低密度钢中有序析出相的研究进展

随着"减重、节能、降低碳排放"的绿色制造理念越来越深入人心,对传统钢铁材料升级换代的需求显得尤为迫切,第三代汽车用钢已成为各国研发机构和企业关注的焦点。高强度、高韧性、轻量化的先进钢铁材料成为第三代汽车用钢的一个新的研发方向。主要通过在Fe中添加较多的轻质元素如Al、Mn、Si等进行合金成分设计来显著降低钢材密度;同时通过调控基体组织和析出相构成、形态来平衡钢材的强度和塑韧性,从而使钢具有高的强塑积和低的密度。本文针对Fe-Al、Fe-Mn-Al、Fe-Mn-Al-C系低密度钢的成分及组织特征,介绍了低密度钢中Kappa碳化物,(Fe,Mn) Al、Ni Al型B2相,(Fe,Mn)_3Al型DO_3相和β-Mn相的晶格参数及相关性能特征。结合国内外对低密度钢的最新研究,着重对低密度钢相图的热/动力学计算、各有序析出相的元素配分和析出行为(特征、形态、大小)、析出相对钢组织演变与强韧性机制的影响等进行了总结,并基于现有的研究,展望了高强度、高韧性、低密度钢进一步的研究方向。     

层错能对Fe-Mn-C系TRIP/TWIP钢变形机制影响

对三种不同层错能(SFE)Fe-Mn-C系TWIP钢的变形机制进行了研究.结果表明:在淬火态下,TWIP钢组织为全奥氏体,奥氏体晶粒内存在少量退火孪晶.TWIP钢的层错能随着C、Mn含量的增加而增加.层错能为7 mJ/m2时,变形后出现大量ε马氏体,且随着应变量的增大,ε马氏体峰增强,表现为单一的TRIP效应;层错能为12 mJ/m2时,应变诱导γ→ε→α或γ→α的转变及形成少量形变孪晶,表现为TRIP/TWIP效应;层错能为18 mJ/m2时,变形后形成大量形变孪晶,表现为单一的TWIP效应,抗拉强度和延伸率分别达到851 MPa及49%.随着层错能增加,TWIP钢的断裂机制由沿晶断裂转变为以韧窝为主的塑性断裂.     

Fe-Mn-Al-C系低密度钢及其强韧化机制研究进展

汽车行业的迅速发展使得能源消耗、环境污染等问题日益严重，而开发高强度且轻量化的汽车用钢对节能减排具有重要意义。目前正在研发的第三代先进高强钢包括轻质（Lightweight）钢、Q&P(Quenching and partitioning)钢和中锰钢（Mn质量分数为5%～10%）。其中，Fe-Mn-Al-C系低密度高强钢由于Al元素的加入，在密度降低的同时保持着良好的力学性能，满足第三代汽车用钢对轻量化的要求。同时，由于大量Al、Mn和C元素的添加，Fe-Mn-Al-C系低密度钢的冶炼连铸、微观结构、变形机制、加工过程及应用性能与传统钢种大不相同。本文系统阐述了Fe-Mn-Al-C系低密度钢的成分设计及其中合金元素的作用，介绍了低密度钢的微观组织结构特征；重点讨论了单一铁素体钢、奥氏体基钢、奥氏体基双相钢和铁素体基双相钢的各种强韧化机制，包括固溶强化、细晶强化、沉淀强化及其独特的应变硬化机制，如相变诱导塑性（TRIP）、孪晶诱导塑性（TWIP）、微带诱导塑性（MBIP）、剪切带诱导塑性（SIP）和动态滑移带细化（DSBR）等；并就层错能（SFE）对奥氏体钢变形机制产生的影响进行...     

Q&P热处理工艺对含Cu TRIP钢组织和性能的影响

随着能源的短缺和环境污染的日益严重,汽车轻量化需求日益迫切,如何通过工艺及成分设计革新、获得兼具高强度和高塑性的钢板尤为重要.尝试将Cu作为合金元素加入TRIP钢中,采用淬火配分(QP)工艺对含Cu TRIP钢进行一步法和两步法热处理,通过拉伸试验、X射线衍射分析、扫描电镜、透射电镜等实验手段,对热处理后的组织及性能进行测试和观察,探究了不同热处理工艺对组织和性能的影响.研究结果表明:一步法处理后的显微组织为铁素体、马氏体和残余奥氏体,两步法处理后不仅包含上述3种组织,还含有贝氏体.一步法处理后,抗拉强度达2 200 MPa,拉伸延展率为15%,强塑积为33 GPa·%;两步法处理后综合力学性能优于一步法,在400℃等温5 min后,抗拉强度为1 300 MPa,拉伸延展率为43%,强塑积超过55 GPa·%.实验钢良好的综合力学性能得益于铁素体、马氏体/贝氏体和残余奥氏体的合理配比,变形过程中残余奥氏体的相变诱导塑性效应,以及马氏体位错与Cu粒子的交互作用.     

