公开(公告)号：CN100357477C

公开(公告)日：2007-12-26

申请号：CN200510079346.6

申请日：2005-07-06

Applicant: 燕山大学

Inventor： 张福成 ,  王天生 ,  郑炀曾 ,  吕博

IPC: C22C38/24 ,  C22C33/04 ,  C21D9/00

Abstract: 本发明公开的超细贝氏体耐磨钢及其制造工艺，它是一种高碳MnCrWSiAlV系低合金钢，其化学成分为wt%：C 0.7-1.1，Mn 0.5-3.0，Cr 0.5-3.0，W 0.1-2.0，Si 0.5-3.0，Al 0.1-2.0，V 0.0-0.3，S＜0.05，P＜0.05，其余为Fe。热处理工艺为：对于锻态或者铸态钢具有相同的最终热处理工艺，然而，锻态钢锻后要经过特殊的锻后热处理工艺。钢最终热处理后获得超细贝氏体组织和少量高碳含量的残余奥氏体组织，从而使工件获得优异的综合力学性能，硬度达到HRC 60-65，韧度达到40-80J/cm2。在高应力和低应力磨损条件下，其使用寿命比目前使用的普通ZGMn13钢提高1-3倍。

公开(公告)号：CN100999781A

公开(公告)日：2007-07-18

申请号：CN200710061422.X

申请日：2007-01-13

Applicant: 燕山大学

Inventor： 张福成 ,  吕博 ,  刘辉 ,  徐安友

IPC: C21D10/00

Abstract: 本发明公开一种高锰钢辙叉表面爆炸硬化处理工艺。其特征是：采用塑性片状炸药，其成分为RDX，环氧树脂为粘结剂，乙二胺为固化剂及邻苯二甲酸二丁酯为增塑剂。高锰钢辙叉应采用先进的冶金铸造技术制造，并进行充分的固溶处理；塑性片状炸药的铺设厚度为3mm，塑性片状炸药的边缘要制成10－30°的角度，爆炸次数为2次。高锰钢辙叉爆炸硬化处理分为两部分：心轨(4)部分，炸药铺设始于心轨理论尖端前心轨宽度为20mm处，长度为700－1000mm的范围内；翼轨(1)部分，需要爆炸部分长度方向一侧为直线，另一侧为折线，长度分别为300－350mm和450－500mm。第两次爆炸在宽度方向两侧分别后移2mm，在长度方向分别后移20mm，高锰钢辙叉经爆炸硬化处理后表面硬度为350－380HB，硬化层深度为30mm以上。爆炸硬化处理使高锰钢辙叉的使用寿命提高30％以上。

公开(公告)号：CN119640153A

公开(公告)日：2025-03-18

申请号：CN202411838191.9

申请日：2024-12-13

Applicant: 燕山大学

Inventor： 陈晨 ,  李倩 ,  吕博 ,  张福成 ,  杨志南 ,  李艳国 ,  汪水泽

IPC: C22C38/26 ,  C22C38/24 ,  C22C38/06 ,  C22C38/04 ,  C22C38/02 ,  C22C38/38 ,  C21D8/02 ,  C21D1/18 ,  B21C37/02

Abstract: 本发明公开了一种高强高韧抗氧化热成形钢及其力学冶金制备方法，热成形钢的成分组成为：C：0.20～0.30％，Mn：1.00～1.80％，Cr：2.00～2.50％，Si：0.60～1.20％，Al：0.60～1.20％，Nb：0.05～0.20％，V：0.05～0.20％，P≤0.01％，S≤0.005％，N≤0.003％，余量Fe和不可避免的杂质。制备方法包括：按化学成分组成熔炼钢水后通过连铸制备板坯；对板坯依次进行加热预处理、除鳞处理和热成形处理，得到热成形钢。本发明通过化学成分组成和制备方法的配合，获得了具备优异的抗氧化性能以及优异的强韧性的热成形钢。

公开(公告)号：CN115592096A

公开(公告)日：2023-01-13

申请号：CN202211304520.2

申请日：2022-10-24

Applicant: 华北理工大学(CN) ,  燕山大学(CN)

