公开(公告)号：CN114250465A

公开(公告)日：2022-03-29

申请号：CN202111607819.0

申请日：2021-12-15

申请人： 北京科技大学 ,  阳江合金材料实验室 ,  阳江市五金刀剪产业技术研究院

发明人： 王学林 ,  尚成嘉 ,  谢振家 ,  栗子林 ,  郭福建 ,  袁胜福 ,  刘文乐 ,  张瑞华 ,  邱桥

IPC分类号： C23C24/10 ,  C22C38/02 ,  C22C38/04 ,  C22C38/44 ,  C21D6/00 ,  C21D6/04 ,  C21D1/26 ,  C21D9/18 ,  C23F17/00

摘要： 一种提高激光熔覆刀刀刃硬度的热处理方法，属于金属材料领域。将激光熔覆9Cr18Mo粉末制成的刀具加热至FCC+M23C6+M7C3相区进行退火，保温时间为30‑60min，进而采用油淬冷却方式至冷至室温，通过促进Cr23C6析出来调节基体成分(降低镍当量和铬当量)而诱发马氏体相变，使得熔覆层硬度由400HV提高至700HV。此外，进一步的深冷处理可细化残余奥氏体，提高马氏体含量，再次提高熔覆层硬度。本发明方法可以改变熔覆层显微组织结构类型及含量，降低软态组织含量，使得熔覆层获得高含量的马氏体和一定比例的残余奥氏体与碳化物，显著提高了熔覆层硬度，且一定含量的残余奥氏体可保障刀刃韧性。本发明工艺简单，成本低廉，实用性强；所采用的方法能使9Cr18Mo粉末熔覆刀刀刃硬度由400HV提高至700HV。

公开(公告)号：CN114250465B

公开(公告)日：2022-08-26

申请号：CN202111607819.0

申请日：2021-12-15

申请人： 北京科技大学 ,  阳江合金材料实验室 ,  阳江市五金刀剪产业技术研究院

发明人： 王学林 ,  尚成嘉 ,  谢振家 ,  栗子林 ,  郭福建 ,  袁胜福 ,  刘文乐 ,  张瑞华 ,  邱桥

IPC分类号： C23C24/10 ,  C22C38/02 ,  C22C38/04 ,  C22C38/44 ,  C21D6/00 ,  C21D6/04 ,  C21D1/26 ,  C21D9/18 ,  C23F17/00

摘要： 一种提高激光熔覆刀刀刃硬度的热处理方法，属于金属材料领域。将激光熔覆9Cr18Mo粉末制成的刀具加热至FCC+M23C6+M7C3相区进行退火，保温时间为30‑60min，进而采用油淬冷却方式至冷至室温，通过促进Cr23C6析出来调节基体成分(降低镍当量和铬当量)而诱发马氏体相变，使得熔覆层硬度由400HV提高至700HV。此外，进一步的深冷处理可细化残余奥氏体，提高马氏体含量，再次提高熔覆层硬度。本发明方法可以改变熔覆层显微组织结构类型及含量，降低软态组织含量，使得熔覆层获得高含量的马氏体和一定比例的残余奥氏体与碳化物，显著提高了熔覆层硬度，且一定含量的残余奥氏体可保障刀刃韧性。本发明工艺简单，成本低廉，实用性强；所采用的方法能使9Cr18Mo粉末熔覆刀刀刃硬度由400HV提高至700HV。

公开(公告)号：CN114994108A

公开(公告)日：2022-09-02

申请号：CN202210514770.2

申请日：2022-05-12

申请人： 北京科技大学 ,  阳江合金材料实验室

发明人： 王学林 ,  王智权 ,  谢振家 ,  尚成嘉 ,  郭福建 ,  袁胜福 ,  刘文乐

IPC分类号： G01N23/203 ,  G01B15/00

摘要： 本发明涉及金属材料裂缝扩展领域，提供了一种焊缝金属中有效阻碍脆性裂纹扩展的显微组织定量化方法及系统；该方法包括：S1利用EBSD对焊缝金属样品进行显微组织晶体学数据采集；S2提取晶体学数据及实验{100}极图；S3晶体学数据计算和母相奥氏体晶粒重构，确定显微组织变体类型；S4获取显微组织晶体学结构单元图像，进行边界化处理，获得Bain单元；S5完成焊缝金属中有效阻碍脆性裂纹扩展的显微组织定量化。本发明规避了以往从形貌学角度定量化焊缝组织的精准度不足问题，同时也避开了仅从EBSD获取的晶界取向差角度来计算所表现的笼统性问题；精确实现焊缝金属中可有效阻碍脆性裂纹扩展的显微组织表征及单元尺寸定量化。

