晶粒尺寸及Taylor因子对过时效态7050铝合金挤压型材横向力学性能的影响

采用常温冲击实验和拉伸实验研究了大断面7050铝合金型材横向3个典型位置的力学性能的差异,并通过OM,EBSD和TEM分析了其显微组织.结果表明:晶粒尺寸约为12μm的型材芯部比晶粒尺寸约为6μm的边部的屈服强度高,其原因是芯部较硬Copper取向的形变织构组分更强.根据固溶合金元素含量所得的固溶强化项、亚晶粒尺寸所得的晶界强化项和合金的屈服强度可计算Taylor因子,芯部为3.925,边部为2.257.晶界强化模型中Hall-Petch模型比Nes模型更适用于计算固溶后的晶界强化对合金屈服强度的贡献.此外,还建立了3种试样过时效态冲击功与亚晶粒尺寸之间的线性关系.     

FGH96合金双性能盘的组织与力学性能

通过对FGH96合金双性能粉末盘的显微组织分析和和力学性能测试,结果表明,FGH96合金双性能盘的轮缘部位为5-6级晶粒度的粗晶组织,轮毂部位为10-11级晶粒度的细晶组织,过渡区域晶粒度介于5-11级之间,整个过渡区域晶粒组织过渡平缓,盘件不同区域无异常晶粒长大发生;盘件轮毂部位的γ′相呈细小球状分布,轮缘部位和幅板部位的γ′相则呈中等尺寸的方块状和细小球状分布。FGH96合金双性能盘件不同部位的强度和其显微组织具有良好的一致性,过渡区域的拉伸性能具有很好的强韧配合;整个盘件具有明显的双组织/双性能特征。     

高性能电力铁塔角钢Q460TE的焊接特性

对所开发的高性能电力铁塔角钢Q460TE的焊接特性进行了研究,并分析了其焊后材料的力学性能、组织及其焊缝硬度分布等。结果表明:角钢焊接后拉伸断裂位置处于母材,试样的屈服强度平均值为480 MPa,抗拉强度平均值为627 MPa,伸长率平均值为24.8%,其塑性变形能力较好;角钢焊缝区组织为铁素体,熔合线附近的母材组织为铁素体+少量珠光体,晶粒度大于11.5级,熔合线附近的焊接材料组织主要为铁素体,热影响区组织为铁素体+少量珠光体,晶粒度在5.0~5.5级之间;热影响区的硬度值最高,可达243.59 HV,焊缝区与基体处的硬度较低。     

船用热轧球扁钢的组织与性能研究

通过力学性能检验、金相显微镜观察和透射电镜观察,对球扁钢不同位置的组织与性能进行分析。结果表明,球扁钢的腹板和球头性能都满足DH36钢的要求,腹板的韧脆转变温度约为-49℃,球头的为-37.5℃,腹板的晶粒度约为9.5级,球头为7.5级;球头比腹板的第二相数量多,粒子尺寸小,能弥补由于组织差异带来的强度差别,改善球扁钢截面性能的均匀性。     

炉内边部加热器对热镀锌加P高强钢力学性能及表面质量的影响

本文针对热镀锌加P高强钢在生产过程中边部加热器对材料力学性能及表面质量的影响进行了研究。P元素会造成带钢边部的温降从而影响材料的力学性能及表面质量。研究表明，生产过程中退火段边部加热器设定高于带钢退火温度10~20 ℃时可以保证材料边部与中心的力学性能均匀性，并且材料晶粒度基本保持一致；入锌锅前的均衡段边部加热器设定为475~485 ℃时可有效避免材料由于温降而造成的表面质量缺陷，但设定为485 ℃时存在造成锌渣缺陷的风险。因此炉内边部加热器设定应高于该段带钢温度20 ℃。     

Cracks of Cu-Cr-Zr Alloy Bars under Planetary Rolling

通过宏观和微观组织研究了棒坯边部、心部的晶粒尺寸及裂纹。利用横断面和纵断面的SEM微观组织分析了心部的裂纹形成机理。结果表明:边部的晶粒因为完成了动态再结晶,使晶粒比心部更加细化;心部约40μm的微裂纹是由于第二相粒子(体心立方的沉淀相Cr及金属间化合物Cu51Zr14和Cu5Zr)作为微裂纹的形成源,因为晶粒粗大降低了其强度而诱发。因而细化晶粒能防止微裂纹的形成。裂纹形成机理适合微孔形核、长大和聚合的位错模型。     

行星轧制条件下Cu-Cr-Zr合金棒坯的裂纹研究(英文)

