微米级超细晶粒钢细化技术的研究进展

新一代钢铁材料的主要特征表现为高洁净度、超细晶粒和高均匀化,金属材料组织的晶粒细化处理是能够同时提高材料强度和韧性的最佳强化机制。综述了微米级超细晶粒钢细化技术的主要研究成果,简述了晶粒超细化方法的具体工艺、适用条件及应用情况等,并从工业应用角度分析了现有微米级超细晶粒钢制备技术的主要问题和研究方向。     

超细晶粒形变热处理67B及72A钢丝的研究

研究了采用预冷变形快速加热与低温形变热处理复合强化工艺处理的６７Ｂ及７２Ａ钢丝的组织与性能。结果表明：经过该工艺处理的６７Ｂ及７２Ａ钢丝晶粒度大于ＡＳＴＭＮｏ．１１．０级，对于３．５ｍｍ的钢丝，可获得σ＿ｂ＝１７５０～１９５０ＭＰａ，＞４５％，ｎ扭＞５，自身缠绕合格的超高强塑性能。不同工艺制做的该钢丝弹簧，在ｔ＝８０℃，τ＿０＝８００ＭＰａ的高应力作用下，工作１０年后的负荷损失率不大于７．４３％。测定了该钢丝弹簧的Ｇｏｏｄｍａｎ曲线，超细晶粒形变热处理６７Ｂ及７２Ａ钢丝弹簧的疲劳强度不低于世界先进国家同类弹簧水平。分别采用ＴＥＭ和ＳＥＭ进行组织结构分析和断口分析。     

稀土元素改善25SiMnMo钢焊接性能的研究

本文主要就25SiMnMo高强度钢喷吹稀土合金,使钢中非金属夹杂物形态得到控制。由于提高了钢的纯净度,钢的塑性和韧性得到明显的提高。根据焊接性能试验表明:该钢具有良好的焊接性能。本试验结果证明:控制钢中夹杂物形态,提高钢的纯净度是改善钢焊接性能的重要途径。     

搅拌针对搅拌摩擦焊接搅拌区晶粒影响研究

采用完全热力耦合模型,通过跟踪物质点的真实应变分量计算Zener-Hollomon参数,并由此计算搅拌区内的焊后晶粒尺寸。结果表明:热力影响区和搅拌区边界可以通过材料流动的不同行为进行界定;搅拌区随搅拌针直径的增加而增加,同时热力影响区变窄;在搅拌区域内,应变率对最终晶粒尺寸有明显影响;靠近搅拌针的材料,在快速绕针流动与旋推的作用下,经历了较大的应变率,最终得到较为细小的材料晶粒。     

装甲钢焊接技术研究进展

装甲钢是一种用于作战装备的保护性合金材料,装甲钢的焊接是装甲钢结构的主要连接方式。从装甲钢的裂纹类别、特点以及其形成原因出发,介绍了装甲钢焊接材料、焊接工艺和提高焊接接头性能的措施。主要包括奥氏体焊条、铁素体焊条及奥氏体/铁素体双向焊条;电弧焊、CO2气体保护焊、熔化极气体保护焊、修复装甲钢裂纹的铝热焊、机器人焊,激光焊等焊接工艺;焊后热处理、超声波冲击法、焊趾砂轮打磨法与钨极电弧焊法。并在装甲钢焊接技术研究现状分析的基础上,提出装甲钢焊接技术今后的改进措施与发展方向。     

20Mn2钢中添加ZrC粒子获得超细晶粒的研究

在 2 0Mn2钢熔炼过程中加入一定体积分数和一定粒径的ZrC粒子以起形变核心和再结晶核心作用 ,利用大轧制变形加速奥氏体和铁素体晶粒发生再结晶而细化晶粒 ,分析了ZrC粒子对晶粒细化的作用以及合金元素和轧制变形对力学性能的影响。试验结果表明 ,试验钢晶粒尺寸被细化到 1～ 2 μm。与 2 0Mn2钢相比 ,S1钢淬火态抗拉强度和屈服强度分别提高 131.8%和 187.0 % ,2 0 0℃ 2 0 0min低温回火态分别提高 110 .6 %和 16 3.8% ,同时 ,延伸率也有所提高 ;S2钢油淬态的抗拉强度和屈服强度分别提高为 34.2 %和 39.9% ,钢S2油淬低温回火态分别提高了 2 9.9%和 35 .0 % ,与 2 0Mn2钢的塑性指标相比 ,油淬及低温回火态延伸率分别提高了 90 %和 111%。     

