高层建筑结构用钢Q460GJC的开发

文章介绍了以C-Mn系列成分设计为主,添加Nb、V、Ti等微合金元素复合合金化,采用先进的控制轧制和控制冷却工艺,开发出综合性能优良的Q460GJC高层建筑用钢板。钢板的组织为铁素体加珠光体和少量贝氏体,晶粒组织细小、均匀,力学性能完全满足标准要求。     

金基微合金强化研究综述

本文介绍了少量添加元素对金及金合金铸态组织、力学性能和再结晶特性的影响，论述了金基微合金的合金化规律，探讨了金基微合金强化的研究方向。     

金基微合金强化研究

介绍了少量添加元素对金及金合金铸态组织，力学性能和于结晶特性的影响，论述了金基 合金的合金化规律，探讨了金基微合金强化的研究方向。     

W4Mo2Cr4VNb钢的组织和力学性能

 由于钨、钼、钒合金元素价格昂贵,因而导致含较多这类合金元素的钢的成本较高。合理运用高速钢的合金化理论,研究出了一种低合金高速钢——W4Mo2Cr4VNb。此钢的(W+Mo+V)含量比通用高速钢W9低很多,而且通过调整碳含量及加入价格较便宜的微合金元素铌,使该钢具有较好的综合力学性能和较低的成本。文章研究了W4Mo2Cr4VNb钢的组织和力学性能。     

添加钯和铜元素改善金包银复合键合丝的力学性能

用固相复合技术制备微电子封装用金包银复合键合丝,利用金相显微镜、高低温拉力仪、推拉力计和扫描电镜(SEM),对不同合金成分的金包银复合键合丝的定向凝固组织及力学性能进行表征,获取晶粒尺寸大小及形貌特征,分析钯、铜元素对再结晶温度、力学性能参数及键合强度的影响,阐明钯和铜对金包银复合键合丝的强化机制。结果表明:在金包银复合键合丝芯材中添加铜,组织呈等轴晶,而同时添加钯和铜,铸态组织由胞状树枝晶和胞状晶组成,晶粒细小均匀。钯和铜可以提高复合键合丝的再结晶温度使其具备更高的耐热性。同时添加钯和铜的复合键合丝具有较高的塑/韧性,键合后弧形稳定,拉力及焊球推力最高,键合质量好。钯、铜微合金化金包银复合键合丝的强化机制为:固溶强化和细晶强化。二元复合添加的复合键合丝具有更高的强化增量,其力学性能更为优异。     

铁钛多元微合金化对CuCrZr合金组织和性能的影响

CuCrZr合金由于具有优异的综合性能被广泛应用于高温领域,对于高温耐热铜合金来说,在保持高强高导的同时,需要拥有更好的高温组织稳定性和高温力学性能。本文通过Fe和Ti元素的微合金化提高CuCrZr合金的耐热性能,研究了合金化元素的添加对CuCrZr组织和性能的影响。研究发现Fe和Ti元素的添加使合金的变形机制由滑移主导向滑移和孪生共存转变。由于孪生机制的影响,合金内生成了高密度的纳米孪晶和层错,这些微结构对合金的强度和塑性均能够产生有益作用。研究还发现合金元素的添加改变了CuCrZr合金中第二相的成分,使得纳米尺度和微纳尺度的第二相由Cr颗粒变成了Cr/Fe颗粒。由于微合金化元素的添加改变了合金的微观组织和第二相,最终使得合金的高温性能稳定性有了一定程度的提高。     

金基微合金强化研究

介绍了少量添加元素对金及金会金铸态组织、力学性能和再结晶特性的影响,论述了金基微合金的合金化规律,探讨了金基微合金强化的研究方向．     

高含量La_2O_3/Y_2O_3对钼合金微观组织与性能的影响

采用粉末冶金方法制备了不同质量分数La_2O_3/Y_2O_3复合稀土氧化物掺杂的钼合金,观察了钼合金物相构成、显微组织和断口形貌,测试了其力学性能。结果表明:掺杂La-2O_3/Y_2O_3钼合金的物相组成为La_2O_3、Y_2O_3和Mo;锻造态钼合金横截面的晶粒尺寸随La_2O_3/Y_2O_3含量增加而减小,锻造态钼合金纵截面的显微组织为明显的纤维状织构组织形态;锻造态Mo(La_2O_3)3.0(Y_2O_3)0.5钼合金的横截面断口为韧窝断裂和少量解理断裂,纵截面断口为沿晶脆性断裂;合金抗弯强度和弯曲角随La_2O_3/Y_2O_3含量的增加先增加后降低,Mo(La_2O_3)3.0(Y_2O_3)0.5钼合金抗弯强度达到1133 MPa,弯曲角达到38°。     

