30CrNi3MoV钢的热变形行为及热加工图

采用Gleeble-3500热模拟试验机对30CrNi3MoV钢进行单向热压缩试验,研究了其在变形温度950~1150 ℃、应变速率0.01~10 s^-1的热变形行为,构建了应变补偿型流变应力本构方程,并绘制出该钢的热加工图。结果表明,30CrNi3MoV钢真应力-真应变曲线有3种不同特征:高温小应变速率时,表现为典型的动态再结晶过程;低温小应变速率时,曲线为动态回复特征;应变速率较大时,应力随应变的增大而增大,无明显的峰值应力。采用5次多项式拟合构建的应变耦合流变应力本构方程具有高的精确度,采用该方程获得的预测值与试验值的平均相对误差为3.2%,相关性系数R值为0.993。从热加工图中得到试验钢最佳的热加工工艺参数范围是:变形温度为1020~1150 ℃、应变速率为0.03~0.35 s^-1。     

30CrNi3MoV钢动态再结晶行为及其模型的构建

根据Gleeble-3500热模拟试验机测量30CrNi3MoV钢的真应力-真应变曲线,系统研究了应变速率为0.01、0.1 s^-1时钢材的动态再结晶行为,并构建了其动态再结晶模型。结果表明:30CrNi3MoV钢在高温小应变速率下更容易发生动态再结晶,其热变形激活能为328.2 kJ/mol;通过加工硬化率随流变应力变化曲线(θ-σ)的拐点确定临界应变,可得动态再结晶临界应变方程为ε_c=0.001 22Z^0.175;构建的动态再结晶体积分数及其平均晶粒尺寸模型能够较好地预测试验钢的动态再结晶体积分数及其晶粒尺寸;当应变速率为0.1 s^-1、变形温度为1050 ℃时,试验钢的晶粒最细小、均匀,平均晶粒尺寸约为19.9 μm。     

长颗粒(柱状晶)Si3N4陶瓷的研究及进展

Si3N4陶瓷材料由于具有很好的高温性能及高的力学性能，而被广泛地用于结构陶瓷，如切削刀具等。然而，因为其对缺陷很敏感，故易受灾难性的失效。人们发展了多种Si3N4增韧陶瓷，其中自增韧由于一些优异的性能越来越受到人们的重视。在此文中，着重介绍了影响Si3N4陶瓷长颗粒(柱状晶)晶粒生成的因素，并介绍了国内外对长颗粒Si3N4晶的控制研究。     

17-4PH不锈钢在不同浓度HCl环境中的电化学腐蚀行为

为了探明17-4PH不锈钢在HCl溶液中的腐蚀行为,采用动电位极化和电化学阻抗测量了其在不同浓度HCl溶液中腐蚀性能,通过扫描电镜(SEM)、能谱(EDX)和X射线光电子能谱(XPS)等技术研究了锈层对腐蚀行为的作用机制.结果 表明:17-4PH不锈钢在HCl溶液中随着HCl浓度的增大,腐蚀电流密度(Jcorr)增大,锈层电阻和电荷转移电阻减小;当HCl浓度超过10％,腐蚀电流密度快速增加,15％ HCl溶液中的Jcorr比10％的增加1倍多.基于此,提出了2种不同的等效电路对17-4PH不锈钢的电化学阻抗谱进行了拟合.HCl溶液浓度小于等于10％时,17-4PH试样表面具有双锈层结构,其中,Cu元素富集在外层结构中;而浓度大于10％时为单一锈层结构.锈层的不同结构是腐蚀机制和性能产生差异的原因.     

LZ45CrV车轴钢氢扩散行为及氢鼓泡探究

为了探究LZ45Cr V车轴钢与氢的交互作用,采用Devanathan电化学充氢技术测量了LZ45Cr V车轴钢的氢扩散系数,通过偏振光显微镜观察了氢鼓泡特征,研究了组织结构对氢扩散行为的影响。结果表明:LZ45Cr V车轴钢25°C下的氢扩散系数为1.101×10~(-6)cm~2/s,其细化的金相组织以及较大铁素体中析出的VC粒子,大幅增加了钢中的氢陷阱数量,从而使得LZ45Cr V车轴钢具有较低的氢扩散系数和较高的产生氢鼓泡临界可扩散氢浓度。     

起始粉末粒径对Al2O3-TiC陶瓷力学性能的影响

热压烧结制备了Al2O3和Al2O3-TiC复合陶瓷。研究了起始粉末粒径对Al2O3-TiC复合陶瓷力学性能的影响。试验结果表明,添加TiC显著地提高了氧化铝陶瓷的力学性能,σf和K1c分别提高了70％和90％。其中大颗粒TiC对氧化铝陶瓷的增韧尤为有利,其裂纹偏转增长了扩张路径,提高了材料的断裂抗力。     

