汽车结构用590 MPa级高屈服强度钢的研制

为满足汽车轻量化要求,利用Nb、Ti微合金化元素的细晶强化和析出强化机理,并进行生产工艺参数的合理控制,开发研制了抗拉强度达590 MPa级的汽车结构用高屈服强度钢板。研究结果表明,该钢的组织为细晶铁素体、回火马氏体和少量贝氏体,在铁素体基体上分布有细小的析出相。性能检验结果和点焊、成形试验表明,该钢具有良好的力学性能、成形和焊接性能。     

薄板坯连铸连轧Ti微合金化钢的物理冶金学特征

基于在薄板坯连铸连轧流程Ti微合金化技术方面的大量工作，重点阐述了Ti微合金化钢的物理冶金学特征，内容包括Ti微合金化钢的析出特征、基体显微组织特征和强化机理．研究表明：Ti的析出贯穿于从连铸到卷取各工艺阶段；Ti含量小于0．045％时，随Ti含量增加，铁素体晶粒细化；Ti含量超过0．045％后，细化晶粒的作用不明显；Ti微合金化钢的强化机理主要是细晶强化和纳米尺度TiC的沉淀强化，其中后者是主要因素．     

650MPa级V-N微合金化汽车大梁钢强化机制研究

采用OM,SEM和TEM对V微合金化钢与V-N微合金化钢的组织与析出相进行了分析,研究了强化机制.结果表明,V微合金化钢与V-N微合金化钢的显微组织主要为铁素体与少量珠光体的混合组织.随着卷取温度的升高,V-N微合金化钢的强度呈现出先增加后下降的规律,600℃时获得了最优的力学性能,其屈服强度与抗拉强度分别达到了605与687 MPa,延伸率为24.5%.与V微合金化钢相比,V-N微合金化钢的铁素体晶粒更细小,平均晶粒尺寸达到4.5 mm,析出相更细小弥散,尺寸在3~50 nm之间,平均尺寸达到8.0 nm,以及更高的位错密度.晶粒细化、析出强化与位错强化是V-N微合金化钢具有高屈服强度的主要原因,其中细晶强化是最主要的强化机制,占总屈服强度的43.05%,析出强化与位错强化对屈服强度的贡献高达34.44%.     

未再结晶区压下量对Ti微合金化低碳马氏体钢组织性能的影响

通过扫描电镜、透射电镜、X射线衍射、相分析等手段,研究了钢坯轧制过程中低温未再结晶区压下量对含Ti微合金钢组织和力学性能的影响。结果表明,加大低温未再结晶区压下量,使钢的组织细化,马氏体板块等轴化;析出相TiC含量增加到0.103%,且尺寸细小;在细晶强化、析出相沉淀析出强化及位错强化作用下,钢的屈服强度和冲击吸收能量分别提升了52 MPa和16 J,综合力学性能良好。     

控制冷却工艺对Ti微合金化中碳钢板组织和性能的影响

采用控制轧制-控制冷却-淬火-回火工艺制备20 mm 厚的Ti微合金化中碳钢板,研究了控制冷却工艺(冷却速度)对该钢有效晶粒尺寸和析出相的影响,并探讨了其强韧化机理。结果表明:冷却速度越快,有效晶粒尺寸越小,马氏体板条宽度越窄,含Ti析出相越细小,使其兼具高强度和良好的塑性韧性。主要是由于快速冷却保留了轧制时获得的晶体缺陷和形变能,使再加热奥氏体细化,而且快速冷却抑制了Ti在冷却过程中析出,使Ti处于过饱和状态,再加热过程中逐渐析出细小的含Ti析出相,能更有效地阻止奥氏体晶粒长大。有效晶粒细化以及纳米级含Ti析出相使该钢板具有良好的力学性能。     

Nb/V/Ti微合金化对20MnSi钢组织和力学性能影响

采用扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)技术和室温拉伸测试等研究了Nb、V、Ti微合金化元素对20MnSi钢显微组织和力学性能的影响。结果表明：Nb、V、Ti微合金化及其所形成的第二相粒子可以阻碍试验钢的晶界迁移、细化晶粒尺寸，经热轧-空冷后晶粒明显细化，晶粒尺寸可达12级，综合力学性能明显优于20MnSi穿水钢筋，并达到新国标中400 MPa级钢筋所要求的性能指标。根据理论模型计算，晶界强化、固溶强化和位错强化增量分别约占屈服强度的54%、22%和17%,而由于微合金化元素含量较低且所形成的第二相粒子体积分数较低，析出强化增量在试验钢屈服强度中的占比仅约7%,表明Nb、V、Ti微合金化设计而导致的晶粒细化对试验钢力学性能提升所产生的贡献十分显著。     

Ti-Nb复合微合金化高强度钢强化机理研究

以国内某钢厂的热轧高强度钢为研究对象,进行拉伸试验,利用OM和TEM分析了钢显微组织、第二相析出粒子形貌和尺寸等.结果表明,实验钢的屈服强度657 MPa、抗拉强度744 MPa、伸长率18.7％.微合金元素的加入使钢材晶粒明显细化,屈服强度的细晶强化增量为321.5 MPa,为提高材料强度的主要强化机制;研究析出的第二相粒子可知,基体中纳米级析出的(Nb,Ti)(C,N)粒子阻碍位错运动,是提高材料强度的主要机制之一,起到析出强化作用,屈服强度的析出强化量为78.58 MPa.     

