正火预处理对高速犁用28MnB5钢组织及力学性能的影响

为解决现有国产高速犁入土部件存在强韧性不足的问题,研究了正火-淬火-回火(N-Q-T)工艺对28MnB5钢微观组织与力学性能的影响机制,并与现有淬火-回火(Q-T)工艺生产的高速犁入土部件进行了对比。结果表明,N-Q-T态和Q-T态28MnB5钢的组织均以板条马氏体为主,N-Q-T态的马氏体板条平均宽度(0.9μm)显著低于Q-T态(1.5μm),且N-Q-T态的强度和韧性均显著高于Q-T态。基于Hall-Petch关系进一步分析可知,板条马氏体细化是导致N-Q-T态28MnB5钢强度提升的主要原因。同时,N-Q-T态28MnB5钢的板条马氏体细化也导致其大角度晶界占比(34.9%)显著高于Q-T态(25.1%),有助于产生更多的残留奥氏体来抑制裂纹的扩展,从而间接地提高韧性。     

贝氏体等温淬火对Dievar热作模具钢高温摩擦磨损性能的影响

利用贝氏体等温淬火工艺在Dievar钢中制备不同体积比例的贝/马复相微观组织,通过对显微组织、宏观/微观硬度、磨面形貌、磨屑和磨损率的分析进一步研究了贝/马复相Dievar热作模具钢的高温摩擦磨损性能并探讨其磨损机制。结果表明,Dievar钢中下贝氏体含量随等温淬火保温时间的延长而增加,其中保温3、5、10 min时下贝氏体体积占比分别为32%、45%、63%。贝/马复相试样相比于传统油淬试样具有更高的回火抗性,不同等温试样硬度值均高于传统油淬试样硬度值。同等磨损条件下,等温淬火Dievar钢相较于常规热处理Dievar钢耐磨性更加优异。在400～600℃高温摩擦磨损试验条件下,Dievar钢表面氧化物为Fe₂O₃和Fe₃O₄。Dievar钢400～500℃高温磨损机制为磨粒-轻微氧化磨损;随着温度升高,氧化物颗粒尺寸变大,磨粒磨损加剧。当温度升至600℃时,常规油淬试样磨损机制为磨粒-氧化磨损,以磨粒磨损为主;而等温淬火试样磨损机制则以氧化磨损为主。     

热处理对42CrMo钢截齿微观组织与力学性能的影响

以国外同类产品为参考,采用复相处理以及局部感应淬火等多种热处理工艺,研究了42CrMo钢截齿的硬度、冲击吸收能量,并表征了微观组织、断口形貌等,分析了热处理工艺对微观组织和力学性能的影响。结果表明,复相热处理工艺的组织均为下贝氏体/马氏体(LB/M)以及少量残留奥氏体(RA),晶粒更细小且LB具有更好的综合力学性能,比淬火和低温回火(Q-T)工艺的冲击吸收能量更高;局部感应淬火工艺不但冲击吸收能量和齿头硬度最高,而且实现了齿头硬、齿柄软的轴向硬度分布,利于延长服役寿命;Q-T工艺处理后的试样冲击断口呈解理脆断形貌,复相处理的试样呈准解理断裂形貌,局部感应淬火处理的冲击试样呈韧性断裂形貌,得益于调质态(Q&T)组织的优良力学性能。试验数据表明,调质和局部感应淬火的热处理工艺更适合用于硬基材作业的截齿产品。     

同学间互动教学方法简介

本文详细介绍了美国哈佛大学Eric·Mazur教授创立并实践的同学间互动教学(Peer Instruction)方法.首先详细阐述了该教学方法的主要思想、实施方法,其次列举了实施过程中的难点和解决办法,最后介绍了学生对该方法的反映以及该方法在全球百所教育机构、上千名教师实施十多年来取得的教学成果.     

