激光淬火对高速动车组EA4T车轴钢组织和性能的影响

为提高EA4T车轴钢的表面硬度和耐磨性能,采用激光淬火对调质态车轴进行表面改性。利用扫描电镜、显微硬度计、纳米压痕仪等对激光淬火层的微观组织、相变层深度和硬度进行了详细的表征。结果表明:EA4T车轴钢表面经过不同工艺激光淬火后,相变层内的淬火组织主要由细小的板条马氏体和粒状贝氏体组成,其深度根据工艺不同从100 μm到800 μm不等,并呈现随淬火功率的增加和扫描速度减小,相变层深度逐渐增加的趋势。淬火相变层区域内,车轴钢的显微硬度基本保持在450 HV0.2左右,约为基体硬度的2倍,耐磨性显著提高。由于淬火道次之间搭接的原因,淬火层呈现波形分布,其中波谷马氏体含量高于波峰位置,因此其硬度明显高于波峰处。     

低膨胀高温合金晶粒长大规律及对其性能的影响

本工作研究了不同热处理制度对低膨胀高温合金析出相的行为以及晶粒长大的影响。实验结果表明,在Laves相析出峰温度范围（980～990℃）保温不同时间,Laves相尺寸逐渐增大,晶粒不长大。在1000～1040℃保温1 h后Laves相开始溶解,晶粒逐渐长大至4级、3.5级、3级、2级,因此在热加工过程中为避免晶粒长大,热变形加热温度不应超过1010℃,或在1000℃变形且保温时间不应超过1 h。晶界Laves相的含量对合金性能影响较小,而合金的晶粒度对其影响较大。     

冷轧压下量对汽车轻量化用高锰钢高温退火组织的影响

经过冷轧变形处理后合金基体中的马氏体发生相变,实验测试分析了冷轧压下量对汽车轻量化用高锰钢高温退火组织的影响,同时测试了不同退火温度下α-M发生逆转变的组织特征。研究结果表明:在高锰钢试样基体内的组织基本都是由γ相晶粒构成,还生成部分α-M相;当压下量增大至70%时,合金组织发生了显著细化,试样内形成了与轧制方向保持平行排布状态的组织,此时γ相和α-M相所占的比例保持基本稳定,α-M相的体积比达到了95%左右;经过10 min保温处理后,γ相的比例几乎达到100%。大部分冷轧样品经过退火处理后都存在马氏体逆转变现象,α-M逆转变期间,当保温时间增加后,可以更快地发生逆转变,γ相比例也随之增大。     

淬火工艺及Nb元素对30MnB5钢原奥氏体晶粒度的影响

利用光学显微镜(OM),研究了淬火工艺及Nb元素对30MnB5钢的原奥氏体晶粒度的影响。结果表明:含Nb的30MnB5钢在淬火温度860~920 ℃,保温时间不超过60 min时,原奥氏体晶粒度具有良好的稳定性;当淬火温度达到950 ℃时,保温时间超过30 min后,原奥氏体晶粒尺寸随着保温时间增长逐渐变大;因此,淬火温度低于950 ℃时,Nb元素对30MnB5钢热处理过程中原奥氏体晶粒生长具有抑制作用;当淬火温度达到1000 ℃时,Nb元素仅在30 min以内对原奥氏体晶粒生长有轻微抑制作用,当淬火保温时间超过60 min时,Nb元素完全失去对原奥氏体晶粒生长的抑制作用。     

激光除锈技术对高速列车集电环性能影响研究

为了研究激光除锈工艺应用于高速列车集电环的可行性，根据激光除锈效果和清洗效率，确定了集电环的最优激光清洗参量，即在激光覆盖试样整个表面的光斑搭接率为29.3%时，激光功率为16W，激光重复频率为70kHz，激光扫描速率为1.0m/s。采用最优工艺参量对集电环试样进行激光除锈，通过扫描电镜和金相显微镜观察原始试样和激光除锈后试样的表面微观组织；采用新的实验分析手段分析对比原始试样和激光除锈后试样表面硬度和表面力学性能；室温条件下采用LINSES电阻率测试仪对激光清洗前后试样的电阻率进行测量。结果表明，激光除锈后试样表面没有发生重熔和相变；原始试样和激光除锈后试样表面硬度和表面力学性能对比没有发生明显变化；由于表面粗糙度的增加以及部分晶体点阵发生的晶格畸变，增加了电子散射的几率，使电阻率提高8.3%，但仍符合使用规范。激光除锈技术对集电环基底表面性能没有产生显著影响，该工艺适用于高速列车集电环表面除锈。     

DD98合金重凝行为的研究

研究了第二代单晶高温合金DD98在标准固溶处理温度"0℃内,合金组织对热处理制度的响应.结果表明,合金的显微组织除与热处理温度和冷却速率密切相关外,还与晶体取向有关,<001>取向的单晶合金初熔温度比＜011>和<111>高约5℃C.当热处理温度较高时,单晶枝晶间区域发生初熔,重熔后在重凝区域中丫相以离异共晶方式规则析出,分布规律与母相一致.     

Al-Mg-Si合金线导电率演变规律与机制

通过不同温度退火处理模拟架空输电用Al-Mg-Si合金线的热服役环境,对不同退火温度下Al-Mg-Si合金线的导电率演变规律与机制进行了研究。结果表明,Al-Mg-Si合金线的导电率随着退火温度的升高呈现3阶段特征,第一阶段温度为90~150 ℃,Al-Mg-Si合金线导电率略微增大,缺陷的回复是本阶段Al-Mg-Si合金线导电率增大的原因;第二阶段温度为150~200 ℃,析出相的长大和固溶原子的析出导致Al-Mg-Si合金线导电率大幅增大;第三阶段温度为200~300 ℃,晶粒长大是Al-Mg-Si合金线导电率缓慢增大的主要原因。     

超薄铜铝复合电缆带的制备及其力学性能研究

针对电缆带以铝节铜的市场需求和超薄铜铝复合板带制备技术缺乏的现状,提出了包含叠轧的多道次累积轧制复合工艺,同时采用快速在线退火工艺成功制备了厚度为0.12 mm的超薄铜铝复合电缆带,并对其不同道次和不同退火工艺下的拉伸力学性能进行了分析.研究表明:采用高温短时在线热处理可以达到低温长时退火处理的效果;超薄铜铝复合带的力学性能对厚度特别敏感;改变初始坯料状态和降低中间退火温度可以改善最终复合带的力学性能.     

合金化对β钛合金热膨胀系数的影响:第一性原理研究

使用德拜模型和准谐近似,结合第一性原理方法,考察Nb、Zr、Sn加入对beta钛合金热膨胀系数的影响.研究表明:Nb对beta钛合金的热膨胀系数有较大的影响,而Zr、Sn的加入对热膨胀系数影响很小;beta钛合金热膨胀系数的变化主要源于合金元素对体系体模量的影响;体模量升高,体系热膨胀系数降低;但当体模量随成分变化较小时(如Zr、Sn),其它因素如体积因素的共同作用将使体系的热膨胀系数变化趋于复杂.     

Zr基非晶合金/W丝复合材料动态断裂模式研究

利用Hopkinson压杆装置(SHPB)和SEM等研究室温下经过不同工艺处理的Zr基非晶合金/W丝复合材料的动态力学性能及断裂模式。结果表明,由工艺4制备的复合材料具有最好的动态压缩性能,在0.8MPa打击压力下,其动态抗压强度达到3965MPa。该复合材料动态压缩断裂模式为混合断裂模式,包括剪切断裂和纵向开裂,W丝呈现劈裂和屈曲特征。