铝锂合金高强化成分设计

总结了铝锂合金高强化成分设计的发展过程,综合了课题组主合金元素Cu、Li含量,微合金元素Mg、Ag、Zn及稀土(RE)元素等对Al-Cu-Li系铝锂合金力学性能及析出相影响规律的研究结果。铝锂合金中Cu/Li比例较低时有利于时效时δ′相(Al3Li)析出,但不利于强度的提高;而Cu/Li比增加则有利于时效时T1相(Al2CuLi)及θ′相(Al2Cu)析出,从而有效提高铝锂合金的强度。微合金化元素Mg能有效促进T1相形核析出,加速铝锂合金时效响应速度,提高T1相析出密度,进而提高铝锂合金强度;Mg+Ag及Mg+Zn复合添加能进一步促进T1相析出,提高T1相分布密度;Mg+Ag+Zn三元复合微合金化具有最好的促进T1相形核析出及提高铝锂合金强度的效果。在高Cu/Li比铝锂合金中添加微量RE元素将导致时效时含Cu强化相T1相及θ′相减少,降低铝锂合金强度。铝锂合金高强化成分设计的思路应是在Mg、Mg+Ag、Mg+Zn或Mg+Ag+Zn微合金化基础上,提高Cu+Li总量并保持较高Cu/Li比。     

Zn含量对Mg-Mn-Zn合金显微组织和力学性能的影响

通过添加少量的Zn元素制备了(%,质量分数)Mg-2.0Mn-x Zn(x=0,0.5,1.0,1.5,2.0)合金。对合金进行挤压变形,并利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)等手段,研究了少量的Zn元素对Mg-Mn合金组织及力学性能的影响。实验结果表明,Mg-2.0Mn-x Zn合金的铸态及挤压态组织中主要含有的第二相为颗粒状的α-Mn相,Zn元素均匀固溶于Mg基体中。少量添加的Zn元素可以显著细化铸态Mg-Mn-Zn镁合金的晶粒尺寸。随着Zn含量增加,挤压态合金中动态再结晶区域增加,混晶组织呈减少趋势。少量添加Zn元素对挤压态Mg-2.0Mn合金的强度及塑性都有明显的改善作用,尤其是合金的屈服强度最高增加42%,延伸率增加57%。随着Zn添加量增加,合金强度的增加趋势减弱。SEM观察显示挤压态Mg-2.0Mn-x Zn合金拉伸试样的断口形貌以韧窝及解理台阶为主,呈现韧性断裂与准解理断裂的混合断口形貌。     

Sb-Ba复合随流孕育对大断面球铁低温冲击性能的影响北大核心CSCD

采用随流孕育的方式向铁液中分别加入普通孕育剂75SiFe和含Sb和Ba孕育剂进行孕育处理,浇注尺寸规格为180 mm×180 mm×200 mm的大断面球墨铸铁试块。运用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、拉力试验机、冲击试验机等检测方法,研究Sb-Ba复合随流孕育对大断面低温球墨铸铁组织和性能的影响。结果表明,与用普通孕育剂75SiFe相比,运用含Sb和Ba复合孕育剂对铁液进行随流孕育能显著改善大断面低温球墨铸铁微观组织和力学性能。该工艺可提高试样的石墨球化级别、改善石墨形态、增加石墨球数量、细化石墨球,可有效避免孕育衰退,使铸件组织和力学性能达到较佳匹配。冲击试验表明,低温韧性得到了明显提高,其(-40℃)冲击功平均值不低于为12 J。     