新型汽车用钢——低密度高强韧钢的研究进展

轻量化已经成为汽车用钢的发展方向,近年来对低密度高强韧钢的开发顺应了这一趋势。Al元素的添加,降低钢的密度,同时提高层错能,影响变形机制。从成分设计与制备、变形机制、组织性能及工业化应用等方面,总结Fe-Mn-Al系、Fe-Al系和中锰系低密度高强韧钢的研究成果,并阐述了低密度高强韧汽车用钢的发展趋势。     

新型汽车用高强度中锰钢研究现状及发展趋势

随着全球能源危机的加剧以及环境问题的日益严重,汽车行业正向着轻量化设计发展,以满足节能、降耗、环保与安全的要求。实施汽车轻量化的途径主要有:(1)应用新材料、新工艺,即采用轻量化材料或轻量化成型技术,以达到减重的目的;(2)结构优化设计,即使零部件薄壁化、中空化、小型化、复合化以及对车身零部件进行结构和工艺方面的改进等。作为汽车的主要材料,高强钢的应用不但能够达到减薄车身用板厚度与减轻质量的目的,还可提高安全性能。目前,高强钢的发展经历了三个阶段。从显微组织上来看,经历了以BCC晶格的铁素体为基体的第一代到FCC的奥氏体的第二代,再到铁素体与残余奥氏体的第三代。尽管第一代高强钢的强度比较高,但其塑性受到限制。为了解决此问题,可在第二代高强钢中添加大量的Cr、Ni、Mn、Si和Al等合金元素,但这样会增加生产成本,并且在后续加工过程中产生一些问题,从而限制了其规模化生产进程。鉴于此,第三代高强钢通过降低合金元素的含量,以C、Mn、Al、Si元素为主,在降低成本的同时,兼具高强度与高塑性,能够达到较高的强塑积。第三代高强钢以中锰钢为代表,是利用热轧或冷轧板在退火过程中发生奥氏体逆转变形成亚微米级的奥氏体和铁素体双相组织,随后奥氏体在变形过程中发生相变诱导塑性(TRIP)或孪生诱导塑性(TWIP)效应来提高钢的塑性和强度。近些年来,研究主要集中在通过对加热速度、奥氏体化温度、退火温度、退火时间与冷却速度等工艺参数优化来获得适量而稳定的残余奥氏体,取得了丰硕的成果。然而,对中锰钢力学性能方面的研究仅局限在拉伸性能,缺乏对于其后续成形性能及断裂机理方面的研究。本文归纳了新型汽车用高强度钢的发展历史及研究现状,明确了中锰钢在生产成本与力学性能方面的优势,介绍了中锰钢化学成分设计的依据及各合金元素所起的作用,分析了奥氏体化温度、退火温度、退火时间、加热速率与冷却速度等临界区退火工艺参数对残余奥氏体调控的影响。并揭示了中锰钢形变过程中残余奥氏体发生TRIP与TWIP效应来提高其强韧性的变形机制,阐述了孔洞形核、长大及其断裂机制,分析了拉伸过程中吕德斯带产生的原因,介绍了中锰钢在热成形方面的应用前景,展望了中锰钢未来的发展趋势,以期为中锰钢的工业化生产及实际应用提供参考。     

9Ni钢组织演变、合金元素配分及增韧机理的研究

为了研究9Ni钢热处理过程中的组织演变和合金元素配分对强韧化的影响,采用QT(Quenching+Tempering)和QLT(Quenching+Lamellarizing+Tempering)工艺对9Ni钢进行了热处理,并详细分析了热处理过程中组织和成分配分的变化规律.结果表明:奥氏体化淬火后存在极少量的残余奥氏体(γR),主要富C和Si.580℃回火1 h时,QT工艺条件下原奥氏体晶界上逆转奥氏体(γ’)能富C、Si、Mn和Ni元素,晶内的γ’中无明显Ni和Mn富集;QLT处理后,合金元素发生了配分,所有富合金元素相中均富集C、Si、Mn和Ni元素.两相区保温后实现增韧归因于:板条马氏体基体的大角度晶界比例增加、晶粒细化;组织结构得到优化;增加了γ’形核点,使得γ’量增加,导致马氏体基体净化程度进一步提高.     

