添加Si对FeMn阻尼合金组织及性能的影响

采用倒扭摆测试仪、SEM、TEM等方法研究了添加Si对FeMn阻尼合金组织和性能的影响.结果表明,Si的加入增加了FeMn合金的层错和ε马氏体片层的数量,但由于马氏体片的交叉及Si引起的晶格畸变都阻碍了合金阻尼源界面的移动,使得合金阻尼性能降低;预变形后Fe-19Mn合金阻尼性能呈现先增加后降低的趋势,而Fe-19Mn...     

Mn对ZA40合金微观组织和性能的影响

文章以ZA40合金为研究对象,通过对其添加不同含量的Mn来研究Mn元素对ZA40合金微观组织、硬度以及摩擦磨损性能的影响。试验结果表明,只需加入微量的Mn,合金组织的基体晶粒就会得到明显的细化,富锰硬质点在组织中呈点状和颗粒状分布。当Mn含量达到0.75%时,合金中开始有富锰相出现;此后,如果继续加大Mn含量,富锰相开始聚集并呈条状和块状集中于晶界;当Mn含量达到1.5%时,富锰相呈片状组织贯穿晶界。在0~0.75%范围内,合金硬度随着Mn元素含量的增加而显著提高。但是,当Mn元素含量超过1.0%之后,增加Mn元素含量对合金硬度的影响就变得不明显了。此外,在合金中加入少量的Mn元素即可显著地提高其耐磨性。当Mn含量为1.0%时,合金的摩擦磨损性能最好。     

冷变形对Fe-19Mn合金的组织和阻尼性能的影响

摘要：Fe-Mn合金具有良好力学性能的同时,还具有较高的阻尼性能,因此被认为是一种非常具有应用前景的高阻尼合金,并可用于结构和汽车零部件。为了研究冷变形对Fe-Mn合金阻尼性能的影响,通过室温拉伸的方法,对Fe-19Mn合金进行了变形量为0~15%的冷变形处理。采用动态机械分析仪（DMA）对变形前后的Fe-19Mn合金的阻尼性能进行了测试,利用OM、SEM和TEM观察了显微组织的演变,以及XRD进行了物相分析和不同类型层错几率的计算。结果表明：当变形量小于15%时,Fe-19Mn在冷变形前后的阻尼性能均随振幅的增加呈近似线性增加,当变形量达到15%时,阻尼性能随振幅的变化偏离线性关系;随着频率的增加,不同变形量时的阻尼性能均基本不变。由G-L图可知,当振幅小于临界振幅时的阻尼性能变化符合G-L位错模型,振幅高于临界振幅时的阻尼性能变化与微塑性变形有关。随着变形量的增加,在不同的振幅范围内,Fe-19Mn的阻尼性能呈现不同的变化特征：当振幅小于20μm时,阻尼性能随变形量的增加而增大,并且与ε-马氏体中的形变层错几率的变化趋势相似;当振幅高于20μm时,阻尼性能呈先增加后降低的趋势,变形量为5%时的阻尼性能最好,并且与γ/ε相界面长度的变化趋势相似。因此,振幅小于20μm时,Fe-19Mn的阻尼性能随冷变形量的变化主要受ε-马氏体中的形变层错的边界影响;振幅高于20μm时,Fe-19Mn的阻尼性能随冷变形量的变化主要受γ/ε相界面长度的影响。由γ-奥氏体中的层错观察和层错几率计算可知,在变形前后,γ-奥氏体中的层错边界对Fe-19Mn合金的阻尼性能均无明显贡献。     

冷变形对Fe-19Mn合金的组织和阻尼性能的影响

Fe-Mn合金具有良好力学性能的同时,还具有较高的阻尼性能,因此被认为是一种非常具有应用前景的高阻尼合金,并可用于结构和汽车零部件。为了研究冷变形对Fe-Mn合金阻尼性能的影响,通过室温拉伸的方法,对Fe-19Mn合金进行了变形量为0～15%的冷变形处理。采用动态机械分析仪(DMA)对变形前后的Fe-19Mn合金的阻尼性能进行了测试,利用OM、SEM和TEM观察了显微组织的演变,以及XRD进行了物相分析和不同类型层错几率的计算。结果表明:当变形量小于15%时,Fe-19Mn在冷变形前后的阻尼性能均随振幅的增加呈近似线性增加,当变形量达到15%时,阻尼性能随振幅的变化偏离线性关系;随着频率的增加,不同变形量时的阻尼性能均基本不变。由G-L图可知,当振幅小于临界振幅时的阻尼性能变化符合G-L位错模型,振幅高于临界振幅时的阻尼性能变化与微塑性变形有关。随着变形量的增加,在不同的振幅范围内,Fe-19Mn的阻尼性能呈现不同的变化特征:当振幅小于20μm时,阻尼性能随变形量的增加而增大,并且与ε-马氏体中的形变层错几率的变化趋势相似;当振幅高于20μm时,阻尼性能呈先增加后降低的趋势,变形量为5%时的阻尼性能最好,并且与γ/ε相界面长度的变化趋势相似。因此,振幅小于20μm时,Fe-19Mn的阻尼性能随冷变形量的变化主要受ε-马氏体中的形变层错的边界影响;振幅高于20μm时,Fe-19Mn的阻尼性能随冷变形量的变化主要受γ/ε相界面长度的影响。由γ-奥氏体中的层错观察和层错几率计算可知,在变形前后,γ-奥氏体中的层错边界对Fe-19Mn合金的阻尼性能均无明显贡献。     

