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：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。

公开(公告)号：CN106337106B

公开(公告)日：2018-10-09

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

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：CN108251627A

公开(公告)日：2018-07-06

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：CN105734402B

公开(公告)日：2017-08-25

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

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。

公开(公告)号：CN105112786B

公开(公告)日：2017-04-12

申请号：CN201510628532.4

申请日：2015-09-29

Applicant: 燕山大学

Inventor： 张福成 ,  吕博 ,  王明明 ,  李艳国 ,  郑炀曾

IPC: C22C38/24 ,  C21D8/00

Abstract: 一种超级珠光体钢轨钢，它的化学成分质量百分比为(wt％)：C0.75‑0.78、V0.05‑0.09，锰、硅、铬的含量要满足以下三个不等式：1Mn+2Si+2Cr 3。上述超级珠光体钢轨钢的制造方法：将上述成分的钢锭进行轧制，温度为1180～1220℃，轧制变形比为8；然后冷却到1100℃，轧制变形量50～65％；再冷却到1000℃，轧制变形量50～70％，然后冷却至室温。本发明成本较低、易于在生产中在线生产，超级珠光体钢轨钢的抗拉强度达到1500MPa、屈服强度达到1000MPa、冲击韧性达到8J/cm2、延伸率达到12％，硬度达到HRC44，弯曲应力疲劳强度达到750MPa.m‑1/2。