通过宏观和微观组织研究了棒坯边部、心部的晶粒尺寸及裂纹。利用横断面和纵断面的SEM微观组织分析了心部的裂纹形成机理。结果表明:边部的晶粒因为完成了动态再结晶,使晶粒比心部更加细化;心部约40μm的微裂纹是由于第二相粒子(体心立方的沉淀相Cr及金属间化合物Cu51Zr14和Cu5Zr)作为微裂纹的形成源,因为晶粒粗大降低了其强度而诱发。因而细化晶粒能防止微裂纹的形成。裂纹形成机理适合微孔形核、长大和聚合的位错模型。     

二次挤压对Mg-5.0Gd-4.0Ni-0.5Cu-0.8Y-0.5Zn合金显微组织及力学性能均匀性的影响

采用金相显微镜、电子扫描显微镜、万能拉伸试验机等研究了一次挤压(E1)、二次挤压(E2)对Mg-5.0Gd-4.0Ni-0.5Cu-0.8Y-0.5Zn合金棒材显微组织及力学性能均匀性的影响。结果表明:一次挤压后,合金心部呈现双峰组织,边部是均匀的细晶组织,棒材织构整体呈现基面织构且心部织构显著强于边部,边部强度和伸长率明显高于心部;二次挤压后,边部和心部都是均匀的细晶组织,心部织构显著降低,但仍略高于边部,力学性能进一步提高,在不同部位基本一致。二次挤压显著提高了可溶解镁合金组织及力学性能的均匀性。     

边部组织状态对低碳热轧酸洗板冲压成形的影响

针对低碳热轧酸洗板边部材料冲压时易出现制耳、开裂现象,对钢板边部显微组织和成形性能进行了研究分析.钢板边部显微组织呈现明显的晶粒粗大及混晶特征.钢板边部的力学性能和中部位置相比,强度略低,成形性能恶化,钢板边部纵向和横向的塑性应变比r值显著低于中部,只有0.31和0.65,各向异性明显.钢板边部的显微组织和力学性能特征是由于边部实际轧制温度低,处于先共析铁素体和奥氏体两相区轧制形成的.低碳热轧酸洗板边部的显微组织和力学性能特征差异是导致材料在冲压时出现较多的制耳和开裂缺陷的原因.通过产品热轧工艺改进、成分调整可以改善热轧酸洗板边部组织和性能状态.     

输电铁塔用Q460角钢低温断裂韧性研究

采用三点弯曲试验,研究了输电铁塔用Q460角钢在低温下的断裂韧性。不同钢厂、不同规格Q460角钢的试验结果表明,温度越低,厚度对CTOD值影响越大,且厚度的增加会降低钢材韧性,促使钢结构更容易发生脆断。不同批次的Q460角钢,常规力学性能和断裂韧性有较大差别,且角钢的屈服强度对断裂韧性有一定影响,为此,应控制高强角钢屈服强度的上限。     

晶粒度对P92钢室温强度和持久强度的影响

采用金相显微镜对国内和德国不同状态P92钢的组织及晶粒度进行分析。通过机械式蠕变持久实验和常温拉伸实验对不同状态的P92钢进行持久强度和室温强度的研究。探究了晶粒度对不同状态P92钢持久强度和室温强度的影响。结果表明:国产P92钢使用状态下的晶粒度为7.0级90%、4.0级10%,对应的持久强度及室温强度分别为123.67、695 MPa;而德国P92钢使用状态下的晶粒度为1.0级,对应的持久强度及室温强度分别为131.07、710 MPa;经热处理后,国内和德国P92钢的晶粒度是8.0级,对应的持久强度分别是128.17、128.49 MPa,对应的室温抗拉强度分别是788、769 MPa。     

热处理工艺对大截面锻材10Ni3MnCuAl性能与组织的影响

利用力学性能测试方法及OM、SEM,研究了不同热处理工艺对大截面锻材10Ni3MnCuAl力学性能与组织的影响。结果表明,固溶前采用正火工艺可提高10Ni3MnCuAl的塑、韧性。冲击值表现出中心低、边角高的特点,而抗拉强度未发生明显变化。正火工艺可细化组织和晶粒,但大截面扁钢中心到边部的冷却强度有差异,边角组织细化和晶粒细化程度更好。     

热轧工艺对X65管线钢的组织与性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜和拉伸试验等方法研究了X65管线钢的显微组织、力学性能及冲击韧性,对粗轧后的高温奥氏体晶粒进行了分析.结果表明,X65管线钢板组织比较细小、均匀,铁素体晶粒呈不规则的多边形或针状,约为6 μm;经5道次粗轧后的高温奥氏体晶粒呈多边形,晶粒度平均为8.5级;成品板的铁素体晶粒内部或晶界处有析出相粒子;由于晶粒组织细小且钢中有害元素、夹杂物的含量低,故板的强度和韧性高.     