公开(公告)号：CN106498146A

公开(公告)日：2017-03-15

申请号：CN201610893879.6

申请日：2016-10-13

申请人： 北京科技大学

发明人： 尚成嘉 ,  王学林 ,  王学敏 ,  王智权 ,  谢振家

IPC分类号： C21D9/50

CPC分类号： C21D9/50

摘要： 一种改善厚板(30-80mm厚)多道焊焊接接头低温韧性的焊后热处理方法，属于金属材料领域。该方法包括三步或两步热处理过程，奥氏体区淬火或未经淬火、两相区退火和临界区回火。焊接接头(30-80mm厚)在奥氏体区(Ac3～1000℃)经过10～60min保温处理后，进行水淬以消除接头局部组织和性能不均；将淬火接头重新加热至两相区的低温区，保温10～60min后空冷或水淬至室温；最后将接头置于临界回火温度区间保温10～60min后空冷至室温，促进M/A组元的回转，并形成有利于提高韧性的稳定残余奥氏体。本发明方法显著提高了焊缝及母材的低温韧性和均匀延伸率，使得母材与接头的性能达到同一级别。且工艺简单，成本低廉，实用性强。本发明所采用的方法能使焊缝金属-40℃冲击功由小于40J提高到70J以上。

公开(公告)号：CN102925809B

公开(公告)日：2014-09-17

申请号：CN201210500212.7

申请日：2012-11-29

申请人： 北京科技大学

发明人： 尚成嘉 ,  周文浩 ,  谢振家 ,  郭晖

IPC分类号： C22C38/16 ,  C21D8/02

摘要： 同时获得逆转奥氏体和纳米尺度析出物的低合金钢的制备方法，属于金属材料领域。合金钢成分为：C：0.06~0.20%，Mn：1.0~3.5%，Si：0.5~1.5%，Al：0.5~1.5%，Nb：0.02~0.10%，Cu：0.5~1.50%，Ni：0.5~1.50%，Mo：0.10~0.30%,余量为Fe。具体工艺为：通过冶炼、轧制获得合金板，将钢板加热至AC1以上50～100℃保温使合金元素进行重新分配，然后在加热至Ac1'-Ac3之间回火，获得残余奥氏体和纳米尺度析出物。本发明制得的钢板具有由铁素体、贝氏体/马氏体、二次贝氏体/马氏体及残余奥氏体组成的复相组织，残余奥氏体含量达20%以上，以及尺寸在5-30nm之间的纳米析出相，屈服强度达700MPa，抗拉强度达850MPa，均匀延伸率达20%，总延伸率达30%，强塑积达29000MPa%，-40℃0.75厚低温冲击韧性达70J。且工艺简单，成本低廉，实用性强。

公开(公告)号：CN102925809A

公开(公告)日：2013-02-13

申请号：CN201210500212.7

申请日：2012-11-29

申请人： 北京科技大学

发明人： 尚成嘉 ,  周文浩 ,  谢振家 ,  郭晖

IPC分类号： C22C38/16 ,  C21D8/02

摘要： 同时获得逆转奥氏体和纳米尺度析出物的低合金钢的制备方法，属于金属材料领域。合金钢成分为：C：0.06~0.20%，Mn：1.0~3.5%，Si：0.5~1.5%，Al：0.5~1.5%，Nb：0.02~0.10%，Cu：0.5~1.50%，Ni：0.5~1.50%，Mo：0.10~0.30%,余量为Fe。具体工艺为：通过冶炼、轧制获得合金板，将钢板加热至AC1以上50～100℃保温使合金元素进行重新分配，然后在加热至Ac1'-Ac3之间回火，获得残余奥氏体和纳米尺度析出物。本发明制得的钢板具有由铁素体、贝氏体/马氏体、二次贝氏体/马氏体及残余奥氏体组成的复相组织，残余奥氏体含量达20%以上，以及尺寸在5-30nm之间的纳米析出相，屈服强度达700MPa，抗拉强度达850MPa，均匀延伸率达20%，总延伸率达30%，强塑积达29000MPa%，-40℃0.75厚低温冲击韧性达70J。且工艺简单，成本低廉，实用性强。

公开(公告)号：CN118222911A

公开(公告)日：2024-06-21

申请号：CN202410532557.3

申请日：2024-02-04

申请人： 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 ,  北京科技大学 ,  江苏沙钢集团有限公司

发明人： 陆春洁 ,  曲锦波 ,  镇凡 ,  庞周怡 ,  尚成嘉 ,  谢振家

IPC分类号： C22C33/06 ,  C21D8/02 ,  C21C7/10

摘要： 本发明揭示了一种高断裂韧性钢板及生产方法，钢水中C 0.03～0.06％，Si 0.15～0.25％，Mn 1.43～1.53％，P≤0.015％，S≤0.003％，Cr 0.15～0.25％，Ni 0.13～0.23％，Cu 0.13～0.22％，Mo 0.07～0.15％，Nb 0.025～0.035％，Ti 0.01～0.02％，Alt 0.02～0.05％，Req为0.47～0.57％；终轧温度为(955‑295[C]‑77[Mn]‑82[Mo]‑0.002t2‑0.24t)±10℃；冷却的冷速为(19‑0.13t)±1℃/s，出水温度为(560+0.02t2‑4.5t)±20℃。

