公开(公告)号：CN102011046A

公开(公告)日：2011-04-13

申请号：CN201010583533.9

申请日：2010-12-10

Applicant: 燕山大学

Inventor： 张福成 ,  张明 ,  刘超峰 ,  吕博

IPC: C22C38/00 ,  C21D8/00

CPC classification number: B21J1/025

Abstract: 一种块体纳米晶铁基合金的制备方法，其主要是：采用真空冶炼或真空自耗电渣制造超纯净铁基合金锭，将合金锭锻造成厚度为5-10mm的板材；对上述板材进行相应的热处理，使其韧性和塑性分别达到100-400J/cm2和15-60％；再用撞针对上述板材进行高速反复重击变形-去应力回火-高速反复重击变形，反复多次；获得块体纳米晶铁基合金。该方法工艺简单、成本低，制备的块体纳米晶铁基合金内部无空洞、裂纹等缺陷。

公开(公告)号：CN101274395A

公开(公告)日：2008-10-01

申请号：CN200810054820.3

申请日：2008-04-18

Applicant: 燕山大学

Inventor： 张福成 ,  吕博 ,  张明 ,  王天生

IPC: B23K35/22 ,  B23K35/36 ,  B23K35/30

Abstract: 本发明公开一种耐磨且抗疲劳堆焊焊条，焊芯为H08Mn或H08MnA焊丝，其特征是：焊条药皮的成分为wt％：大理石10－20％，萤石5－10％，石英2－4％，钛矿5－10％，白土子2－4％，氮化铬铁10－25％，金属锰20－30％，氮化锰铁10－20％，钨铁5－10％，稀土镁铁合金1－3％；用水玻璃做为粘结剂。堆焊熔覆层材料的化学成分为wt％：Mn15－17％，Cr4－6％，W2－4％，N0.08－0.20％，C0.2－0.4％，Re少量，杂质总量＜0.1％，其余为铁。使用这种焊条堆焊时，应采用直流电焊机并且电焊条作为负极。获得的堆焊熔覆层为硬度220－260HB的单相奥氏体组织，其具有优异的加工硬化能力，并且表现出优异的抗滚动接触疲劳性能和耐磨性能，可显著延长磨损和疲劳零部件修复后的使用寿命。

公开(公告)号：CN101270452A

公开(公告)日：2008-09-24

申请号：CN200810054919.3

申请日：2008-04-30

Applicant: 燕山大学

Inventor： 张福成 ,  张明 ,  王天生 ,  吕博

IPC: C22C38/44 ,  B23K35/32 ,  B23K35/40 ,  C22C33/04 ,  C22B9/18 ,  C21D6/00 ,  C21D1/26

CPC classification number: Y02P10/253

Abstract: 一种高锰钢辙叉与碳钢钢轨闪光焊接的连接材料及制造方法，所述连接材料为CrNiW系奥氏体－铁素体双相不锈钢，其化学成分为wt％：C0.1～0.2％，Cr 15～17％，Ni 6～8％，W 0.5～2.0％，Si＜0.5％，P＜0.03％，S＜0.03％，其余为Fe。其制造方法是，(1)在中频感应炉中熔炼上述化学成分的钢锭；(2)将钢锭进行电渣重熔；(3)钢锭开坯成断面为接近钢轨断面尺寸的"T"字型钢坯，钢坯的长度大于200mm；(4)将钢坯加热到1000～1100℃固溶处理，得到奥氏体和铁素体双相组织，其中铁素体组织占10～20％；(5)利用机械加工的方法将钢坯加工成断面为钢轨尺寸的短钢轨。用这种制造方法制作的CrNiW系奥氏体－铁素体双相不锈钢专门用于制造高锰钢辙叉与碳钢钢轨闪光焊接的连接材料。

公开(公告)号：CN1904121A

公开(公告)日：2007-01-31

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，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％、aKU≥80J/cm2、aKU(－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：CN1804092A

公开(公告)日：2006-07-19

申请号：CN200610012329.5

申请日：2006-01-11

Applicant: 燕山大学

Inventor： 张福成 ,  吕博 ,  张明 ,  厚如军

IPC: C22C38/12 ,  C22C33/06 ,  C21D8/00 ,  B21J1/06

Abstract: 一种含钨耐磨奥氏体锰钢，钢的化学成分为wt％：C 1.0－1.5，Mn 5.0－15.0，W 0.5－5.0，Si＜0.8，S＜0.05，P＜0.05，其余为Fe；钢的冶炼制造工艺为：电炉冶炼，其冶炼出钢温度为1520－1550℃，浇注温度为1460－1480℃；在冶炼时，铁合金由先到后的加入顺序为：钨铁和锰铁，然后浇注成所需要的产品。用于制造厚度较小的耐磨铸钢件，可以铸造后不经过热处理直接使用；用于厚度较大的耐磨铸钢件，需经热处理后使用。它适合于制作冶金、矿山、建材、煤炭、军工和机械等行业的耐磨零部件，如衬板、齿板、锤头和履带板等。同时，含钨耐磨奥氏体锰钢具有优良的锻造工艺性能，可用热锻法制造耐磨、耐接触疲劳性能优异的锻件，如铁路辙叉、锤头等。