预处理组织对低碳钢IQ&P工艺下组织及性能影响

采用γ单相区和γ+α双相区轧制并淬火工艺以及双相区再加热-淬火-碳配分(IQ&P)工艺,研究预处理组织对低碳钢室温状态多相组织特征及力学性能的影响规律.实验用低碳钢经两种工艺轧制并淬火处理,获得马氏体和马氏体+铁素体的预处理组织,再经双相区IQ&P工艺处理后均获得多相组织.马氏体预处理钢的室温组织由板条状亚温铁素体、块状回火马氏体以及一定比例的针状未回火马氏体和8.2%的针状残余奥氏体组成;马氏体+铁素体预处理钢由板条状亚温铁素体、块状和针状未回火马氏体以及14.3%的短针状或块状残余奥氏体组成.在相同的双相区IQ&P工艺参数下,预处理组织为马氏体的钢抗拉强度为770 MPa,伸长率为28%,其强塑积为21560 MPa·%;而预处理组织为马氏体+铁素体的钢抗拉强度为834 MPa,伸长率增大到36.2%,强塑积达到30190 MPa·%,获得强度与塑性的优良结合.      

Mn元素对过流冷却过共晶Al-22Si-2Fe-xMn合金显微组织及耐磨性的影响

采用常规铸造和分段式倾斜板过流冷却铸造工艺制备Al-22Si-2Fe-xMn合金，研究表明:过流冷却制备工艺能够改善初生Si形貌及尺寸，但对针状富Fe相作用有限.利用扫描电镜、X射线衍射及透射电镜等手段分析过流冷却条件下Mn元素添加对富Fe相晶体结构的影响，通过摩擦磨损实验研究不同Mn/Fe质量比的过共晶Al-Si合金的硬度及耐磨损性能.结果表明:随着过流冷却铸造过共晶Al-Si合金中Mn/Fe质量比增加，合金中四方结构的长针状富Fe相逐渐减少直至基本消失，当Mn/Fe质量比为0.7时，富Fe相主要为六方结构的块状或鱼骨状α-Al₁₅（Fe，Mn）₃Si₂相，此时，合金耐磨性较未添加Mn元素时有所提升，磨损机制以磨料磨损方式为主.      

微合金元素对低合金高强钢焊缝及热影响区组织性能的影响

介绍了新一代低合金高强结构钢发展过程中可焊接性及接头性能的重要性。焊接接头性能的优劣取决于接头的微观组织。焊接接头微观组织是在焊接凝固以及随后的固态相变过程中生成的,组织种类与很多因素有关,其中,焊缝金属中微合金元素的影响非常大。综述了微合金元素Ti,V,Ni,Cr,Nb,B,稀土等对低合金高强钢焊缝及热影响区组织和性能的影响,着重论述了针状铁素体形成过程中上述微合金元素及一些非金属夹杂物的作用机制与影响途径,并对该领域的发展进行了展望。     

Co-Cr-Mo-Si颗粒强化铁基材料的研制

采用烧结 -熔渗和后续热处理工艺制备了Co Cr Mo Si硬质相颗粒强化的高性能铁基粉末冶金气门座材料。研究了不同状态下材料的显微组织以及Co Cr Mo Si硬质相颗粒和合金元素对材料性能和组织变化的影响。结果表明 ,材料烧结态孔隙多 ,硬质相颗粒与基体结合不完全。熔渗后 ,孔隙明显减少 ,致密度较高 ,显微组织为针状珠光体、铁素体、粒状碳化物和游离铜 ,硬质相颗粒作为独立相存在于组织中 ,并且与基体形成较为理想的界面结合强度。热处理后 ,显微组织为细针状的马氏体、残余奥氏体、游离铜 ,细小粒状的碳化物和以独立相存在的硬质相颗粒。这种组织可以明显提高材料的硬度、密度和强度 ,并且还具有一定的塑性和冲击韧性。合金元素的加入 ,可以细化晶粒 ,提高材料的机械性能     

