固溶原子及析出相对强变形Al-4Cu合金晶粒细化效果的影响

通过透射电镜观察和XRD检测分析,对比纯Al试样,研究了多向压缩变形(MAC)过程中固溶原子及析出相对Al-4Cu合金晶粒细化效果的影响。结果表明:室温下,经过相同变形道次后,固溶原子的存在导致Al-4Cu合金所形成的亚晶粒形貌不规则,晶内位错密度较高,呈长约200 nm、宽约100 nm的类竹节状,纯Al中亚晶粒内部位错密度低,呈直径约600 nm的等轴状;Al-4Cu合金在室温下的析出相回溶过程抑制细小晶粒的形成,有利于亚晶内部位错密度的降低,50℃下的析出相回溶及再析出过程有利于细小晶粒的形成。     

正火及高温回火对低合金高强度铸钢组织与性能的影响

针对铸钢材料在恶劣环境(重载、低温等)下具有高强度、良好的低温冲击韧性和焊接性的使用要求,设计了1种低碳(w(C)为0.11%),含Ni、Mo的低合金高强度铸钢,重点研究该铸钢经880℃正火+520~650℃回火后的组织与力学性能。结果表明:实验铸钢经正火+回火处理后,由铸态粗大的亚共析组织转变为细小的铁素体+回火贝氏体,铸钢的综合力学性能显著提高;铁素体+贝氏体的混合组织具有高回火稳定性,与添加的Cr、Mo、V等合金元素有关;少量合金元素V在回火过程中形成弥散的(Ti,V)(C,N)析出相,起到析出强化作用;在580℃回火时,σb=590 MPa,σ0.2=470 MPa,伸长率为26%,断面收缩率为70%,尤其是冲击功AkU(室温)与AkU(40℃)分别达到150 J和110 J,室温及低温冲击断口均存在大量的韧窝和撕裂棱,断裂机制为韧性断裂。可见,实验铸钢表现出良好的综合性能匹配,能满足材料在苛刻条件下的使用要求。     

冷速及高温回火对低合金高强铸钢组织性能的影响

为提高低合金高强铸钢(HSLA)的综合力学性能,满足恶劣环境下的使用要求.采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、冲击试验机、万能材料试验机研究了3种不同冷速及高温回火对HSLA铸钢组织与力学性能的影响.结果表明:随冷速增加,淬火组织发生由多边形铁素体+针状铁素体+粒状贝氏体→粒状贝氏体+板条贝氏体→准上贝氏体+板条马氏体的演变.冷速为1℃/s的空冷样,具有最高的塑韧性;冷速最大的水冷样,其强度、硬度最高.冷却样经580℃回火,其晶界、板条界均有粒状、短棒状的纳米第二相析出,EDS分析表明,100~200 nm的析出相为合金渗碳体(M3C),而50 nm以内的析出相为(V,Ti)(C,N).空冷样回火后有较高强度、最高的塑韧性;油冷、水冷样回火后,Re提高,Rm略有下降,AkU降低与高温回火脆性的发生有关,但-40℃的AkU仍有60、40 J,具有较好的低温冲击韧性.可见,试验HSLA铸钢表现出良好的综合力学性能,能满足在恶劣环境下的使用要求.     

夹杂物尺寸对汽车车轮用钢疲劳寿命的影响

采用MTS858电液伺服疲劳实验机研究了高强度车轮用钢的疲劳寿命, 并用Quanta 600环境扫描电子显微镜对疲劳断口形貌进行了观察。通过对实验数据分析, 计算得出了夹杂物的临界尺寸, 并根据正态分布理论对车轮钢的疲劳寿命进行了预测。研究结果表明, 疲劳裂纹均是从内部或者亚表面的夹杂物处萌生; 能谱分析表明: 夹杂物的成分主要是钙铝的氧化物, 测量所得裂纹源处夹杂物尺寸大部分超过了临界尺寸。