公开(公告)号：CN114182161B

公开(公告)日：2022-08-09

申请号：CN202111386836.6

申请日：2021-11-22

Applicant: 华北理工大学 ,  燕山大学

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

IPC: C22C33/06 ,  B22C9/02 ,  C22C38/38 ,  C22C38/06 ,  C22C38/02 ,  B22D27/04 ,  B22D27/00

Abstract: 本发明公开了一种钢水快速凝固抑制氮逸出的高氮高锰钢生产方法，步骤包括：熔炼；加氮化合金；底吹氮气；砂模准备；冷却水控制；冷钢控制；浇铸。相较于常规高锰钢的浇铸过程，本发明生产出来的高氮高锰钢含氮量明显增高，且表面质量比较平整。利用本发明生产出的高氮高锰钢，氮的质量分数控制在0.2‑0.4％之间，含氮量高，生产过程简单、快速，在不改变厂家原有的生产设备布局的前提下，大大提高了企业的产品竞争力。

公开(公告)号：CN114182161A

公开(公告)日：2022-03-15

申请号：CN202111386836.6

申请日：2021-11-22

Applicant: 华北理工大学 ,  燕山大学

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

IPC: C22C33/06 ,  B22C9/02 ,  C22C38/38 ,  C22C38/06 ,  C22C38/02 ,  B22D27/04 ,  B22D27/00

Abstract: 本发明公开了一种钢水快速凝固抑制氮逸出的高氮高锰钢生产方法，步骤包括：熔炼；加氮化合金；底吹氮气；砂模准备；冷却水控制；冷钢控制；浇铸。相较于常规高锰钢的浇铸过程，本发明生产出来的高氮高锰钢含氮量明显增高，且表面质量比较平整。利用本发明生产出的高氮高锰钢，氮的质量分数控制在0.2‑0.4％之间，含氮量高，生产过程简单、快速，在不改变厂家原有的生产设备布局的前提下，大大提高了企业的产品竞争力。

公开(公告)号：CN107338351B

公开(公告)日：2018-09-04

申请号：CN201710622683.8

申请日：2017-07-27

Applicant: 燕山大学

Inventor： 张福成 ,  杨志南 ,  吕博 ,  赵晓洁

IPC: C21D8/00 ,  C21D1/20 ,  C22C38/06 ,  C22C38/44 ,  C22C38/58 ,  C22C38/02 ,  C22C38/04 ,  C22C38/34

Abstract: 一种利用原位纳米AlN异质形核加速钢中贝氏体相变的方法，其主要是在碳含量为0.4‑1.2wt％、硅含量为1.5‑2.8wt％、并含有MnCrNiMo合金钢中，加入0.1‑0.2wt％的Al和100‑200ppm的N；在钢的热变形和热处理过程中，在钢中原位析出尺寸为20‑100nm、体积分数0.1‑0.2vol.％的均匀分布的AlN颗粒，贝氏体相变时间0.5‑5h，得到厚度为30‑100nm的贝氏体板条。本发明贝氏体相变时间缩短1‑10倍；贝氏体铁素体板条和残余奥氏体薄膜更加细小；这种贝氏体钢具有更加优异的焊接性能。

公开(公告)号：CN106337106A

公开(公告)日：2017-01-18

申请号：CN201610882545.9

申请日：2016-10-10

Applicant: 燕山大学

Inventor： 张福成 ,  杨志南 ,  赵佳丽 ,  吕博

IPC: C21D8/12

CPC classification number: C21D8/1205 ,  C21D2211/002 ,  C21D2211/008

Abstract: 一种高硅钢中SiC夹杂物的消除方法，所述高硅钢为含硅量1-3wt％的高硅钢，其中存在标准成分的SiC夹杂物，形态为带尖角的块状，不可塑性变形，颜色与钢的基体组织相同，其消除方法主要是钢坯凝固时的拉速是0.5-1.5m/min，凝固后的钢锭以小于10℃/min冷却速度，冷却到室温；钢锭在950-1000℃保温2-4h，然后加热到1200-1250℃保温4-6h；将钢锭进行墩-拔锻造变形，其中墩变形比大于1、拔变形比大于3，总变形比大于5。本发明能够彻底消除高硅钢中的SiC夹杂物，高硅钢消除SiC夹杂物后具有很好的力学性能，尤其是具有优异的抗循环应力疲劳、循环应变疲劳和滚动接触疲劳性能。

公开(公告)号：CN105734402A

公开(公告)日：2016-07-06

申请号：CN201610093359.7

申请日：2016-02-19

Applicant: 燕山大学

Inventor： 张福成 ,  夏书乐 ,  吕博

IPC: C22C38/02 ,  C22C38/04 ,  C22C38/32 ,  C22C38/12 ,  C22C38/08 ,  C22C38/14 ,  C22C38/06 ,  C21D8/00

CPC classification number: C22C38/02 ,  C21D8/005 ,  C21D2211/008 ,  C22C38/001 ,  C22C38/002 ,  C22C38/04 ,  C22C38/06 ,  C22C38/08 ,  C22C38/12 ,  C22C38/14 ,  C22C38/32

Abstract: 一种铁路辙叉用低碳马氏体钢，它的表层组织为位错型马氏体，心部为无碳化物贝氏体组织，中间层为经过化学成分再配分的位错型马氏体和无碳化物贝氏体复合组织；其化学成分(wt％)为：C：0.19～0.23、Si：1.5～2.0、Mn：1.5～2.0、Cr：1.0～1.5、W：0.4～0.6、Ni：0.1～0.3、S：＜0.02、P：＜0.02，微合金化元素0.1?0.3，其余为Fe；上述铁路辙叉用低碳马氏体钢制备方法主要是：采用电弧炉冶和LF炉精炼钢水，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，对锻件进行温水淬火和中温回火热处理。本发明热处理工艺易于控制、成本低、辙叉的综合性能优异，低碳马氏体辙叉钢的屈服强度σs＞1200MPa，抗拉强度σb＞1500MPa，室温冲击韧性aKU＞120J/cm2，延伸率δ5＞12％，硬度＞HRC45。