公开(公告)号：CN101736658B

公开(公告)日：2011-08-31

申请号：CN200910227858.0

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: E01B7/10 ,  C22C38/38 ,  C22C1/02 ,  B21J1/06 ,  C21D9/00

Abstract: 一种高氮奥氏体钢高速铁路辙叉，其化学成分(wt％)为：C 0.6～0.8、N 0.2～0.4、Mn 11.0～14.0、Cr 4.0～6.0、W 0.5～2.0、Al 0.2～0.5、Si 0.3～0.8、S＜0.02、P＜0.02、其余为Fe。上述辙叉的制造方法是：向电炉内加入钨铁、铬铁、锰铁、工业纯铝等；在0.2～0.6MPa氮气的压力，温度1600～1650℃，熔炼时间5～10min后浇注成钢锭；锻造时钢锭的加热速度≤100℃/h，加热温度1180～1200℃，始锻温度1150～1180℃，终锻温度≥900℃；将锻件加热到1050℃～1100℃保温2～3小时水淬。本发明的这种辙叉常规力学性能为σb≥1000MPa、σs≥500MPa、δ5≥30％、aK≥250J/cm2、aK(-40℃)≥180J/cm2和HB≥280；使用寿命和过载量提高1倍以上，耐磨损性能和抗滚动接触疲劳性能优异。

公开(公告)号：CN101736658A

公开(公告)日：2010-06-16

申请号：CN200910227858.0

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: E01B7/10 ,  C22C38/38 ,  C22C1/02 ,  B21J1/06 ,  C21D9/00

Abstract: 一种高氮奥氏体钢高速铁路辙叉，其化学成分(wt％)为：C 0.6～0.8、N 0.2～0.4、Mn 11.0～14.0、Cr 4.0～6.0、W 0.5～2.0、Al 0.2～0.5、Si 0.3～0.8、S＜0.02、P＜0.02、其余为Fe。上述辙叉的制造方法是：向电炉内加入钨铁、铬铁、锰铁、工业纯铝等；在0.2～0.6MPa氮气的压力，温度1600～1650℃，熔炼时间5～10min后浇注成钢锭；锻造时钢锭的加热速度≤100℃/h，加热温度1180～1200℃，始锻温度1150～1180℃，终锻温度≥900℃；将锻件加热到1050℃～1100℃保温2～3小时水淬。本发明的这种辙叉常规力学性能为σb≥1000MPa、σs≥500MPa、δ5≥30％、aK≥250J/cm2、aK(-40℃)≥180J/cm2和HB≥280；使用寿命和过载量提高1倍以上，耐磨损性能和抗滚动接触疲劳性能优异。

公开(公告)号：CN101717847A

公开(公告)日：2010-06-02

申请号：CN200910227860.8

申请日：2009-12-24

Applicant: 燕山大学

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

IPC: C21D8/00 ,  C21D9/00 ,  C21D1/18

Abstract: 一种高锰钢辙叉机械冲击硬化加工方法，其主要是：将高锰钢辙叉加热到1050～1100℃、保温2～4h后水淬，将高锰钢辙叉表面加热到280～320℃，采用风镐冲击上述高锰钢辙叉工作表面，风镐的冲击能量为50～100J，冲击频率为15～20Hz，冲击头与辙叉表面的压应力为5～10MPa，每个处理点的冲击硬化处理时间为10～30s。每个冲击硬化点区的边缘的距离小于5mm。高锰钢辙叉经过这种机械冲击硬化处理后表面硬度为470-520HB，硬化层深度为10mm以上，可使高锰钢辙叉的使用寿命提高60％以上，并且工艺简单、生产安全、成本极低。

公开(公告)号：CN100463992C

公开(公告)日：2009-02-25

申请号：CN200710062152.4

申请日：2007-06-12

Applicant: 燕山大学

Inventor： 张福成 ,  吕博 ,  厚如军 ,  张明 ,  王天生

IPC: C22C38/04 ,  C21D8/00 ,  C21C7/00 ,  B22D27/20

Abstract: 一种锻造(轧制)耐磨奥氏体高锰钢，它属于纯净Mn13钢，化学成分(wt%)为：C：1.0～1.3，Mn：10.0～13.0，Si＜0.5，S＜0.01，P＜0.01，改性剂0.2-0.6%，其余为Fe。其制造工艺是：采用电炉冶炼，获得磷、硫含量很低的纯净钢液，然后浇注成钢锭。锻造前对钢锭进行常规的固溶热处理。锻造时钢锭加热速度＜300℃/h，锻造温度区间900-1180℃。可利用锻后余热直接进行固溶处理也可以再重新加热到奥氏体化温度进行常规固溶处理作为锻件的最终热处理，获得单相奥氏体组织。锻造高锰钢的常规力学性能：σb≥1000MPa、σs≥600MPa、δ5≥30%、aKU≥250J/cm2，耐冲击磨损性能比传统ZGMn13钢提高1倍以上，耐滚动接触疲劳性能比传统ZGMn13钢提高60%以上。

