通过激光合金化技术在45号钢板基体上制备Mo1B9Crx合金化涂层研究了Cr含量对涂层组织性能的影响。结果表明Mo1B9Cr1.1涂层 激光合金化工艺为激光功率3.3 k W扫描速度900 mm/min搭接率30%;在此工艺条件下涂层与基体呈良好的冶金结合无孔洞和裂纹合金化区组织为Fe-Mo、Fe2B、Fe-Cr、Cr2B、CrxFey固溶体和化合物;随Cr含量从1.1%增加到23.3%涂层硬度、摩擦因数、磨损率逐渐减小;当Cr含量为1.1%时涂层硬度 为1005 HV0.1;当Cr含量为23.3%时其耐磨性能 摩擦因数为0.475磨损率为0.574×10-14m3/（N·m）涂层磨损形式主要是磨粒磨损和粘着磨损结合的形式。 

  本文在45号钢板杆件表面采用化学镀方法制备了Ni-P、Ni-Co-P以及Ni-W-P三种合金镀层比较并分析了三种镀层的物相结构、结合力、表面形貌、成分、硬度、耐磨性能和耐蚀性能以期明确Ni-Co-P镀层、Ni-W-P镀层的适用场合从而使杆件的耐磨性能或耐蚀性能得到更大程度的提高。结果表明三种镀层都具有非晶态结构与基体的结合力较好表面粗糙度相差不大。三种镀层的硬度分别是45钢硬度的2.9倍、3倍、3.2倍磨损量和腐蚀失重较45钢也都明显降低都可以用作45#号冷轧钢板的表面保护层。相比之下Ni-Co-P镀层更适用于提高杆件的耐蚀性能Ni-W-P镀层更适用于提高杆件的耐磨性能。 

采用45号钢板销和尼龙PA66盘运用正交试验法在MMW-1A 摩擦磨损试验机上研究干滑动摩擦条件下速度、载荷和金属销表面粗糙Ra对45钢/PA66配副摩擦学性能的影响.通过极差分析与方差分析发现:载荷、粗糙度对摩擦系数与磨损量有显著影响而速度影响相对较小.当载荷为50 N速度为11.25 m/sRa为0.60μm时摩擦系数与磨损量小.基于正交试验的 结果开展控制变量试验试验结果表明:载荷小于90 N时PA66以黏着磨损为主;载荷为90 N时PA66磨损形式为犁削磨损和黏着磨损.载荷为140 N时PA66的磨损形式为黏着磨损并伴有胶合现象的产生. Ra小于0.46μm时PA66以黏着磨损为主;Ra为0.46μm时PA66的磨损形式为黏着磨损和犁削磨损且在对偶金属销表面上形成连续的转移膜;Ra大于0.46μm时PA66以犁削磨损为主. 

  针对目前激光热处理教学实验平台的研发不足采用低功率的光纤激光器搭建一个能耗和成本低的用于教学及科研的激光热处理小型平台满足教学和科研的实验要求并选用45#号冷轧钢板在该平台上完成激光淬火实验同时分析了淬火时间和相对离焦量对淬火后硬度的影响。结果表明:激光淬火后表面硬度提高到原先的2倍。经多次实验并调整参数实验结果验证了该实验平台的可靠性和使用性。 

  选取YG8YG15和YG20商用硬质合金与WC-5Co-25Ni硬质合金通过扩散烧结的方法制备梯度硬质合金采用NiFe-C焊丝对梯度硬质合金与45钢进行TIG连接通过扫描电镜观察、抗弯强度试验对焊接接头的组织和力学性能进行了分析。结果明:YG8/YG15/YG20/WC-5Co-25Ni四层结构梯度合金可以缓解焊接应力与45#号冷轧钢板TIG焊可以获得无开裂接头;垂直堆叠烧制的梯度合金焊接时易在焊缝底部界面位置形成η碳化物层60°倾角倾斜堆叠烧制的梯度合金焊接时界面位置不再形成有害碳化物层;由于η碳化物层的存在垂直堆叠梯度合金的焊接接头抗弯强度仅为0. 74 GPa倾斜堆叠梯度合金的焊接接头的抗弯强度提高到1. 29 GPa。 