800MPa级冷轧耐候双相钢连续冷却相变及组织性能研究

为了探索一种800 MPa级冷轧耐候双相钢的连续冷却转变规律及退火后组织性能变化,利用For-master-FⅡ全自动相变仪及连续退火模拟实验机,进行了连续冷却转变(CCT)曲线的测定及连续退火实验.结果表明:实验钢的过冷奥氏体在很低的冷却速度(0.5℃/s)下即可发生马氏体转变,而珠光体转变较少.当冷速为80℃/s时,仅发生马氏体转变;退火后实验钢显微组织中的马氏体呈带状分布,经最优工艺退火后实验钢的显微组织为多边形铁素体(79%)+块状马氏体(16%)+细小的残余奥氏体(5%),残余奥氏体主要分布于马氏体晶粒内部或铁素体的晶界处;实验钢屈服强度为387 MPa,抗拉强度为863 MPa,延伸率为18%,强塑积达到15534.     

超低温轧制304奥氏体不锈钢马氏体逆相变及组织表征

目的 研究超低温轧制(Cryogenic Rolling,CR)亚稳态奥氏体不锈钢在不同退火温度下马氏体逆相变、组织演变及力学性能的变化规律。方法 首先,对实验原料304奥氏体不锈钢进行1 050 ℃保温30 min的固溶处理;其次,对实验钢进行总压下量为65%的超低温轧制,并在600~750 ℃下进行5 min退火处理;最后,对退火处理后的实验钢进行组织表征和力学性能测试,研究退火过程中组织演变及力学性能变化规律。结果 经总压下量65%超低温轧制后,实验钢组织中的奥氏体可全部转变为马氏体。随退火温度的升高,发生逆相变的奥氏体含量增加,组织由回复组织逐渐向再结晶组织演变。当退火温度为750 ℃时,晶粒尺寸约为420 nm。经退火处理后,实验钢硬度由超低温轧制态的566.2HV10降至750 ℃时的378.1HV10,屈服强度较固溶态的大幅度提高。经750 ℃退火处理5 min后,实验钢可获得抗拉强度896.5 MPa、延伸率52.7%、强塑积47.2 GPa.%的优异综合力学性能。结论 经超低温轧制及退火处理后,304奥氏体不锈钢可获得晶粒尺寸＜500 nm的亚微米/纳米组织,经700 ℃以上退火处理可获得优于固溶态的综合力学性能。     

预奥氏体化对中Mn TRIP钢组织及力学性能的影响

为了提高钢的综合力学性能,用盐浴法对中Mn TRIP钢进行了热处理.采用SEM、TEM、XRD和拉伸测试研究了预奥氏体化处理对中Mn TRIP钢显微组织及力学性能的影响.实验结果表明:全马氏体冷轧态组织经两相区退火处理后,会析出大量渗碳体颗粒,随着退火时间延长,渗碳体颗粒逐渐溶解,马氏体组织逐渐转变为奥氏体和铁素体双相片层状组织;而在两相区退火处理前添加两相区预奥氏体化处理后,渗碳体析出被有效抑制,双相片层组织迅速形成;相比于常规两相区退火处理,预奥氏体化处理能够提高组织中残余奥氏体体积分数和综合力学性能.     

Medium frequency magnetron self-sputtering of copper

It is well known that the magnetron self-sustained sputtering (SSS) process can be achieved in the direct current (DC) operation mode (DC-SSS) if certain conditions are fulfilled: high self-sputtering yield of the target material (theoretically Y>1), appropriate magnetron source design, high target power density to ensure high ionization level of the sputtered material. The main disadvantage of the DC-SSS process is the instability related to possibility of an arc formation. The author postulates that magnetron plasma pulsing can minimize this problem.In this paper, voltage and current waveforms of medium frequency (MF) powered magnetron source are analysed. A simple electrical model, explaining dynamics of MF magnetron discharge is presented. The method to achieve MF magnetron SSS process is proposed and experimentally verified. The results of MF magnetron SSS (MF-SSS) process are presented for the first time (to the author's knowledge). The experiments were performed using a planar magnetron source equipped with a copper target of 50 mm in diameter and 6 mm thick. The magnetron source was powered by a resonant (110 kHz) power supply. The target power density during MF-SSS process was about 490 W/cm².     

