模拟焊后热处理次数对Q370R钢板组织和性能的影响

研究了不同次数模拟焊后热处理对正火态Q370R钢板组织和力学性能的影响。结果表明:Q370R钢板经3次模拟焊后热处理,组织仍以铁素体+珠光体为主,但较正火态的晶粒度降低了1级;随着焊后热处理次数的增加,析出物数量增加,尺寸明显增大。经3次模拟焊后热处理,钢板厚度方向的屈服强度、抗拉强度和冲击性能均下降;相比正火态,屈服强度降低了50 MPa,抗拉强度降低了60 MPa,断后伸长率没有明显变化,钢板1/4和1/2厚度处的冲击吸收能量分别降低了约80和70 J。晶粒粗化和碳化物的析出和长大是影响钢板性能的主要因素。     

热轧并酸洗的高强度钢板的试制

通过1 780 mm热连轧机热轧和1 700 mm酸洗机组酸洗,试制了一种高强度钢板。研究了试制钢板的显微组织和力学性能。试验结果表明,钢板的显微组织由铁素体和贝氏体组成,其抗拉强度高于630 MPa,屈服强度达到500 MPa以上,断后伸长率大于20%。对试制钢板进行了预应变处理,测定了经过预应变的钢板的力学性能。发现,随着预应变率的增大,钢板的横向和纵向抗拉强度及横向屈服强度也增大;当预应变率2.0%时,随着预应变率的增大,钢板的纵向屈服强度先降低后增大,但变化幅度很小;钢板的横向和纵向断后伸长率均随着预应变率的增大而降低。     

冷却工艺对微合金化高强度钢板组织与力学性能的影响

以550MPa级微合金化高强度钢为研究对象,研究了冷却模式和卷取温度对钢板力学性能与显微组织的影响。结果表明,冷却方式对钢板的组织与性能影响较小。卷取温度为605℃时,抗拉强度达到702 MPa,-20℃冲击功为63.4 J。     

TRIP800钢板疲劳性能研究

对厚度为1.8mm的国产TRIP800 MPa钢板进行疲劳试验,并运用最小二乘法对试验数据进行拟合,获得了在对称循环应力下的疲劳经验公式.结果表明:TRIP800 MPa钢板在加载频率为8Hz、R=0的条件下疲劳极限是560MPa;TRIP800钢板的疲劳裂纹源位于表面下的夹杂物处,裂纹扩展区为韧性断裂,瞬断区为脆性断裂.     

采用直接淬火-回火技术研制抗拉强度780MPa高强韧钢板

测定了选定低碳微合金成分体系的动态CCT曲线.当冷却速度在1～30℃/s之间时,钢板形成贝氏体组织,随冷却速度的增加,Bs点下降,贝氏体组织逐渐细化,钢板维氏硬度增加.采用大于等于20 ℃/s的冷速淬火到室温后,在610～650 ℃回火,试制了抗拉强度大于780 MPa的高强度钢板.钢板的屈服强度大于700 MPa,-40 ℃冲击功大于150 J,钢板在630 ℃回火获得了较好的强韧性匹配.钢板直接淬火态的微观组织由宽度为0.5～1.5 μm的贝氏体铁素体板条和板条界面处的马奥组元构成.贝氏体板条内部有亚板条.回火热处理后,贝氏体板条界面弱化,球状的渗碳体在贝氏体板条边缘形成.仪器化冲击实验显示钢板在-40℃仍具有良好的止裂能力.钢板的贝氏体相变可用扩散机制较好地解释.     