公开(公告)号：CN116676541A

公开(公告)日：2023-09-01

申请号：CN202310550093.4

申请日：2023-05-16

申请人： 北京科技大学

发明人： 谢振家 ,  白丽琴 ,  李骞 ,  尚成嘉 ,  王学林 ,  王学敏 ,  王静靓 ,  杨善武 ,  李秀程 ,  郭晖

IPC分类号： C22C38/38 ,  C22C38/24 ,  C22C38/28 ,  C21D8/02 ,  C21D6/00 ,  C21D1/25 ,  C22C38/32

摘要： 一种低成本960MPa级超高强韧钢板的制备方法，属于钢材轧制及热处理领域。钢板质量百分比为：C：0.18‑0.25％，Mn：1.6‑1.8％，Cr：0.5‑0.6％，V：0.04‑0.06％，Ti：0.01‑0.02％，B：0.001‑0.002％，余为Fe和不可避免的杂质。本发明钢板的热处理工序采用淬火加中温回火的热处理工艺：880‑920℃淬火保温10‑20min，中温回火，回火温度为450‑520℃，保温45min以内。制造的钢板具有高强度高韧性：屈服强度≥960MPa，抗拉强度≥1050MPa，延伸率≥15％；‑40℃冲击功横向≥150J，纵向≥200J。本发明超高强韧钢板较传统的含Ni、Mo、Cu的钢成本低廉，‑40℃低温韧性优异。可应用于对低温韧性要求高的工程机械领域。

公开(公告)号：CN113862560A

公开(公告)日：2021-12-31

申请号：CN202111040449.7

申请日：2021-09-06

申请人： 北京科技大学

发明人： 谢振家 ,  尚成嘉 ,  王学敏 ,  杨善武 ,  郭晖 ,  王学林 ,  李秀程 ,  王静靓

IPC分类号： C22C38/02 ,  C22C38/04 ,  C22C38/38 ,  C22C38/26 ,  C22C38/32 ,  C21D1/18 ,  C21D1/42 ,  C21D9/08

摘要： 一种低成本高强韧140ksi钢级无缝钢管的制备方法，质量百分比为：C：0.15‑0.25％，Si：0.15‑0.30％，Mn：1.2‑1.6％，Cr：0.3‑0.4％，Nb：0.01‑0.03％，B：0.0012‑0.002％，余为Fe和杂质。采用两步淬火加电磁感应回火的调质热处理工艺：首先，轧制好的无缝钢管在900‑950℃奥氏体化30‑90分钟后水冷至室温，然后再在860‑880℃奥氏体化30‑90分钟后水冷至室温，最后采用电磁感应加热至500‑550℃后空冷至室温。本发明制造的钢管具有高强度高韧性：室温屈服强度大于965MPa，抗拉强度大于1034MPa，延伸率大于16％；0℃夏比冲击功大于120J。本发明高强韧V140钢级无缝钢管较常规Cr‑Mo系钢成本低廉，且强韧性匹配超过API标准，达到英国能源部指导性技术文件规定韧性要求，即冲击功值达到屈服强度值的1/10，可应用于对低温韧性要求高的油气田开采。

公开(公告)号：CN112268762A

公开(公告)日：2021-01-26

申请号：CN202011011098.2

申请日：2020-09-23

申请人： 北京科技大学

发明人： 韩刚 ,  王静靓 ,  谢振家 ,  李秀程 ,  尚成嘉 ,  王学敏 ,  郭晖 ,  杨善武

IPC分类号： G01N1/28 ,  G01N1/32 ,  G01N15/02

摘要： 一种铁素体/珠光体显微组织定量化分析方法。1)截取统一尺寸的金相样品，经镶嵌、磨光、抛光后得到金相磨面，然后采用3％的硝酸酒精溶液侵蚀；2)将侵蚀后的样品，在电解液(85％酒精、10％高氯酸、5％甘油)中18V恒压电解15秒钟左右；3)将电解后的样品进行EBSD表征，得到样品相比例及>15°晶界分布图；4)将得到的图片数字化定量分析，得到样品中珠光体、铁素体的体积分数以及得出铁素体的晶粒尺寸分布和平均晶粒大小。本发明实现了精确测得铁素体、珠光体的体积分数及铁素体的晶粒尺寸分布和平均晶粒大小，为准确识别铁素体/珠光体双相钢的微观组织定量分析提供了一种新方法。实现铁素体/珠光体比例和晶粒统计的数字化结果，为新材料研发提供组织分析数字化方法。