溅射靶材用Cr20Ni80合金管材的微观组织与再结晶退火

对溅射靶材用Cr20Ni80合金冷轧管材的微观组织和再结晶退火工艺进行了研究。首先观察了冷轧管材轴向与径向的微观组织变化;其次利用JMatPro计算了Cr20Ni80合金的相图,并设计了再结晶退火工艺;最后对冷轧管材进行了再结晶退火试验,表征了退火后管材的微观组织、晶粒尺寸和硬度。结果表明,冷轧管材沿轴向均为拉长晶,且存在大量孪晶;管材沿径向的微观组织中晶粒尺寸因形变量的增大而减小;当再结晶退火温度为690 ℃时,冷轧管材试样已开始发生再结晶;790 ℃×30 min时,形变晶粒已完全再结晶,平均晶粒尺寸为24.1 μm,为最优再结晶退火工艺;当退火温度进一步升高、保温时间进一步延长时,再结晶晶粒逐渐长大;试样的硬度随退火温度的升高而减小。     

激光功率对铁基合金熔覆层组织及性能的影响

选取5种不同的激光功率(1000、1200、1400、1600和1800 W)在Q235碳素钢表面制备铁基合金熔覆层,利用光学显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)技术、显微维氏硬度计和往复摩擦磨损试验机等研究了熔覆层的组织、力学性能和摩擦磨损性能。结果表明：熔覆层组织由枝晶内马氏体、枝晶间铁素体与部分残留奥氏体构成。随着激光功率的增加,熔覆层的厚度与稀释率增加,二次枝晶界面逐渐大量溶解,残留奥氏体量不断降低。当激光功率为1200 W时,熔覆层的平均硬度最高,为606.4 HV0.5,是基材硬度的3.6倍,磨损体积与磨损率最小,表现出良好的耐磨性能。熔覆层磨损机制是磨粒磨损与黏着磨损。     

多元合金铸铁活塞环等温淬火与回火工艺研究

主要研究了多元合金铸铁活塞环等温淬火与回火工艺,分析了不同工艺下多元合金铸铁的显微组织及材料力学性能。结果表明,多元合金铸铁经等温淬火后,基体获得针状下贝氏体;在试验条件下,随着回火温度的升高,多元合金铸铁的硬度先上升后下降,其硬度在570℃回火时最高;在此温度回火过程中,含有Ti、W、Nb等金属元素的碳化物从基体析出,产生了析出强化的效果,使得多元合金铸铁活塞环抗弯强度达到1300 MPa,疲劳寿命得到了提高。     

Mg-RE挤压合金晶体学织构与力学性能各向异性分析（英文）

研究了热挤压加工对Mg-1Gd-1Nd(质量分数,%)合金显微组织、织构及力学性能的影响。结果表明,铸态合金呈现典型的共晶显微组织,包含α-Mg基体及半连续状的共晶化合物。经固溶热处理后,这些共晶化合物已基本固溶入α-Mg基体中。采用电子背散射衍射(EBSD)技术分析了挤压合金的显微组织与织构。结果表明,挤压合金显示出了完全再结晶的显微组织与弱的基面织构。合金中的晶粒基面同时朝向挤压板材的挤压方向与垂直方向偏移,尤其在挤压方向上晶粒的取向更加分散。这种分散的取向可以有效地激活合金中的基面滑移使得合金在断裂前能够承受更大的塑性变形。另一方面,织构也影响了合金力学性能的各向异性。     

新型奥氏体耐热钢CHDG-A的动态再结晶行为及其动力学模型

进行新型奥氏体耐热钢(CHDG-A)的热压缩实验,研究了在900~1100℃、应变速率为0.01-10 s^-1条件下这种钢的热变形特征。结果表明:随着变形温度的提高或应变速率的降低这种钢的流变应力显著降低。基于Arrhenius模型构建了这种材料的本构方程,得到CHDG-A热变形激活能Q为515.618 kJ/mol。微观组织分析结果表明,动态再结晶(DRX)是该材料在实验热变形条件下最主要的软化方式,DRX形核主要通过晶界弓出,变形温度的升高和应变速率降低均有利于再结晶形核。基于真应力-应变曲线求得动态再结晶用Z参数表示的峰值和临界值(σ_p、ε_p、σ_c和ε_c),并确定了ε_c/ε_p,σ_c/σ_p的比值分别为0.52和0.98。同时,还基于Avrami方程建立了CHDG-A的DRX动力学模型。     

高氮奥氏体不锈钢室温疲劳断口分析

研究了新型高氮奥氏体不锈钢(24Mn18Cr3Ni0.62N)在室温条件下的拉-拉疲劳行为,并对疲劳断口形貌进行观察分析.结果表明,疲劳曲线(S-N曲线)呈阶梯状下降趋势,平缓区对应载荷应力约为410 MPa为条件疲劳强度;疲劳断口特征明显,可清晰观察到疲劳条带、解理台阶、沿晶裂纹、瓦纳线以及二次裂纹.