不同焊丝A6082铝合金接头力学及应力腐蚀性能研究

以轨道车辆常用材料A6082铝合金为研究对象,选用ER5356 (进口)和ER5356 (国产)焊丝进行MIG焊,研究不同焊丝对A6082铝合金对接接头的力学性能及应力腐蚀性能的影响。结果表明,进口焊丝和国产焊丝焊接接头的抗拉强度和弯曲性能均符合规定要求。进口焊丝和国产焊丝焊接接头在89 MPa应力等级时,疲劳寿命均达到107周次,计算出在107周次下疲劳强度分别为81.5MPa和83.1 MPa;进口焊丝和国产焊丝焊接接头ISSRT值分别为0.057和0.023,2种焊丝焊接接头的应力腐蚀敏感性都较低,其中,国产焊丝接头的应力腐蚀敏感性更低。     

不同回火温度下Nb、Ti对785 MPa级特厚齿条钢板组织性能的影响

针对特厚齿条用钢板的开发,通过微合金化设计、控制轧制、调质热处理等工艺,制备了两种不同成分的785 MPa级别高强韧特厚齿条钢,研究了不同回火温度下Nb、Ti对钢板微观组织和力学性能的影响。结果表明,随着回火温度的升高,试验钢板屈服强度、抗拉强度、硬度逐渐降低。NbTi钢板回火脆性区间为300~500 ℃,3Ni钢板回火脆性区间为200~550 ℃。Nb、Ti微合金化可显著细化奥氏体晶粒,增加了大角度晶界的比例和密度,从而提高了钢板的强度和冲击韧性。NbTi钢板在650 ℃回火时获得最优强韧性匹配,其屈服强度和-60 ℃冲击功分别为805 MPa和200 J;3Ni钢板在600 ℃回火时获得最优强韧性匹配,其屈服强度和-60 ℃冲击功分别为881 MPa和140 J。     

轧制工艺对14Cr1MoR钢板组织与性能的影响

采取光学显微镜、扫描电镜及拉伸、冲击试验机对板厚60 mm的14Cr1MoR热轧钢板正火+回火态和模拟焊后态的组织与性能进行了研究。结果表明:一阶段控轧与两阶段控轧的钢板相比,终轧温度高,轧后冷却速度慢,钢板铁素体晶粒尺寸粗大,珠光体含量多;钢板的强度低,伸长率高,冲击性能低。两阶段控轧的钢板经655 ℃保温3 h模拟焊后热处理,屈服强度下降44 MPa,抗拉强度下降24 MPa,冲击吸能能量降低;模拟焊后保温时间延长到12 h,强度和冲击性能变化不大。两阶段控轧的14CrMoR钢板,经正火+回火或再经过655 ℃模拟焊后热处理,钢板的力学性能优良。     

固溶热处理对镁合金机械零件性能的影响

对A280镁合金机械零件进行不同固溶处理,取样后进行室温拉伸和冲击试验。结果表明:随固溶温度从350℃提高到470℃或固溶时间从8 h延长到24 h,机械零件的拉伸性能和冲击性能均先提高后下降。与350℃固溶相比,440℃固溶机械零件的抗拉强度增大39 MPa,屈服强度达增大38 MPa,断后伸长率减小2.1%,冲击吸收功增大17J;与8 h固溶相比,16 h固溶机械零件的抗拉强度增大21 MPa,屈服强度达增大20 MPa,断后伸长率减小1.4%,冲击吸收功增大15 J。AZ80镁合金机械零件的固温度和固溶时间分别优选为440℃、16 h。     

690 MPa级齿条钢板高周疲劳行为研究

由于加工过程中热输入历史的影响,在切割及焊接过程中会形成热影响区。热影响区和基体组织性能的差异导致海洋平台用特厚齿条钢板在长期服役过程中的疲劳寿命和疲劳极限不同。为探究热输入历史对材料基础疲劳性能的影响,研究了690 MPa海洋平台用齿条钢板火焰切割和焊接热影响区的高周疲劳行为,并与基体疲劳性能进行了对比。结果表明,切割热影响区和基体的疲劳强度分别为520 MPa和560 MPa,焊接热影响区和基体的疲劳强度分别为640 MPa和660 MPa。切割区基体和焊接区基体的平均有效晶粒尺寸分别为6.9 μm和5.6 μm,晶粒细化提高疲劳强度。由于热输入的影响导致组织不均匀,热影响区晶粒粗化,晶粒尺寸增加,在疲劳载荷作用下,晶界处应力集中增大,易在晶界处萌生裂纹源,使得试样在相同应力水平下,疲劳寿命和疲劳极限降低。