公开(公告)号：CN100392140C

公开(公告)日：2008-06-04

申请号：CN200610048109.8

申请日：2006-08-03

Applicant: 燕山大学

Inventor： 张福成 ,  郑炀曾 ,  吕博

IPC: C22C38/44 ,  C21D8/00 ,  C21D1/28 ,  C21D11/00

Abstract: 一种铁路辙叉专用含钨铝贝氏体锻钢及其制造方法，它属于MnCrWAlNi系低合金钢，其化学成分(wt%)为：C 0.25～0.40，Mn 1.0～3.0，Al 0.7～2.0，Ni 0.1～1.0，Cr 0.5～2.0，W 0.4～2.0，Si 0.3～0.8，S＜0.03，P＜0.03，其余为Fe。采用电炉冶炼，浇注后钢锭在模中缓冷至室温。锻造后经过两次热处理：锻后热处理和最终热处理，最终热处理后的组织为无碳化物贝氏体和少量残余奥氏体。最终热处理后性能：σb≥1250MPa，σs≥1100MPa，δ5≥10%，aK≥80J/cm2，aK(-40℃)≥35J/cm2，HRC 38-45。利用这种钢制作的铁路辙叉使用寿命比目前广泛使用的ZGMn13钢辙叉提高60%以上，过载量可达3亿吨以上。

公开(公告)号：CN1710134A

公开(公告)日：2005-12-21

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：CN115592096B

公开(公告)日：2023-06-20

申请号：CN202211304520.2

申请日：2022-10-24

Applicant: 华北理工大学 ,  燕山大学

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：CN110042217B

公开(公告)日：2020-10-09

申请号：CN201910310337.5

申请日：2019-04-17

Applicant: 燕山大学

Inventor： 杨志南 ,  张福成 ,  吕博 ,  张明

IPC: C21D9/40 ,  C21D1/20 ,  C21D1/60 ,  C21D1/74

Abstract: 本发明公开一种纳米贝氏体轴承热处理方法，方法包括：将待处理轴承零件进行奥氏体化处理；水浴冷却待处理轴承零件的表面至第一温度；在第二温度下等温处理待处理轴承零件，使待处理轴承零件材料进行贝氏体转变；其中，第一温度低于待处理轴承零件材料的马氏体开始转变温度，第二温度高于待处理轴承零件材料的马氏体开始转变温度。本发明还公开了一种利用前述方法制得的轴承。采用水浴进行待处理轴承零件的冷却处理，避免了盐浴方法，进而降低了成本，避免了对环境的污染。

公开(公告)号：CN110042217A

公开(公告)日：2019-07-23

申请号：CN201910310337.5

申请日：2019-04-17

Applicant: 燕山大学

Inventor： 杨志南 ,  张福成 ,  吕博 ,  张明

IPC: C21D9/40 ,  C21D1/20 ,  C21D1/60 ,  C21D1/74

Abstract: 本发明公开一种纳米贝氏体轴承热处理方法，方法包括：将待处理轴承零件进行奥氏体化处理；水浴冷却待处理轴承零件的表面至第一温度；在第二温度下等温处理待处理轴承零件，使待处理轴承零件材料进行贝氏体转变；其中，第一温度低于待处理轴承零件材料的马氏体开始转变温度，第二温度高于待处理轴承零件材料的马氏体开始转变温度。本发明还公开了一种利用前述方法制得的轴承。采用水浴进行待处理轴承零件的冷却处理，避免了盐浴方法，进而降低了成本，避免了对环境的污染。

公开(公告)号：CN106544591B

公开(公告)日：2018-10-16

申请号：CN201610916702.3

申请日：2016-10-21

Applicant: 燕山大学

Inventor： 张福成 ,  吕博 ,  杨志南 ,  张明

IPC: C22C38/18 ,  C22C38/12 ,  C22C38/02 ,  C22C38/04 ,  C22C38/06 ,  C22C38/32 ,  C21D8/02

CPC classification number: Y02P10/212

Abstract: 一种超高强度高韧性无碳化物贝氏体钢，其化学成分质量百分比wt％为：C：0.4～0.5、Si：1.8～2.2、Mn：1.8～2.2、Cr：1.0～1.5、W：0.1～0.3、V：0.001～0.003、Al：0.1～0.3、Re：0.001～0.003、Ca：0.001～0.003、B：0.0001～0.0003、N：0.002～0.005、Mg：0.001～0.005，其余为Fe和少量杂质元素；上述贝氏体钢的制备方法主要是：连铸板坯→除鳞→轧制→去应力退火；钢板的热处理：加热到900～950℃奥氏体化等温1～3h，以80～100℃/min冷却到400℃，等温2～5min，以5～10℃/min冷却Ms温度等温2～5min，然后以10～20℃/min冷却到室温。本发明制备的贝氏体钢抗拉强度大于2300MPa，室温冲击韧性大于35J/cm2，硬度大于HRC58，具有优异的耐磨性能。