纳米TiN改性Al2O3-TiC复合陶瓷的力学性能

通过添加粒径为50～80nm的TiN,改善了Al_2O_3-TiC复合陶瓷的力学性能。以15％(质量分数,下同)的TiN取代15％TiC,制备了纳来TiN改性Al_2O_3-TiC复合陶瓷。结果表明：70％Al_2O_3-15％TiC-15％TiN复合陶瓷的抗弯强度和断裂韧性分别为618 MPa和7.12 MPa·m~(1／2),比70％Al_2O_3-30％TiC的性能(567 MPa和4.96 MPa·m_(1／2))明显提高,特别是断裂韧性提高了64％。纳米TiN改性Al_2O_3-TiC复合陶瓷韧性的提高主要是由于材料致密度的提高和晶粒的细化所致,它的增韧方式为微裂纹、裂纹桥接和偏转。     

稀土对42CrMoTiB钢夹杂物和力学性能的影响

试验42CrMoTiB钢和稀土微合金化42CrMoTiBRE钢(/%:0.41～0.43C、0.36～0.38Si、0.59～0.72Mn、0.018～0.020P、0.005～0.010S、1.08～1.13Cr、0.16～0.19Mo、0.06～0.08Ti、0.003～0.004B、0～0.020Ce或Sm,0.001 3～0.001 5T[O])由150 kg真空感应炉冶炼,浇铸成平均断面尺寸165 mm×165 mm的钢锭,锻成120mm×120 mm钢坯。研究了Ce或Sm对42CrMoTiB钢锻坯夹杂物和力学性能的影响。结果表明,与未加稀土42CrMoTiB钢相比,加入0.18RE后(钢中RE含量0.019%～0.020%)42CrMoTiBRE钢中的夹杂物含量大幅降低,A类、B类和D类粗系夹杂级别分别由0.5、2.0和0.5降低至0、0～0.5和0,细系夹杂分别由0.5、1.5和2.0降低至0、1.0和1.0。加入RE改变了钢中夹杂物形貌,形成球形稀土硫氧化物;加稀土明显提高钢的塑性和韧性,与42CrMoTiB钢相比42CrMoTiBCe钢横向断面收缩率(Z)和夏比冲击功(A_KV)分别由22%和17 J/cm²提高至30%和28 J/cm²。      

Cr5M钢支撑辊回火脆性及整体浸入式调质处理研究

对Cr5M钢进行热处理实验,分析Cr5M钢回火脆性与硬度的关系及其组织结构对回火脆性的影响;据此提出满足辊面硬度要求的Cr5M钢支撑辊整体浸入式调质处理工艺,探究Cr5M钢支撑辊的整体浸入式调质处理效果。结果表明：Cr5M钢具有一定程度的回火脆性,回火脆性温度范围为300～500℃,400℃回火时Cr5M钢冲击吸收能量达到最低值(7.6 J);250℃附近回火,Cr5M淬火钢中的残余奥氏体(Ar)开始发生分解,分解结束温度约400℃,软韧相Ar的分解是导致回火脆性发生的主要因素;960℃淬火+615℃回火的整体浸入式调质处理可替代支撑辊的差温热处理或表面淬、回火热处理,经整体浸入式调质处理的Cr5M支撑辊的综合力学性能优良,表面硬度均匀,最大与最小肖氏硬度差值仅0.7 HSD,平均肖氏硬度为40.1 HSD,支撑辊工作层(淬硬层)深大于15 cm,工作层组织为回火索氏体+少量的铁素体,工作层硬度仅2.1 HSD。     

MgxTiAlFeNiCr (x=0.6～2.0)高熵合金微结构演变及耐蚀性

通过机械合金化方法制备了轻质MgxTiAlFeNiCr(x=0.6?2.0)高熵合金,研究了Mg含量、热力学参数、合金相结构间的关系。结果表明,Mg在体心立方(BCC)相中的固溶度较大,x=0.6?1.4、合金的热力学参数原子半径错配度?=8.68%?9.77%、混合熵ΔSmix为14.78?14.82 J/(mol?K),混合焓ΔHmix为–14.13?–6.76 kJ/mol时,合金为单相体心立方结构(BCC1)。x=1.6~1.8, ?=10.0%?10.1%, ΔSmix=14.65?14.74 J/(mol?K), ΔHmix=–5.40?–4.19 kJ/mol时,合金由两种体心立方结构BCC1和BCC2组成。BCC2相比BCC1相的Mg含量更高,两相界面为半共格关系。MgxTiAlFeNiCr合金在3.5wt% NaCl溶液中具有良好的耐腐蚀性能。但随Mg含量增加,合金的耐蚀性下降。