和机械性能表 钢材的主要机械性能(也叫力学性能)通常是指钢材在标准条件下均匀拉伸.冷弯和冲击等. 单独作用下所显示的各种机械性能。钢材通常有五大主要的机械性能指标：通过一次拉伸试验可得到抗拉强度，伸长率和屈服点三项基本性能； 通过冷弯试验可得到钢材的冷弯性能； 通过冲击韧性试验可得到冲击韧性。 1.屈服点(σs) 钢材或试样在拉伸时，当应力超过弹性极限，即使应力不再增加，而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形，称此现象为屈服，而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。 设Ps为屈服点s处的外力，Fo为试样断面积，则屈服点σs =Ps/Fo(MPa)，MPa称为兆帕等于N(牛顿)/mm2，(MPa=106Pa，Pa：帕斯卡=N/m2) 2.屈服强度(σ0.2) 有的金属材料的屈服点极不明显，在测量上有困难，因此为了衡量材料的屈服特性，规定产生永久残余塑性变形等于一定值(一般为原长度的0.2%)时的应力，称为条件屈服强度或简称屈服强度σ0.2 。 3.抗拉强度(σb) 材料在拉伸过程中，从开始到发生断裂时所达到的最大应力值。它表示钢材抵抗断裂的能力大小。与抗拉强度相应的还有抗压强度、抗弯强度等。 设Pb为材料被拉断前达到的最大拉力，Fo为试样截面面积，则抗拉强度σ b= Pb/Fo (MPa)。 4.伸长率(δs) 材料在拉断后，其塑性伸长的长度与原试样长度的百分比叫伸长率或延伸率。 5.屈强比(σs/σb) 钢材的屈服点(屈服强度)与抗拉强度的比值，称为屈强比。屈强比越大，结构零件的可靠性越高，一般碳素钢屈强比为0.6-0.65，低合金结构钢为 0.65-0.75合金结构钢为0.84-0.86。 6.硬度 硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高，耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。 ⑴布氏硬度(HB) 以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面，保持一段时间，去载后，负荷与其压痕面积之比值，即为布氏硬度值(HB)，单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。

H13钢材料的性能

H13钢材料的性能 H13钢系美国AISI/SAE标准钢材牌号，属热作模具钢，其化学成分见表1。 表1 H13钢的化学成分：C0.35 Si0.9~1.1 Mn0.1~0. 4 Cr5.00 Mo1.50 W1.50 V0.40 Co- H13相当于国产4Cr5MoSiV1钢，根据碳化物形成元素进行分类，H13钢属于铬钼类钢。由于其具有高的抗冲击能力和高淬透性，可满足锤锻中的大模块所需。在重要的H类钢H11、H12、H13中，后者含钒1%，由于性能全面，得到广泛应用。在模具水冷条件下，具有低温所必需的抗冲击能力。 1、H13钢相对地具有较低的合金量与碳量，易于锻造，特别由于钼具有高淬透性，通常利用其有空气淬火的能力，但是热处理时最好采用一些表面防护措施，否则由于增碳或脱碳会增加热裂的倾向。若让其产生珠光体转变则可使其十分软化，硬度约为HRC2 0，由于碳含量低，Ms温度可高达270℃～312℃。贝氏体转变的最少开始时间很短，约为4min左右。H13钢的等温转变曲线表明，先有共析碳化物沿晶界析出。 2、H13钢的锻造及热处理轧制的H13钢中有组织方向性，使用过程中易产生掉块、裂纹等早期失效现象，需通过锻造消除各向异性，锻后应退火，去除锻造应力，降低硬度，提高切削加工性能，改善组织，细化晶粒，为最终热处理做好准备。 H13钢的锻造温度取1100℃～1160℃为宜。锻造过程中应注意： (1)保证加热均匀，烧透，不允许过热、过烧，以免出现锻造裂纹； (2)开锤先锤快打，酌情加重，随后再轻打，避免连续重打，严禁冷锤； (3)锻造比不应小于3；(4)锻后缓冷，可随炉或灰冷，并及时退火，以防止产生过大的内应力。这种内应力即使当时不造成毛坯的变形开裂，线切割加工后也会释放出来，影响线切割加工精度，粗加工后，应增加磁力探伤工序，以防止锻造产生的裂纹、夹杂或疏松。H13钢的淬火、回火硬度为HRC38～53。为使其保持在最低应力状态，精度要求高的模具应进行二次回火。H13钢的热处理规范见表2。 表2 H13钢的热处理规范表：退火温度℃840～900 退火后硬度 HBS192～229 退火温度℃990～1040 淬火介质空气冷处理℃回火温 度℃540～650 硬度HRC38～53 3、H13模具的修复及加工中应注意事项堆焊是目前国内外广泛用来修复模具的方法。实践证明：H13钢模具的堆焊修复采用高铬钨热锻磨焊条堆337可获得理想的效果。焊条的化学成分如表3所示。焊接前先将工件随炉加热至300℃，保温至工件内外温度一致(时间与工件大小有关) ，然后出炉进行堆焊，焊接后立即进炉(300℃)保温2h,然后随炉冷却至150℃后出炉空冷。 H13钢模具在加工中应注意事项：