正火温度对海工用355 MPa级厚规格型钢组织及低温韧性的影响

针对屈服强度355 MPa级厚规格热轧H型钢进行了正火处理;利用光学显微镜,扫描电镜分别对轧制态和890、920 ℃正火处理试验钢的显微组织进行观察;对比分析了试验钢不同状态下冲击性能变化,得出了组织状态与冲击性能的相关性规律。试验结果表明,随着正火温度升高,魏氏体等异常组织减少直至消失;试验钢厚度方向不同部位偏析现象有效减轻,珠光体片层间距变细,整体晶粒细化,心部和边部组织均匀性显著提高;-40 ℃低温冲击性能显著提升,心部和边部冲击吸收能量差值缩小,与组织状态变化规律相一致。     

Ti6Al4V钛合金自由锻造板坯的显微组织及力学性能

对自由锻造Ti6Al4V钛合金板坯的显微组织和力学性能的均匀性进行了研究,分析了造成不同部位显微组织差异的原因。主要结论如下:板坯横向宏观组织为模糊晶,说明板坯晶粒充分破碎,组织细小均匀;板坯横纵向的显微组织有明显的差异,分别是等轴α相和长条α相;同向各取样部位的组织差异较小,表现出良好的组织一致性。板坯室温拉伸性能均满足标准要求,不同部位性能基本一致,强度实测值的离散度极小。     

铁塔用Q420B大规格角钢的组织与性能研究

采用光学显微镜、扫描电镜、拉伸试验和冲击试验等方法研究了铁塔用Q420B大规格角钢的组织和性能。结果表明,Q420B角钢组织为铁素体+珠光体,晶粒尺寸细小、均匀。3种不同肢厚25~#Q420B角钢的屈服强度为471~496 MPa,抗拉强度为617~627 MPa,伸长率为23%~29%,冲击韧性均达到国家标准规定的D级。     

控轧控冷工艺对建筑用钢组织与性能的影响

通过热模拟方法对建筑用20MnSi钢筋进行了CCT曲线测定,根据CCT曲线设计了控制轧制和控制冷却工艺,对比分析了常规冷却和控轧控冷工艺下20MnSi钢筋的显微组织和力学性能。结果表明,控轧控冷20MnSi钢筋的心部组织为铁素体和珠光体,1/2半径处组织为铁素体、珠光体和少量屈氏体组织,边部区域为回火索氏体和少量回火屈氏体;心部区域的晶粒度为8.5级,1/2半径处的铁素体晶粒度为10级;控轧控冷工艺下钢筋的抗拉强度和下屈服强度都高于常规工艺下的20MnSi钢筋,断后伸长率和强屈比低于后者,但是都满足国标对HRB400钢筋的要求;随着上冷床温度的升高,控轧控冷20MnSi钢筋的下屈服强度和抗拉强度都呈现为逐渐降低的趋势,而断后伸长率和强屈比都随着上冷床温度的增加而逐渐升高。     

X65高强高韧性管线钢的试制

介绍了唐钢高强高韧性X65管线钢的试制情况。采用光学显微镜和拉伸试验等方法研究了X65管线钢的显微组织、力学性能及冲击韧性。结果表明,试制X65管线钢组织细小、均匀,铁素体为不规则多边形铁素体,晶粒度平均为12.5级。其由于晶粒细小且夹杂物含量低,所以X65管线钢的强度和韧性好,能满足用户的使用要求。     

大型轴锻件生产工艺研究

大型锻件组织性能会对产品质量产生重要影响。本文通过锻件化学成分控制以及合理的热处理工艺设计,进行了大型轴锻件试生产,并对其进行化学成分、力学性能及金相组织等检验。结果表明:锻件的化学成分、力学性能均符合要求;锻件正火+回火后,组织为铁素体+珠光体,不同位置晶粒大小较为均匀,平均晶粒度达到7～8级。     

变形程度对6061铝合金大规格棒材组织和性能的影响

为了研究挤压变形程度对6061铝合金大规格棒材组织和性能的影响,通过金相(OM)、扫描电镜(SEM)、导电率、拉伸试验测试在不同变形程度条件下6061-T6铝合金棒材的组织和性能。结果表明,经过挤压变形后,棒材晶粒被细化,纵向组织被拉长。随着变形程度的增加,棒材边部、1/2半径处、芯部组织更加均匀,拉伸断口韧窝形貌逐渐均匀密集,导电率逐渐降低,而力学性能逐渐升高。随着变形程度的增加,棒材边部与挤压筒的摩擦力增大,当变形程度大于85.6%时,边部金属流动受摩擦阻力作用,其力学性能逐渐低于棒材芯部的。当变形程度小于73%时,边部金属流动与挤压筒接触,晶粒被破碎拉长,其力学性能和伸长率远高于芯部的。