Inventor： 赵定国 ,  刘吉猛 ,  陈晨 ,  吕博 ,  王书桓 ,  张福成

IPC: B22D18/06 ,  B22D1/00 ,  B22D41/00 ,  B22D41/20 ,  B22D41/22 ,  C22C38/02 ,  C22C38/38

Abstract: 本发明提供了一种多炉加压浇铸生产碳氮协同超高氮钢装置及方法，属于超高氮钢浇铸技术领域。本发明主要包括加压钢包、多炉加压铸造室、多炉间的转换连接装置以及浇铸的碳氮协同超高氮钢特殊钢种，在加压钢包中采用底吹氮气搅拌和加氮气压力下实现钢液的高氮合金均匀化，铸造室内加压凝固，抑制氮的逸出，改善元素偏析，较大提升降碳增氮的特殊钢种耐磨、耐蚀性；且本发明将加压钢包与加压铸造室分开设计，通过多个加压铸造室及转换连接装置可以实现多炉不同铸型材料的加压浇铸，大大提高该特殊钢种的生产效率。通过采用本发明浇铸的超高氮钢的氮含量高，成分均匀，可以满足列车轨道、辙叉、海洋工程等特殊环境下的耐腐蚀使用要求。

公开(公告)号：CN108251627B

公开(公告)日：2019-08-27

申请号：CN201810109618.X

申请日：2018-02-05

Applicant: 燕山大学

Inventor： 张福成 ,  王琳 ,  陈晨 ,  吕博

IPC: C21D9/04 ,  C21D1/02

Abstract: 一种对铸造高锰钢辙叉进行局部形变热处理方法，其主要是先铸造出高锰钢辙叉心轨宽20mm到宽60mm段，以及翼轨与心轨跨越段长1000mm区域表面高出辙叉其它区域工作面15‑35mm的高锰钢辙叉；将这种高锰钢辙叉加热到1050‑1100℃，保温3‑5h；然后将高锰钢辙叉心轨和翼轨铸造高出区域进行压下量为15‑35mm的局部热变形，使整体辙叉工作表面处于同一平面，再将其加热到1050‑1100℃，保温10‑60min后直接水淬处理，获得单相奥氏体混晶组织。本发明工艺简单、成本低廉、能够大幅度提高高锰钢辙叉使用寿命，经形变热处理后高锰钢辙叉表层的屈服强度提高10％以上、抗拉强度提高20％以上、延伸率提高20％以上、韧性提高30％以上，疲劳寿命提高1倍以上。

公开(公告)号：CN105671432B

公开(公告)日：2017-09-22

申请号：CN201610077861.9

申请日：2016-02-04

Applicant: 燕山大学

Inventor： 张福成 ,  陈晨 ,  吕博

IPC: C22C38/04 ,  C22C38/18 ,  C22C38/06 ,  C22C38/02 ,  C21D10/00

Abstract: 一种含氮高锰钢高速重载铁路辙叉的爆炸硬化处理方法，含氮高锰钢的化学成分(wt％)为：C：0.75‑0.95、Mn：11.0‑13.0、Cr：1.0‑1.4、Al：0.2‑0.5、N：0.04‑0.07、Si：0.1‑0.5、P：≦0.02、S：≦0.02，其余为Fe。采用电弧炉冶炼钢水、LF炉精炼钢水，然后浇铸成含氮高锰钢辙叉，将该辙叉加热到1100‑1150℃保温2‑4h，再加热到200‑250℃保温3‑5h；然后用黑索金塑性片状炸药进行两次爆炸硬化处理，第一次是将辙叉加热到70℃进行爆炸硬化处理，第二次是将辙叉冷却到‑30℃进行爆炸硬化处理，最后再加热到180‑220℃保温2‑4h。本发明生产成本低、易于生产，处理后的含氮高锰钢辙叉比普通高锰钢辙叉使用寿命提高2倍以上，平均过载量达到3.8亿吨以上。