利用SEM、TEM以及显硬度计研究了0.45%C中碳钢高压扭转过程中组织与性能的演变规律。结果表明45号钢板随着扭转转数的增加组织细化程度也随之增加扭转5转后铁素体平均晶粒尺寸为12 nm渗碳体平均颗粒尺寸6.5 nm细小的渗碳体颗粒在铁素体基体上比较均匀地分布。45#号冷轧钢板由于扭转试验在室温进行组织加工硬化能力随扭转转数增加而提高扭转3转和5转后硬度增加显著分别达到667 HV0.2和704 HV0.2。 

  采用中温形变处理方式从温度、形变量和保温时间3个方面探究A1线附近形变过程对热轧态45号钢板中片层渗碳体的影响。结果表明:增加形变量、形变温度和保温时间均有利于片层状渗碳体向粒状转变可起到球化退火效果。在大形变量及一定保温时间下粒状渗碳体尺寸和分布均匀且伴随着铁素体动态再结晶过程。而在大形变量且形变温度升高至A1线以上条件下在动态再结晶铁素体基体上析出细小弥散分布的渗碳体颗粒会形成复合组织（α+θ）使试样硬度明显增加至190 HV0.1。 

  以热力学基本原理和错配度理论为基础计算分析45号钢内镁铝尖晶石的形成过程在45号钢板的液相线温度下钢液中的氧活度一定的情况下氧化铝会优于氧化镁生成并且计算了铝元素一定的情况下只要有量的镁就可以生成镁铝尖晶石夹杂物。并通过二维错配度的计算证明了镁铝尖晶石和晶内铁素体的匹配关系良好容易形成共格结构45#号冷轧钢板为晶内铁素体的析出提供了良好的基底面。 

45#号冷轧钢板利用扫描电镜、电子背散射衍射分析技术和拉伸试验机研究了具有伪共析初始组织的45钢温轧后不同退火保温时间对组织演变和力学性能的影响。结果表明伪共析钢温轧后的组织呈多相多尺度分布渗碳体破碎在后续退火处理中随着退火时间的增加渗碳体逐渐球化、长大并且分布趋于均匀多相多尺度结构弱化。退火时间从15 min延长至120 min后铁素体晶粒平均尺寸由2. 32μm长大到5. 62μm规定塑性延伸强度由温轧态的1057 MPa下降到662 MPa均匀伸长率在退火120 min时大。整体来说试验钢经过500℃温轧后再经600℃退火15 min综合力学性能达到优。 

  45号钢板圆钢热顶锻出现的爆裂、斜向开裂、4角纵向通长开裂、纵向断续裂4种开裂形式从表面质量、组织、夹杂物、断口形貌等方面分析了其产生原因。结果表明钢中存在粗大夹杂物是产生爆裂的主要原因;母材塑性不足是斜向开裂的主要原因;孔型设计不合理带来的皱褶缺陷引起了4角纵向通长开裂;除鳞不净氧化铁皮压入导致了纵向断续裂的产生。为此提出了提高冶炼质量、改进化学成分、调整高压水除鳞工艺、优化孔型设计等措施显著提高了其热顶锻合格率。 

   针对四川水电站过流部件的腐蚀问题采用动电位极化、电化学阻抗谱等方法研究了在不同阴离子浓度下模拟河水对45#号冷轧钢板腐蚀电化学的腐蚀行为运用SEM、EDS及XRD分析了腐蚀产物的形貌与成分。结果表明:随HCO3-及Cl-浓度由0.4 g/L增加至1.2 g/L45钢在模拟溶液中的腐蚀速率增大;随着SO42-浓度由0.4 g/L增加至1.2 g/L腐蚀速率减小。45碳钢的腐蚀速率可能与阴离子之间的催化或竞争吸附有关以及与腐蚀产物的保护膜层的完整性有关。