低碳低合金及含铜海洋工程用钢的研究及其发展

随着海洋资源的不断开采和利用,对深海及极地用海洋工程关键部位用钢强韧性等综合性能提出了更高的要求;开发具有更高强塑性,低屈强比,良好的低温韧性、焊接性以及耐腐蚀性等综合性能优良的钢材是海洋工程用钢的发展方向。介绍了国内外低碳低合金海洋工程用钢的研究和发展概况,分析了该类钢种制造过程中面临的问题,对铜在低碳高强钢中的作用以及含铜海洋工程用钢的研发情况进行了综述。     

热轧板退火工艺对19Cr2M01W铁素体不锈钢织构与成形性能的影响

以一种含W和稀土Ce的444型耐热铁素体不锈钢19Cr2Mo1W为材料,利用XRD测试分析、EBSD取向成像技术、粗糙度测量和成形性测试等手段,研究了该铁素体不锈钢热轧板不同退火工艺对其冷轧退火板的微观组织、织构演变以及成形性能的影响。结果表明,尽管采用了不同退火温度的热轧板退火工艺,但是热轧退火板的织构特征在一定程度上均会遗传至冷轧板;热轧退火板中增强的{223}■和{111}■织构组分存在,有利于增加冷轧退火板中γ纤维织构的强度。冷轧板中{001}■～{115}■纤维织构组分越强,退火后γ纤维织构偏离理想程度越大;适当提高热轧板退火温度可以有效减弱冷轧板中有害的{001}■～{115}■组分。提高热轧板退火温度,可以显著减轻甚至彻底消除热轧退火板中的带状组织、提高冷轧退火板的组织均匀性和γ纤维织构强度,有利于成形性能的提高。     

碳化物对热连轧403Nb钢位错组态及蠕变行为的影响

对热连轧403Nb钢进行了蠕变试验,并对其蠕变前后的组织进行了研究,结果表明:403Nb钢在轧制过程中发生了动态回复及动态再结晶,组成相中,Cr23C6主要为二次碳化物,而NbC则主要源于一次碳化物。在连轧过程中,一次碳化物通过阻碍位错滑移制约动态回复,其分布影响回复后的组织结构。蠕变期间,晶内碳化物阻碍位错运动,晶界碳化物"钉扎"晶界,阻碍晶界滑动,由此提高钢的蠕变抗力。     

轧制方式对SUS430铁素体不锈钢组织和性能的影响

 采用X射线衍射技术和光学显微分析等方法,研究了同步和异步冷轧方式对SUS430铁素体不锈钢微观组织、织构演变以及力学和成形性能的影响。结果表明,与同步冷轧相比,由于异步轧制剪切变形的引入,可使异步冷轧板材的平均晶粒尺寸减小。在同步冷轧过程中,其二次冷轧再结晶织构为完整的γ纤维织构,导致铁素体不锈钢的最终性能优于同步一次冷轧;而在异步冷轧过程中,异步一次冷轧再结晶织构为强点{111}<[1][1]2>的γ纤维织构,异步二次冷轧再结晶织构属于随机取向织构,其结果是异步一次冷轧板材的性能优于异步二次冷轧。综合分析表明,与异步二次冷轧方式相比,同步二次冷轧方式有利于铁素体不锈钢性能的提高。     

长期时效对GH4586B合金组织及高温拉伸性能的影响

研究了一种新型镍基合金在750℃下长期时效1500 h过程中的组织变化及其对750℃高温拉伸性能的影响。利用扫描电子显微镜对合金长期时效过程中的显微组织和高温拉伸断口进行了观察分析。结果表明:GH4586B合金在时效过程中晶界和晶内均有碳化物析出,晶界析出碳化物的形貌呈弥散的颗粒状,并随时效时间的延长有逐步转变为连续链状的趋势,同时合金内未见有害拓扑密堆(TCP)相析出;合金在750℃高温下拉伸,随着时效时间的延长合金的强度和塑性在500 h时表现为峰值,且随着时效时间的延长略有降低,这与晶界析出碳化物的形貌、分布、数量直接相关;通过750℃高温拉伸断口的形貌分析,合金断裂均具有塑性断裂特征。     