水介质中纳米金刚石表面改性研究

对纳米金刚石在水介质中的分散进行了探讨,利用机械力和化学力共同作用,对纳米金刚石表面进行改性,从而实现纳米金刚石在水介质中的分散和稳定,采用不同的机械化学处理工艺,可以使得体系在酸性和碱性介质条件下均保护良好的分散。对表面改性过程进行了机理分析。     

Zn-Mn-Ca-Ni系中温磷化液的研究

为了探讨磷化体系中不同组分的作用,我们应用新型的复合添加剂,制得了可获得高耐蚀性磷化膜的Zn-Mn-Ca-Ni四元体系的磷化液,磷化膜为具有较高密集度的圆柱型晶体,并对磷化膜的微观结构与四组分的比例关系进行初步的探讨,从中得到各组分最优配比关系.     

声学多层结构介质的研究进展

首先回顾了声学多层结构介质的研究历史,在此基础上简要介绍了近几年在声学多层结构介质特异声传输调控和原型声学功能器件方面的一些工作进展。从声学的角度,系统介绍了多层结构介质的有效介质理论,系统声学参数的各向异性近似,在声波隐身斗篷中的应用。通过严格散射理论推导和有限元数值模拟研究了声斗篷系统的近场声压分布和远场散射强度,发现该设计可在低频较宽的频带范围内显著降低被遮蔽区域的声散射截面;在此频率区间内,声信号散射截面随着频率的提高而增加,其截止频率由薄层厚度决定。最后对该领域的研究作了若干展望。     

非均匀介质中等效概念的应用

1.前言 物理声学对于均匀介质有非常经典的声传播理论,均匀介质的声反射、透射现象可以通过严谨的数学物理方程解决,但对于非均匀介质则很难分析它的声学特性,例如均匀材料中含有各种结构就不太容易得到声学特性的解析解.实际上,由于均匀介质声学性能的局限,非均匀介质或复合结构得到更为广泛的应用.本文借用声学等效参数的概念,仍然应用传统的声学理论解决非均匀介质或复合结构的声学特性.     

报纸广告媒介要素研究

分析了报纸媒介与其它媒介的不同点,归纳总结出了报纸媒介的独有特征,论述了反映报纸这种媒介特殊性质的视觉信息符号,即色彩、图片、面积与位置、刊登频次、标题与文字等,进而分析了报纸广告如何从引发注意力的媒介要素上下手,在最短的时间内抓住读者的眼球。提出了报纸广告只有充分运用媒介特征,编排技巧,强势与优势互用,才能达到广告主所期望的传播效果或销售效果。     

在氯仿中合成纳米羟基灰石的研究

采用卵磷脂作为乳化剂,在氯仿-水所形成的乳液中制备纳米羟基磷灰石(HA)晶粒,并研究了卵磷脂对HA在氯仿中分散性的影响。FTIR及TEM分析结果表明,卵磷脂能吸附在HA晶粒表面,起着表面改性作用。通过分液除去水分后,HA仍能均匀地分散于氯仿中,没有产生团聚。因而,通过该法能制备出颗粒度在100nm左右、分散性好、能稳定存在的HA的氯仿悬浮液。在该悬浮液中加入聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)能形成HA/PMMA复合材料,并且HA晶粒在基体中分散均匀。因此,本文的制备方法对于制备具有良好两相分布形貌和具有高强力学性能的有机无机复合材料有着重要意义。     

浮子流量计检定介质与刻度介质不同时的刻度换算和粘度修正方法

浮子流量计检定介质与刻度介质不同时的刻度换算。     

缩微胶片—跨世纪的文件存档媒体

作为文件的存档媒体，最关键的性能要求是有极长的保存寿命。无论是实验室中的加速老化实验，还是各行各业已经存在的实际应用都已证明，尽管光盘的寿命性能得到了不断的改善２，却仍不能保证可靠地应用于档案存储；缩微胶片仍是文件存档媒体的最佳选择。