公开(公告)号：CN105695858B

公开(公告)日：2017-08-11

申请号：CN201610092359.5

申请日：2016-02-19

Applicant: 燕山大学

Inventor： 张福成 ,  赵佳莉 ,  吕博

IPC: C22C38/02 ,  C22C38/04 ,  C22C38/18 ,  C22C38/12 ,  C22C38/06 ,  C21D8/00

Abstract: 一种铁路辙叉用高碳超高硅贝氏体钢，它是一种超细无碳化物贝氏体组织，其化学成分质量百分比wt％为：C：0.68～0.72、Si：3.0～4.0、Mn：0.4～0.6、Cr：0.4～0.6、W：0.1～0.3、V：0.04‑0.06、Al：0.02‑0.10，其余为Fe和少量杂质元素。上述高碳超高硅贝氏体钢的制备方法主要是：冶炼浇注钢锭，在钢模中缓冷至室温，将钢锭进行去氢和组织均匀化处理，模锻钢锭成形，对锻件进行贝氏体相变热处理。本发明制备的高碳超高硅贝氏体钢的屈服强度大于1100MPa，抗拉强度大于1500MPa，室温冲击韧性大于100J/cm2，延伸率达到30％，断裂韧性(K1C)大于60MPa.m‑1/2，尤其是强塑积高达50GPa％，制备的高碳超高硅贝氏体钢的力学性能达到了同强度级别马氏体时效钢的水平，但其成本仅大约为马氏体时效钢的三十分之一。

公开(公告)号：CN105039855A

公开(公告)日：2015-11-11

申请号：CN201510444073.4

申请日：2015-07-27

Applicant: 燕山大学

Inventor： 张福成 ,  张明 ,  吕博 ,  李艳国

IPC: C22C38/24 ,  C22C38/28 ,  C22C38/32 ,  C22C38/18 ,  C21D8/02

Abstract: 一种高碳硬珠光体耐磨钢板，它是一种组织为全珠光体，珠光体片间距为60-100nm，其化学成分质量百分比为：C0.8-1.0、Si1.0-1.5、Cr1.0-1.5、Al0.3-0.5、Mn

公开(公告)号：CN103014527B

公开(公告)日：2014-09-10

申请号：CN201210504420.4

申请日：2012-11-29

Applicant: 燕山大学

Inventor： 张福成 ,  吕博 ,  王天生 ,  郑炀曾 ,  张明 ,  郑春雷 ,  杨志南

IPC: C22C38/44 ,  C22C38/58 ,  C22C33/04 ,  C21D8/00

CPC classification number: C21D8/005 ,  C21D1/20 ,  C21D8/0263 ,  C21D2211/002

Abstract: 一种含铝低温贝氏体钢的制备方法，其原材料为含铝量0.5～1.5wt％、含碳量0.2～1.1wt％的合金钢，其它主要合金元素为Cr、Si、Mo、Mn和Ni。经过冶炼钢水，炉外精炼和真空脱气，再轧制或者锻造成形。将上述钢加热到880-950℃；以大于50℃/min的速度冷到钢的Ms+10℃温度；从钢的Ms+10℃温度，以0.5-1.0℃/min的速度连续缓冷到钢的Ms-100×C wt％℃温度；在250-350℃保温20-30min，空冷至室温；在180-280℃保温60min，空冷至室温。本发明工艺简单，可获得贝氏体铁素体板条厚度尺寸从20nm到300nm跨尺度变化、残余奥氏体薄膜分布其间的组织结构。

公开(公告)号：CN101717889B

公开(公告)日：2012-10-24

申请号：CN200910227859.5

申请日：2009-12-24

Applicant: 燕山大学

Inventor： 张福成 ,  吕博 ,  张明 ,  钱立和 ,  王天生

IPC: C22C38/14 ,  C21D9/00

Abstract: 一种含纳米原子团高锰钢辙叉，其化学成分为wt％：C 0.9～1.2、Mn 11.0～14.0、V 0.1～0.4、Zr 0.05～0.2、N 0.04～0.2、Al 0.1～0.3、Si＜0.8、S＜0.035、P＜0.035、其余为Fe。其制造方法主要是：向电炉内加入工业纯铁、氮化钒铁、锰铁、工业纯铝、工业纯锆；加热，并于1630～1680℃温度维持10～20min，出钢温度为1550～1600℃；浇注温度为1450～1500℃，将上述铸件加热到1050～1100℃保温1～3h后水淬，然后加热到290～310℃保温3～5h后空冷，得到区域直径尺寸为几个到几十个纳米的呈-C(N)-Me-N(C)-Me-结构的纳米原子团的奥氏体组织。本发明产品加工硬化能力比普通高锰奥氏体钢提高30％以上；使用时辙叉工作面表层很快达到较高的硬度，表现出很好的耐磨性能；这种高锰钢辙叉的使用寿命比普通ZGMn13钢提高50％以上。