焊接方法对WH80钢焊接接头组织及力学性能的影响

针对WH80钢,采用3种不同的焊接工艺方法,选取合适的焊接工艺参数,成功制备3组焊接接头。通过金相组织观察、显微硬度测试、冲击性能测试及冲击断口扫描分析试验研究不同焊接方法对WH80钢焊接接头组织及力学性能的影响。结果表明:不同焊接工艺下焊接接头各区域显微组织形态及晶粒大小各有不同,焊接接头硬度差异明显,焊缝区硬度均高于热影响区;3种焊接方法相比,SMAW的焊缝硬度值最高,GMAW的次之,SAW的最低;GMAW与SMAW的常温与低温冲击韧性相对较高,SAW的最低。     

Fe-Mn-Al-C系低密度钢焊接性能研究

针对12 mm厚Fe-Mn-Al-C系低密度钢热轧试验板,采用半自动MIG焊接工艺,焊接材料选用奥氏体不锈钢焊丝,对低密度钢的焊接性进行试验研究,重点考察低密度钢的焊接抗裂性、焊接工艺性及接头力学性能。结果表明:在纯氩保护气氛条件下,低密度钢同种材料的焊接具有良好的可焊性和优良的焊接抗裂性;焊接接头平均抗拉强度为750.7MPa,平均断后伸长率为11.0%。     

焊接压力对SIMP钢TLP扩散焊接头组织性能的影响

为研究焊接压力对接头组织性能的影响,以BNi_2与FeNiCrSiB非晶合金箔为中间层材料、氩气保护,在不同压力条件下对SIMP马氏体耐热钢进行瞬时液相扩散焊接,焊接温度为1 240℃、保温时间为200 s。结果表明:随压力由4MPa增加到6 MPa,焊缝宽度变窄、接头晶粒细化、接头强度提高,接头最高抗拉强度约为783 MPa;但焊接过程中施加的压力过大会引起母材较大变形,从而影响焊接质量。     

高纯度亚微米级RDX的制备、表征与性能

为推广超细炸药的工业应用,以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,蒸馏水为非溶剂,采用高压喷射细化技术、连续过滤洗涤和真空冷冻干燥技术制备了单批生产量为1.5kg量级、平均粒径为852.5nm的高纯度亚微米级黑索今(RDX),细化后的亚微米级RDX的纯度高达99.72%。对亚微米级RDX的丙酮不溶物含量、水分及挥发分、熔点、RDX含量、真空安定性等理化性能进行了测试,结果表明,细化后的亚微米级RDX比原料RDX的性能均有不同程度的提高。     

基于BP神经网络的连续油管焊接热影响区性能预测

通过热模拟实验获得连续油管焊接热影响区最薄弱区的力学特性,采用BP神经网络对该区域在不同工艺下的力学性能进行仿真预测,着重研究不同训练函数对网络性能的影响。通过不同训练函数条件下网络性能的对比分析,最终选取最优的网络模型对连续油管焊接热影响区最薄弱区的力学特性进行预测,获得较好的预测结果。     

焊接热输入量对铝/钢搅拌摩擦点焊性能影响

为进一步促进汽车轻量化的生产,改善铝钢异种材料的焊接性能,对基于不同焊接热输入量的铝/钢搅拌摩擦点焊进行显微组织分析以及力学性能测试。结果表明:通过调整搅拌摩擦点焊的主轴转速和焊接深度,增加焊接过程中焊接热输入量,有利于提高焊接接头的硬度值;拉伸断口的微观形貌呈河流状花样的解理台阶,搅拌摩擦点焊接头断裂处易发生脆性断裂;焊接接头的Hook区存在FeAl₃金属间化合物。     