预扩散处理对原位生成TiC_p/Fe基粉末冶金复合材料组织与性能的影响

将水雾化Fe粉与Ni粉、Mo粉、Ti粉混合均匀,然后在800℃、50%H2+50%Ar(体积分数)气氛保护下进行预扩散处理,将预扩散粉与电解Cu粉和石墨粉混合,通过压制与烧结,制备Ti C颗粒增强Fe基复合材料。通过X射线衍射分析、扫描电镜及能谱分析和力学性能测试等手段,研究预扩散处理对原位生成Ti Cp/Fe基粉末冶金材料组织与性能的影响。结果表明:Fe-Ni-Mo-Ti混合粉在800℃下预扩散处理后形成表面粗糙的团球状预扩散粉末颗粒,但合金元素在Fe粉颗粒内分布不均匀。与用混合粉制成的Ti Cp/Fe基复合材料相比,用预扩散粉制备的材料孔隙率略有增加。随预扩散时间延长,材料中富Ti区的尺寸减小,组织明显细化,珠光体分布更均匀,同时形成大量弥散分布的粒径在0.1~0.5μm的Ti C颗粒。材料的硬度和抗弯强度都随原料粉预扩散时间延长而提高,用60 min预扩散粉制成的Ti Cp/Fe基复合材料的硬度HRB和抗弯强度分别达到63.6和613.7 MPa,比用混合粉制成的Ti Cp/Fe基复合材料分别提高11.8%和38.3%。用预扩散粉末制备的Fe基复合材料的断裂形式为具有一定韧性断裂特征的脆性断裂。     

Cu/Sb/Sn/Mo/W对新国标09CrCuSb钢组织及力学性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、电子探针、拉伸力学性能测试、夏比冲击测试,研究了新国标NB/T47019-2021的09CrCuSb钢合金元素Cu、Sb、Sn、Mo和W对其微观组织和力学性能的影响。研究表明,新标准中增加的合金元素将促进钢中δ-铁素体的析出,同时也会增加材料强度但会降低其塑性;δ-铁素体将显著降低材料冲击力学性能[其中,R_p0.2=365.64 MPa,夏比冲击功KV₂为243 J(室温)和192 J(-40℃)],使得冲击断口由塑性断口向脆性断口特征转变,特别是对-40℃的冲击功降低作用尤为显著。在新国标成分框架下,须通过合理的热加工工艺调整,降低钢中δ-铁素体的析出,从而提高材料力学性能。     

As cast acicular ductile aluminum cast iron

 The effects of 2.2% Ni and 0.6% Mo additions on the kinetics, microstructure and mechanical properties of ductile aluminum cast iron were studied in the as-cast and tempered conditions. Test bars machined from cast to size samples, were used for mechanical and metallurgical studies. The results showed that the addition of Ni and Mo to the base iron produces an upper bainitic structure resulting in an increase in strength and hardness. The same trend was shown when the test bars tempered from 300oC in the range of 300 to 400oC. The elongation increased with increasing the temperature from 300 to 400oC. The carbon content of the retained austenite also increased with increasing temperature. The results also showed that the kinetics, microstructure and mechanical properties of this iron are similar to Ni-Mo alloyed silicon ductile iron.     

Light‐weight steels based on iron‐aluminium ‐ influence of micro alloying elements (B,Ti, Nb) on microstructures,textures and mechanical properties

The influence of the micro alloying elements B, Ti and Nb on the recrystallization texture and mechanical properties of iron aluminium light‐weight steels, particularly with reference to their improved deep drawing properties was investigated. Depending on the combination of the alloying elements the microstructures of the investigated micro alloyed Fe‐6Al steels are influenced by grain refinement. Likewise, variable combinations of micro alloying elements differently affect the texture. Generally, the mechanical properties are improved. However, small amounts of B, Ti and Nb cause superior deep drawing and stretch forming properties of these iron aluminium light‐weight steels The microstructures of various micro alloyed cold rolled Fe‐6Al steel sheets were evaluated by optical microscopy, scanning electron microscopy (SEM) inclusively EDAX and X‐ray diffraction. Texture measurements were performed using a goniometer with a closed Eulerian cradle and analysed by ODF calculations. Tensile tests were carried out at room temperature and 200 °C, respectively. The deep drawing behaviour was determined by performing cupping tests and digitalised strain analysis.     