403Nb钢高温热压缩变形条件下的流变应力研究

采用Gleeble-3500热模拟实验机进行了403Nb钢的高温热压缩实验,并对其流变应力进行了研究。实验结果表明,温度在1100℃～1150℃,应变速率在0.01s-1～0.1s-1时,403Nb钢在热压缩实验中发生了明显的动态再结晶;用Zener-Hollomon参数的双曲对数函数能较好的描述403Nb钢的流变行为;经回归得到了403Nb钢峰值应力σP的表达式和热变形激活能Q值。     

一种中碳高硅弹簧钢的热变形行为及流变应力模型

利用MMS-200热模拟试验机对一种中碳高硅弹簧钢进行了单道次热压缩试验,研究了该钢在变形温度为900~1 100 ℃及应变速率为0.1~10 s^-1条件下的热变形行为,建立了应变补偿的Arrhenius流变应力预测模型。结果表明,应变速率和变形温度对该弹簧钢的奥氏体动态再结晶过程有显著影响。当变形速率为0.1、5、10 s^-1时,在所有变形温度下均发生奥氏体动态再结晶;当变形速率为1 s^-1且变形温度超过950 ℃时,奥氏体发生动态再结晶,其热变形激活能为445.5 kJ/mol。通过对真应力的预测值与试验值的对比,得出应变补偿Arrhenius模型具有准确性和预测性,其相关系数为0.976,平均相对误差为4.73%。     

AZ61镁合金连续流变成形过程的组织演化行为

采用自行设计的连续流变挤压成形设备成功制备出声10mm的AZ61镁合金线材。合金从辊靴型腔人口到出口的过程中，受到轧辊的剪切作用，枝晶臂不断受到剪切破碎，合金从浇注口到挤压区，逐渐由发达的枝晶状组织演化为细小的破碎晶、等轴晶和球形晶。在挤压成形时，中心部位固相变形小，边部大，在圆弧流动区产生了优良的超细晶组织。在合理的技术条件下，制备的AZ61合金线材断面组织优良，呈现两相塑性流动的特征。     

Finite element polycrystal model simulation of cold rolling textures in deformation processed two-phase Nb／Al metal-metal composites

The finite element polyerystal model (FEPM) was extended and applied to simulate the development of the cold rolling textures of matrix aluminum in deformation processed two-phase 10% and 20% Nb/Al(in volume fraction) metal-metal composites on the basis of slip deformation of individual grains. This simulation method can assure the continuity of stress and displacement at the boundary during heterogeneous deformation and take arbitrary boundary conditions into consideration. The starting hot-extruded textures, as initial input condition, were taken into account in the FEPM simulation. The simulation results show that the main texture components and their evolution after various cold rolling reductions in 10% and 20% Nb/Al metal-metal composites are well qualitatively in agreement with the experimental ones. The initially extruded textures are rather weak, so they have no much influence on the simulated final cold rolling textures of the matrix aluminum for Nb/Al composites.     

原位反应自发渗透法TiC／AZ91D镁基复合材料及AZ91D镁合金的拉伸变形与断裂行为

利用原位反应自发渗透技术合成了47．5％碳化钛TiC（体积分数，下同）增强AZ91D镁基复合材料，对比研究了该复合材料与铸态镁合金AZ91D基体的室温与高温拉伸变形行为，观察了拉伸断口微观组织形貌，并分析了这两种材料的断裂特征。结果表明，TiC／Mg复合材料具有良好的高温力学性能，在拉伸变形速率为0．001s^-1以及温度为723K，时其拉伸强度可达91．1MPa，而此时相同变形条件下的铸态AZ91D镁合金拉伸断裂强度只有41．1MPa，增幅达120％。而在室温下，镁基复合材料的拉伸断裂强度仅高出基体铸态镁合金23．4％。镁基复合材料的断裂应变较低，高低温时均表现为脆性断裂；而镁合金则由室温下的脆性断裂向高温下的韧性断裂过渡。