焊接电流对低密度钢焊接性能的影响

为研究不同焊接电流对焊接低密度钢的金相组织、显微硬度、切应力及拉伸性能的影响,用200、190、185 A电流焊接低密度钢.结果表明:焊接电流越小,晶粒越细,对组织影响越大,热影响区晶粒增大;显微硬度最高处为熔合区,最低处为焊缝区;显微硬度随焊接电流增大先增后减;焊接电流为190 A时,切应力最大,为120 N,随结合宽度增大,切应力增大;焊接电流为190 A时焊后力学性能最好.     

基于PLC的钢管环缝焊接性能研究

在20MnCr钢管环缝CO2气体保护焊控制过程中引入PLC技术,进行焊接接头耐腐蚀性能、抗热疲劳性能、拉伸和冲击性能的测试与对比分析。结果表明:与传统控制技术相比,采用PLC技术获得的焊接接头具有更优的耐腐蚀性能、抗热疲劳性能、拉伸和冲击性能;经过240 h中性盐雾腐蚀后质量损失率降低了65%;20℃抗拉强度增加15%、冲击吸收功增加26%。     

铜管与钢板爆炸焊接的实验研究

介绍热交换器制造中铜管与钢板的管板爆炸焊接实验研究结果,确定铜管与钢板爆炸焊接的工艺参数,分析管板爆炸焊接界面的波形特征。实验结果表明,铜管与钢板的爆炸焊接技术是可行的,并可应用于工业生产。根据实验结果,对理论药量计算公式进行修正。     

焊接热过程对X100管线钢焊缝组织性能的影响

采用不同焊接工艺参数对X100管线钢进行焊接试验,并对母材进行微观组织观察及宏观力学特性测试,对比分析X100管线钢母材和经历不同焊接热过程后所得焊缝的微观组织及宏观力学特性。结果表明：经历不同焊接热过程后的X100管线钢焊缝组织比母材组织粗大,主要为无碳贝氏体;冲击韧性比母材略高;抗拉强度和屈服强度与母材基本保持一致。     

残铝对35CrNiMoV钢晶粒度的影响

研究了残余铝含量对35CrNiMoV钢晶粒度及其晶粒长大倾向的影响,并探讨了相关机理.     

焊接方法对奥氏体不锈钢焊接接头应变强化性能的影响

采用气体保护焊(MAG)和等离子弧焊(PAW)/钨极氩弧焊(TIG)复合焊进行06Cr19Ni10奥氏体不锈钢焊接,对这两种焊接接头进行应变量为8%的应变强化处理。研究显微组织、冲击断口形貌、力学性能的变化规律,确定不同焊接方法、应变强化工艺与接头性能的关系。结果表明:应变强化使母材形成少量马氏体组织,改变了接头组织形态、含量与分布;应变强化使接头屈服强度增大,且各力学性能均高于标准极小值;PAW/TIG复合焊可获得较优焊接接头,而应变强化使MAG焊焊接接头冲击韧性显著提高且更优;该技术使PAW/TIG复合焊焊接接头显微硬度增幅明显。     

点焊镀锌钢板的电刷镀电极的微观结构与点焊工艺

为了改善镀锌钢板点焊工艺,在点焊电极端面电刷镀了金属材料Co,用该电极进行了镀锌钢板点焊工艺实验,观测了电极电刷镀前后镀锌钢板点焊焊点表面质量,用扫描镜观测了电刷镀层与电极基体结合面的微观结构和焊后电极端面的元素分布及焊点表面元素的分布.分析了Co电刷镀层改善镀锌钢板点焊工艺的原因.实验结果表明,在镀锌钢板点焊电极端面电刷镀一层Co可抑制飞溅、避免粘电极,从而改善了镀锌钢板点焊工艺性;在点焊电极端面电刷镀一层Co可以阻止点焊过程中铜锌合金层的形成;电刷镀层与电极基体的结合强度满足镀锌钢板点焊的工作要求.