1 微合金非调质钢的分类、特点和发展 1
1.1 微合金非调质钢的名称、定义和分类 1
1.2 微合金非调质钢的特点 5
1.2.1 非调质钢化学成分的特点 5
1.2.2 非调质钢生产工艺的特点 6
1.2.3 非调质钢力学性能的特点 7
1.2.4 非调质钢工艺性能的特点 7
1.2.5 非调质钢的技术经济特点 8
1.3 微合金非调质钢的开发及展望 11
1.3.1 国外微合金非调质钢的开发和发展 11
1.3.2 我国微合金非调质钢的开发和现状 15
1.3.3 展望 23
参考文献 25
2 微合金非调质钢的理论基础 27
2.1 微合金非调质钢合金化原理 27
2.1.1 钒、铌、钛在非调质钢中存在的形式及其作用 27
2.1.2 其他合金元素在非调质钢中的作用 39
2.2 形变对微合金非调质钢组织和性能的影响 43
2.2.1 钢的热形变特征 43
2.2.2 热形变对非调质钢组织和性能的影响 47
2.2.3 温形变对非调质钢组织和性能的影响 51
2.2.4 冷形变对非调质钢组织和性能的影响 54
2.3 微合金非调质钢的强化 59
2.3.1 非调质钢拉伸断裂的机制 59
2.3.2 非调质钢的沉淀强化 62
2.3.3 影响非调质钢强度的组织因素 64
2.3.4 非调质钢的其他强化方式 66
2.4 微合金非调质钢的韧化 70
2.4.1 钢的冲击韧性及断裂机制 71
2.4.2 钢的断裂韧性及断裂机制 74
2.4.3 影响非调质钢韧性的因素 77
2.4.4 提高非调质钢韧性的途径 83
2.5 微合金非调质钢易切削加工机制 91
2.5.1 有利夹杂物的应力集中源作用 92
2.5.2 有利夹杂物对裂纹扩展的影响 93
2.5.3 有利夹杂物的减摩作用 95
2.5.4 覆盖膜(Belag)的形成 96
2.5.5 对硬质点的包裹作用 99
参考文献 101
3 微合金非调质钢的生产技术 104
3.1 微合金非调质钢设计要素 104
3.1.1 设计思想及设计的一般原则 104
3.1.2 铁素体—珠光体型非调质钢设计要素 105
3.1.3 低碳贝氏体型非调质钢设计要素 109
3.1.4 低碳马氏体型非调质钢设计要素 112
3.2 590～785MPa级微合金非调质钢的设计及其成分、组织和性能 114
3.2.1 590、685、785MPa级非调质钢的设计 116
3.2.2 590MPa级非调质钢的成分、组织和性能 123
3.2.3 685MPa级非调质钢的成分、组织和性能 127
3.2.4 785MPa级非调质钢的成分、组织和性能 133
3.3 高强度高韧性微合金非调质钢的设计及其成分、组织和性能 141
3.3.1 铁素体—珠光体型高强度高韧性非调质钢 143
3.3.2 低碳贝氏体型非调质钢 152
3.3.3 低碳马氏体型非调质钢 153
3.4 冷作强化微合金非调质钢的设计及其成分、组织和性能 157
3.4.1 概述 157
3.4.2 8.8、9.8级冷作强化非调质钢的设计及其成分、组织和性能 162
3.4.3 10.9级冷作强化非调质钢的设计及其成分、组织和性能 168
3.5 微合金非调质钢的冶炼 171
3.5.1 非调质钢的电炉冶炼工艺 172
3.5.2 非调质钢的转炉冶炼工艺 173
3.5.3 硫易切削非调质钢的冶炼 176
3.5.4 氧化物冶金在非调质钢冶炼中的应用 179
3.5.5 非调质钢的连铸 182
3.6 微合金非调质钢的轧制 183
3.6.1 热轧工艺对非调质钢组织和性能的影响 184
3.6.2 几个典型钢种的热轧工艺 188
3.6.3 非调质钢的规格效应 189
3.6.4 关于非调质钢力学性能检验的试验条件 195
参考文献 200
4 微合金非调质钢的应用技术 202
4.1 微合金非调质钢的锻造工艺 203
4.1.1 形变抗力 203
4.1.2 形变速率 204
4.1.3 锻造加热温度 205
4.1.4 锻造温度 210
4.1.5 锻后冷却速度 213
4.2 微合金非调质钢的冷加工及时效处理 219
4.2.1 冷拔工艺 220
4.2.2 冷镦工艺 223
4.2.3 时效处理 224
4.2.4 冷加工与时效处理的配合 227
4.3 微合金非调质钢的切削加工性能 229
4.3.1 切削工具寿命 230
4.3.2 切削力和切削温度 233
4.3.3 切削表面质量 234
4.3.4 卷断屑性能 234
4.3.5 微合金化元素的作用 235
4.3.6 易切削元素的应用 236
4.4 微合金非调质钢的焊接性能 239
4.4.1 斜Y形坡口焊接裂纹试验 241
4.4.2 热拉伸试验 242
4.4.3 模拟粗晶区的韧性 242
4.4.4 焊接接头试验 243
4.5 微合金非调质钢的表面强化特性及耐磨性能 246
4.5.1 感应加热淬火 246
4.5.2 激光淬火 249
4.5.3 渗氮化学热处理 249
4.5.4 非调质钢的耐磨性能 255
4.6 微合金非调质钢的疲劳性能 259
4.6.1 合金元素的影响 262
4.6.2 显微组织的影响 263
4.6.3 锻造条件的影响 265
4.6.4 表面强化处理的影响 266
参考文献 268
5 微合金非调质钢应用实例 269
5.1 微合金非调质钢汽车零件的生产和应用 269
5.1.1 非调质钢汽车连杆的生产和应用 269
5.1.2 非调质钢汽车曲轴的生产和应用 272
5.1.3 其他非调质钢汽车零件的生产和应用 275
5.2 微合金非调质钢拖拉机零件的生产和应用 281
5.2.1 非调质钢拖拉机连杆的生产和应用 281
5.2.2 非调质钢拖拉机轴类零件的生产和应用 283
5.2.3 非调质钢拖拉机齿轮的生产和应用 290
5.2.4 非调质钢拖拉机曲轴的生产和应用 291
5.3 微合金非调质钢机床零件的生产和应用 291
5.3.1 非调质钢机床丝杠的生产和应用 292
5.3.2 非调质钢机床花键轴的生产和应用 294
5.3.3 非调质钢机床主轴的生产和应用 301
5.4 冷作强化非调质钢螺纹紧固件的生产和应用 302
5.4.1 8.8级冷作强化非调质钢螺纹紧固件的生产和应用 303
5.4.2 9.8级冷作强化非调质钢螺纹紧固件的生产和应用 310
5.4.3 10.9级冷作强化非调质钢螺纹紧固件的生产和应用 315
5.5 微合金非调质钢抽油杆的生产和应用 317
参考文献 320
附录1 各国微合金非调质钢的牌号、成分和力学性能 322
附录2 我国研制的微合金非调质钢的过冷奥氏体转变曲线 349