β相区短时固溶处理对TC4合金显微组织和性能的影响

根据TC4合金β相区加热时α→β转变速度较快的特点,提出了一种热处理工艺:β相区短时固溶淬火+时效。本文对经β相区短时固溶处理后,合金的显微组织变化规律及其对性能的影响进行了研究。结果表明:β相区短时固溶淬火可获得板条、针状两种形态的马氏体,板条状马氏体量随固溶时间延长而减少。经时效后,板条状马氏体分解,析出相细小弥散;针状马氏体析出相粗大,且呈方向性分布。两种形态马氏体的析出对合金强度贡献的差异不大,而对延伸率影响的差异比较显著。1050℃固溶时间小于12s时,时效后合金的性能可与常规处理(两相区固溶时效处理)保持同一水平,并略有提高,同时,由于固溶时间较短,可达到节约能源,防止污染的目的。     

Ti含量对U-Ti合金组织和性能的影响

采用真空感应熔炼的方法制备了U-0.5%Ti、U-0.75%Ti和U-0.95%Ti合金试样,研究了Ti含量对合金微观组织、室温拉伸性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明:三种成分的U-Ti合金组织均以针状和双凸透镜状马氏体为主,物相组成主要有α′相和U_2Ti相;随着Ti含量的增加,U-Ti合金的晶粒逐渐细化,U_2Ti相的含量逐渐增大。同时,随着Ti含量的增加,U-Ti合金的强度逐渐提高,而塑性逐渐降低,耐腐蚀性能也略有下降。     

Study on microstructure and mechanical properties of ZL107 alloy added with yttrium

The effects of Y on the microstructure and mechanical properties of ZL107 alloy were investigated using optical microscope, scanning electron microscope (SEM), Brinell hardometer, and MTS 810-22M tensile testing machine in this paper. The results showed that after Y was added to ZL107 alloy, the size of α-Al dendritie reduced, the acicular eutectic Si became short rod-shaped or granular, and the number and size of the blowholes obviously reduced. The mechanical properties of ZL107 alloy firstly increased and then decreased with Y content increasing. When Y content was 0.1 wt.%, the tensile strength and hardness of the alloy were maximum.     

低成本工程机械用Q690E级高强钢的热处理工艺与工业化

  以低成本、高附加值Q690E级调质板开发为目标,研究了亚温热处理与调质热处理工艺参数对试验钢显微组织与力学性能的影响。结果表明：在进行810℃亚温淬火处理的前躯体中存在大块状的铁素体时,易导致试验钢的低温冲击韧性恶化;以板条马氏体为前躯体经相同亚温淬火后,显微结构为更加细小的马氏体和以条状形态呈平行趋势分布在马氏体之间的铁素体两相混合组织,试验钢的-40℃冲击功值高达247J,但强度较低;常规调质热处理后的试验钢具有良好的综合力学性能,采用修正后的工艺参数,工业试制6~60mm规格产品的强韧性能均明显超过相关标准要求。     

不同强度级别低合金钢焊缝金属的组织特征及其对韧性的影响

焊接区的微观组织是决定其力学性能的关键因素。为了改善低合金钢焊缝的冲击韧性,对500~1 000MPa级焊条的焊缝金属的化学组成、金相组织和力学性能进行了对比研究。采用金相显微镜和透射电子显微镜对不同强度级别的低合金钢焊缝组织进行了观察和电子衍射分析,并进行了焊缝金属拉伸强度和冲击韧性测试。结果表明,随着焊条强度级别的增加,焊缝组织由先共析铁素体、针状铁素体加珠光体变成粒状贝氏体,最后变成贝氏体加马氏体组织;当焊缝组织为粒状贝氏体时其韧性最低。     

热处理对激光选区熔化TC4钛合金显微组织和力学性能的影响

研究了激光选区熔化(SLM) TC4钛合金沉积态和退火态显微组织的特征及其对力学性能的影响规律。结果表明:合金组织沿激光选区熔化成形高度方向呈现外延生长,形成柱状晶,晶内存在大量的针状马氏体α’相。退火后,晶内的针状α’相转变为α+β板条组织。随着退火温度的升高,组织中α相含量逐渐降低,α片层逐渐粗化,β相含量逐渐升高;室温拉伸强度逐渐降低,塑性逐渐升高,显微硬度逐渐降低。经过800℃×2 h/FC退火热处理后,激光选区熔化成形TC4钛合金具有最佳的强度与塑性匹配。     

不同冷却制度下X100管线钢组织特征及力学性能

采用热模拟试验机和试验轧机研究了X100管线钢连续冷却相变规律及不同冷却制度下显微组织特征及力学性能变化规律.研究结果表明:随冷却速度升高及终冷温度降低,试验钢显微组织由针状铁素体过渡至板条贝氏体及马氏体,非淬火条件试验钢中马氏体岛或M-A岛为微孪晶马氏体;轧制后直接以30℃/s冷却至450℃左右时,试验钢具有良好强韧...     