烧结钼钢的动力学性能

许多粉末冶金应用，要求烧结零件能耐高的静力学和动力学工作应力。提高烧结密度是提高动力学性能，获得适当显微组织的关键参数之一。在市场上的低合金钢粉中，低钼合金钢粉令人感兴趣，因为这种合金元素仅对粉末压制性有轻微影响，却很有效地提高淬透性和力学性能。此外，像Ni和Cu关键性元素混合到基础钢粉中或在退火处理过程中扩散粘结到钢颗粒上，也会通过改善显微组织使力学性能提高。本文研究了含有不同量的预合金的低Mo合金钢粉的抗拉和动力学性能。也讨论了将Ni和Cu预混合或扩散粘结到这些钼钢中的作用，特别是对轴向疲劳性能和强度的影响。还与其它类型疲劳试样和／或试验方法所得结果进行了对比。     

Microstructure and properties of hot‐rolled high strength multiphase steels for automotive application

Effects of alloying with combinations of the elements Mo, Cr and B on the bainite transformation behaviour and microstructure of hot‐rolled high strength sheet steels microalloyed with mass contents of Ti and Nb, 0.05 or 0.15 % C and 1.5 % Mn have been studied. The relationships between microstructures formed in the steels coiled at various temperatures and their mechanical properties have been investigated. The 0.15 % C microalloyed steel alloyed with Mo,Cr and B with a complex bainitic microstructure was found to have distinctive high performance behaviour combining continuous yielding, high tensile strength and plasticity after coiling in a wide temperature region. The strain hardening of the micro‐constituents typical for the investigated steels has been analysed to have a better understanding of the mechanical properties of complex phase microstructures in low alloy ferrous alloys. It was found that bainitic ferrite with austenitemartensite islands as a second phase leads to high strength and adequate elongation. The features of the bainite formation in the Mo, Cr and B alloyed CMn steel microalloyed with Ti and Nb during slow cooling from temperatures between 650 and 550 °C was studied by dilatometry.     

不同冷速下钛微合金化Q345B钢的HAZ组织及性能

焊接热影响区(HAZ)的微观组织很大程度上决定了钢材焊接处的力学性能。为了掌握含钛微合金钢Q345B在不同焊接线能量下热影响区的微观组织及性能演变规律，采用Gleeble 3500热模拟试验机，对含钛微合金钢Q345B焊接过程中热影响区的组织演变进行模拟试验研究，分析了冷却速率对热影响区的微观组织及冲击韧性的影响。结果表明，大线能量焊接低冷速下热影响区组织以粒状贝氏体为主，t8/5为120 s时，析出针状铁素体，针状铁素体的出现有利于焊接热影响区冲击韧性的提升。     

CuCrMoFe系触头材料的初步研究

对CuCrMoFe新型真空开关触头材料的显微组织、合金元素分布及断口形貌进行了观察研究。结果表明,CuCrMoFe合金仍为两相合金,以Cu为基体的固溶体相和以Cr为基体的固溶体相。Mo全部分布于Cr中,Fe主要分布于Cr中,少量也分布于Cu中,合金断口形貌为穿晶解理断裂,晶粒较CuCr50的细小,力学性能优于CuCrFe。     

石墨球对系列冲击温度下球墨铸铁断口作用机制

 为了明确低温用球墨铸铁材料断裂微观机理，针对石墨球对系列温度球墨铸铁冲击断口演变过程的作用机制进行研究。采用SEM、激光共聚焦显微镜等手段系统分析了不同温度下石墨球对球墨铸铁冲击断裂过程的影响。定量断口分析结果表明，与冲击功随温度的变化一致，断口表面粗糙度Sa和空穴扩张比Rc/R0(韧窝与石墨球半径之比)均随温度的下降呈明显降低趋势。随着冲击试验温度的降低，由韧性断裂逐渐过渡到脆性断裂，这种断裂机制的变化导致断面粗糙度指数剧烈下降，空穴扩张比值趋近于1。冲击过程中裂纹总是在石墨 基体界面处发生开裂并沿着石墨 基体界面不断扩展，因此实际生产过程中应该注重改善石墨球与基体界面处组织状态。