超细晶超高碳钢研究现状及展望

收稿日期:2004204202; 修订日期:2004206211基金项目:江苏省高校自然科学研究计划(03K JB430045) 作者简介:张振忠(19642　 ),陕西汉中人,博士后,副教授.研究方向:金属纳米与非晶材料. Em ail :njutzhangzz @https://www.doczj.com/doc/1e8998656.html, ?今日铸造　Today ’s Foundry ? 超细晶超高碳钢研究现状及展望 张振忠,赵芳霞 (南京工业大学材料科学与工程学院,江苏,南京210009) 摘要:超细晶超高碳钢是国外近年来发展起来的一类新型的、并具有重要发展前景的高性能钢铁材料。在系统总结大量文献资料的基础上,综述国内外近年来超细晶超高碳钢的研究进展,包括制备工艺,微观组织及其影响因素,室温力学性能,超塑性,层状超高碳钢复合材料等,指出今后超细晶超高碳钢研究的发展方向。关键词:超高碳钢;制备;力学性能;超塑性 中图分类号:TG 269 文献标识码:A 文章编号:100028365(2004)1020799204 Study Status and Prospect of U ltra 2f ine G rained U ltrahigh 2C arbon Steels ZHAN G Zhen 2zhong ,ZHAO Fang 2xia (College of Material Science &Engineering ,Nanjing University of Technology ,Nanjing 210009,China ) Abstract :Ultrahigh 2carbon steels (U HCSs )with the microstructure of ultra 2fine spheroidized carbides distributed in the ultrafine ferrite grains was a new kind of material which was developed in recent years at abroad.These steels posess unique properties that are unavailable in other materials ,which makes them have important potential structural applications in the later.Recent development of the U HCSs ,which include the fabrication techniques ,the influence factors and characteristics of the microstructure ,the ambient mechanical properties ,the superplasticity and the laminated composite of this new material were systematically summarized.In the end ,the future research directions on U HCSs had also been pointed out. K ey w ords :Ultrahighcarbon steels ;Fabrication ;Mechanical properties ;Superplasticity 超高碳钢(U HCS )是指含C 为1.0%～2.1%的过共析钢[1],由于传统方法制备的U HCS 具有极高的脆性[2],该材料的工业化应用在过去一直被人们所忽视。20世纪70年代中期以来,斯坦福大学O D Sher 2by [3]、美国Lawrence Livemore 国家实验室[3～7]和日本[8]等国学者相继开展了一些研究,当采用适当制备工艺获得超细铁素体基体上分布着超细粒状渗碳体组织后,该材料不仅具有高的超塑性和良好的综合力学性能,而且利用其高温下良好的固态连接特性,还可与自身及其它金属材料(黄铜、铝青铜等)连接制备成新型高性能层状复合材料,具有较好的市场前景。而国内至今对其研究甚少。为引起国内同行的重视,本文综述了目前国外超细晶U HCS 的研究现状,提出了今后的研究方向。1　超细晶超高碳钢的制备工艺 从国外近三十年来的研究结果看,U HCS 的超细晶制备工艺分为:形变热处理、普通热处理和粉末冶金 3大类。1.1　形变热处理 通过塑性变形与相变相结合实现U HCS 组织细化 的一类方法。由该方法衍生出的各种制备工艺路线见图1～图4。高温形变热处理工艺[3],由奥氏体(A )均匀化、A +渗碳体(Fe 3C )区的连续形变和铁素体(F )+Fe 3C 区的再等温形变3步组成,最终形成超细F +粒状Fe 3C 组织。Walser 等[9]利用该工艺,将含1.6%C 钢的F 细化至0.5μm 。等温形变热处理工艺可采用A 1以上[3]与A 1以下两种形变温度[10]。古原忠等[14]采用图1(c )工艺在温度为923K ,变形量为90%条件下,使SUJ 2轴承钢的F 和粒状Fe 3C 尺寸分别细化至0.4μm 和0.18μm 。温加工工艺[3],通过A 均匀化后快速冷却获得马氏体(M )+残余A 组织,然后在923K 高温回火时形变使Fe 3C 粒化,最终得到回火索 氏体和F 基体上弥散分布着粒状Fe 3C 组织。低温形变热处理工艺[11],采用冷轧,其超细化工艺简单,但对设备要求高,难用于含C 在1.5%以上的钢,Seto 等利用该工艺对1.2%C 的钢进行50%冷轧后退火,最终组织的0.5μmF +0.2μm Fe 3C 。离异共析转变工艺有3种路线[4],即HWW (Hot and Warm Working )+DET (Divorced Eutectoid Transformation )(图2)、 ? 997?Vol.25No.10Oct.2004铸造技术 FOUNDR Y TECHNOLO GY