屈服强度700 MPa级冷轧耐候双相钢的组织与性能

介绍了鞍钢连续退火机组试制屈服强度700 MPa级冷轧耐候双相钢的工艺流程,并对所研究钢板进行了力学性能测试和显微组织分析。结果表明,通过常规喷气冷却连退工艺处理,试验钢的屈服强度达到742 MPa,抗拉强度为952 MPa,断后伸长率为11.5%,屈强比为0.78。试验钢组织由铁素体和马氏体的双相细晶组织构成,铁素体位错密度较高,马氏体呈板条状,其体积分数约为65%,马氏体发生部分分解,回火过程中有一定量的合金渗碳体析出。通过微合金元素Nb和Ti的细晶强化和沉淀强化,提高了试验钢的强度。     

回火温度对Ti-V-Mo微合金化马氏体钢析出相和力学性能的影响

利用微观分析和物理化学相分析法,对不同回火温度(550,600,650 ℃)保温1 h后的Ti-V-Mo微合金化马氏体钢的组织和析出相表征,并进行了强化分量的计算。结果表明,在600 ℃回火时具有最佳的综合力学性能:抗拉强度为1298 MPa,屈服强度为1286 MPa,伸长率为14%。强化分量计算结果表明:析出强化和细晶强化是主要的强化方式,约占总强度的40%和30%,其中析出强化分量σ_p为517 MPa,由5 nm以下的(Ti,V,Mo)C粒子(质量分数22%)提供。回火温度由550 ℃升高到600 ℃,抗拉强度和屈服强度均有增加,同时伸长率变化不大,其主要原因是σ_p对屈服强度的贡献量提高,在提高强度的同时改善了塑性。     

V、V-N与V-Nb微合金化对高强船板钢组织与性能的影响

通过对高强船板钢进行V、V-N及V-Nb微合金化,研究了3种微合金化方式对热轧态及正火态试验钢组织和性能的影响。结果表明:热轧和正火条件下,V、V-N与V-Nb微合金化均能有效提高试验钢的强度,并细化铁素体晶粒。V微合金化后,每加入0. 01%V试验钢屈服强度提高4～7 MPa; V-N微合金化后,每加入0. 01%V屈服强度提高10～12 MPa。正火处理使得V、V-N与V-Nb微合金钢的析出强化作用减弱,细晶强化作用增加。综合比较,V-N微合金钢在热轧与正火条件下能获得更为优异强韧性匹配。     

胫骨生物陶瓷复合材料的微结构增韧机理

扫描电镜观察显示胫骨是一种由羟基磷灰石和胶原蛋白组成的自然生物陶瓷复合材料.羟基磷灰石具有层状的微结构并且平行于骨的表面排列.观察也显示这些羟基磷灰石层又是由许多羟基磷灰石片所组成,这些羟基磷灰石片具有长而薄的形状,也以平行的方式整齐排列.基于在胫骨中观察到的羟基磷灰石片的微结构特征,通过微结构模型分析及实验,研究了羟基磷灰石片平行排列微结构的最大拔出能.结果表明,羟基磷灰石片长而薄的形状以及平行排列方式增加了其最大拔出能,进而提高了骨的断裂韧性.     

面向零件形状的计算机图形库的开发

论述了CAD技术中参数化设计的三种建模方法，重点介绍了基于特征的参数化建模原理。在此基础上，分析机械设计中的机构结构，归纳出其零件的几何特征构成。设计了机构CAD图形库，并提出了该图形库生成步骤和人机交互界面。     

FeCrAIW电弧喷涂层组织的致密化研究

采用激光辐照对FeCrAlW电弧喷涂层的组织进行致密化处理,借助扫描电镜和X衍射对涂层的组织进行了分析.测试了涂层的显微硬度.结果表明:涂层组织致密度提高,孔隙率明显降低.随着激光扫描速度的增加,涂层的显微硬度降低.在较低的扫描速度下,涂层与基体之间形成互熔区,涂层与基体之间产生良好的冶金结合.     

钢材打捆机控制系统智能化技术的研究

钢材打捆机是一种用于轧钢精整工艺的新型自动化设备，其控制系统基于SiemensS7 PLC和TP7触摸屏。系统的智能化技术主要包括：液压高低压自动控制、在线监视、离线故障检测、多台设备协同工作、可视化人机交互技术。本文描述了这些技术的原理与实现方法。     

Ab-initio calculation of enthalpies of formation of intermetallic compounds and enthalpies of mixing of solid solutions

A large number of ab-initio calculations of energies of formation of intermetallic compounds have been performed in the last 15 years. The currently used methods are listed. The paper presents a review of the aluminium based compounds which have been studied. Comparisons of calculated and experimental enthalpies of formation are provided for aluminim-3d and-4d transition metal alloys at equiatomic composition. The modelling of the enthalpies of mixing of solid solutions based on a given lattice is described.     

Features of formation of the structure in production of blanks of disks of heat-resistant nickel alloys

Conclusions To provide a high level of mechanical properties in wrought blanks of cast ÉP741NP and ÉP962 alloys it is necessary to form controlled structures. A necklace-type structure formed in homogenizing isostatic treatment, subsequent thermomechanical working including alternation of the operations of deformation in the (+)-area and recrystallization anneals, and final heat treatment is preferable. The temperature conditions of all stages of thermomechanical working are strictly controlled, especially the final operation of deformation and heating for hardening. To eliminate hardening cracks and distortions it is necessary to use molten salts at t=600°C as quenchants. The use of multiple production operations makes it possible to significantly reduce the structural inhomogeneity related to inhertance of the original dendritic structure. However, the structure of the final semifinished product is nevertheless characterized by a difference in occurrence of the processes of polygonization and recrystallization between the former dendritic cells and the interdendritic spaces in deformation and heat treatment.To obtain structurally homogeneous blanks for gas turbine engine parts it is necessary to use basically new methods of remelting such as vacuum double electrode remelting and electron beam remelting with an intermediate vessel.Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 12, pp. 25–29, December, 1991.