基于退火路径的中锰钢组织转变与力学性能

为了更好地指导中锰钢工业试制,利用扫描电镜、电子背散射衍射、透射电镜和拉伸试验机等研究了不同退火路径下低碳中锰钢的组织转变及合金元素配分行为,并评价了其对力学性能的影响.结果表明,热轧中锰钢的显微组织主要由铁素体、板条马氏体、粒状贝氏体和残余奥氏体构成.经冷轧变形后,原组织中的铁素体和马氏体晶粒破碎,残余奥氏体和M/A...     

Effect of transformation substructure on the strength and toughness of Fe−Mn alloys

Phase transformations in Fe?Mn alloys containing up to 9 pct Mn were studied by optical and electron transmission microscopy. Either equiaxed ferrite, massive ferrite, or massive martensite can form on cooling from austenite. The particular type of transformation product formed was found to depend on the alloy content, austenite grain size, and cooling rate. The mechanical properties of all the transformation products were evaluated using tensile and impact testing and are discussed in terms of the observed microstructural features. Yield strength and impact transition temperature were found to be relatively insensitive to manganese content but were strongly influenced by the transformation substructure and grain size of the transformed phase. In martensite it has been shown that the structural unit analogous to grain size in ferrite is the martensite packet size, which in turn is controlled by the prior austenite grain size. The fracture surface of broken impact specimens and the fracture profile were examined by means of electron and optical microscopy techniques. These fractographic observations were correlated with impact test data and microstructural observations of the various transformation products.     

Effect of alloying elements on the microstructure and properties of a hot-rolled low-carbon low-alloy bainitic steel

A two-level full factorial statistical experiment consisting of eight alloys was conducted to determine the effect of 2 pct cobalt, 1 pct nickel and 1 pct chromium on the hot-rolled microstructure and properties of a bainitic steel containing 0.2 pct C, 2 pct Mn, 1 pct Si, 0.75 pct Mo and 0.003 pct B. The results indicate that chromium induced the formation of the acicular bainitic structure while cobalt favored massive ferrite formation and resulted in islands of martensite and/or austenite. Nickel, when added singly, did not appear to influence the microstructure but in combination with chromium, enhanced the formation of the lower bainitic structure. The mechanical properties were statistically analyzed and statistical equations were obtained to predict optimized compositions. These equations indicate that chromium increased the toughness of these steels more than nickel. However, it was shown that with similar bainitic structures, nickel enhanced the toughness more than chromium. The results illustrate the short-coming of a pure statistical approach to the design of alloys.     

Effect of alloying elements on the microstructure and properties of a hot-rolled low-carbon low-alloy bainitic steel

A two-level full factorial statistical experiment consisting of eight alloys was conducted to determine the effect of 2 pct cobalt, 1 pct nickel and 1 pct chromium on the hot-rolled microstructure and properties of a bainitic steel containing 0.2 pct C, 2 pct Mn, 1 pct Si, 0.75 pct Mo and 0.003 pct B. The results indicate that chromium induced the formation of the acicular bainitic structure while cobalt favored massive ferrite formation and resulted in islands of martensite and/or austenite. Nickel, when added singly, did not appear to influence the microstructure but in combination with chromium, enhanced the formation of the lower bainitic structure. The mechanical properties were statistically analyzed and statistical equations were obtained to predict optimized compositions. These equations indicate that chromium increased the toughness of these steels more than nickel. However, it was shown that with similar bainitic structures, nickel enhanced the toughness more than chromium. The results illustrate the short-coming of a pure statistical approach to the design of alloys.     

Ni和Nb元素对Fe-Cr-Mo合金力学和阻尼性能的影响

摘要：采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、弯曲共振试验机和万能材料试验机等分析了复合添加质量分数0.8%Ni元素和0.1%Nb元素的Fe-Cr-Mo合金组织和析出相的大小、形态，研究了Ni和Nb元素的添加对Fe-Cr-Mo合金力学性能和阻尼性能的影响。结果表明，Ni和Nb元素的加入不但使合金晶粒显著细化，而且有效抑制了富Cr析出物的析出，使析出物明显细化且分布弥散。晶粒和析出物的细化同时提高了合金的强度和塑韧性，尤其是显著地提高了材料的塑性。1000和1100℃退火后，Ni和Nb元素的加入将提高减振合金的矫顽力，降低磁致伸缩系数，使减振合金的阻尼性能降低。900℃退火后，Ni和Nb元素的添加虽然提高了合金的矫顽力，但由于Mo元素的回溶使磁致伸缩系数增大，阻尼性能获得提高。