双相区退火工艺对中锰钢组织与性能的影响

采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)和单轴拉伸实验等研究了自主设计的"预淬火+双相区退火"热处理工艺对成分为0.15C-5Mn的中锰钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:随着退火温度的升高,实验钢抗拉强度逐渐升高,屈服强度逐渐降低,伸长率和强塑积先升后降,此结果与相变诱导塑性(TRIP)效应有关;随着退火时间的延长,实验钢抗拉强度先增后降,屈服强度逐渐降低,伸长率和强塑积先增后降;当热处理工艺为"800℃保温30 min水淬+655℃退火4 h空冷"时,实验钢可以获得最佳组织和力学性能,此时其残留奥氏体的体积分数为25%,抗拉强度为1250 MPa,伸长率为37%,强塑积达到46 GPa·%。实验钢的高强度和高塑性是由超细晶组织和TRIP效应共同决定的。     

考虑相变的TC4钛合金流动应力研究

为完善TC4钛合金的塑性成形理论,必须建立准确的流动应力模型,而TC4钛合金的流动应力不仅与温度、应变速率和应变量相关,也受到βα+β相变的影响.本文通过等温实验和DSC实验研究了900℃时TC4钛合金的等温与连续冷却过程中的相变动力学,建立了相变动力学模型;通过Gleeble 3800热模拟机进行热压缩实验,根据实测的TC4钛合金在高温β区与低温α+β区的流动应力曲线,建立了流动应力模型;将相变动力学模型与流动应力模型结合,建立了考虑相变的流动应力模型;最后将TC4钛合金在900℃等温不同时间后进行压缩变形,对比实验得到的流动应力曲线与模型计算得到的流动应力曲线,验证了该模型的准确性.     

某增量式数字阀可靠性分析

数字阀作为液压系统的核心部件,一旦发生故障将导致严重后果。为提升数字阀的可靠性,以增量式数字阀的可靠性为研究对象。根据给出的增量式数字阀机械结构和工作原理建立数字阀的可靠性框图,分析得到故障模式和故障机制;建立数字阀故障树模型,进行故障树分析;对故障发生对机构的影响程度进行致命度分析,得到致命性矩阵图。结果表明:数字阀的阀芯不动、阀芯运行卡停、阀芯运行不精确是数字阀工作过程中常见的3种故障,其中阀芯在运行过程中突然卡停是数字阀的致命度中最严重的故障模式。研究成果可为增量式数字阀的结构设计优化和可靠性分析提供一定参考。     

低碳钢在Ae3以上形变诱导铁素体的形成和性能

对低碳钢在Ae_3以上进行了单道次快速大形变量变形,测定了材料在高温变形前后的室温拉伸曲线并观察其断口形貌。对结果的分析表明,低碳钢在Ae_3以上的温度发生形变诱导铁素体相变,是形成超细晶粒(3μm左右)的主要原因。应变速率大于0.1 s~(-1)时,可诱导形成铁素体晶粒,且随着应变速率的提高铁素体分数增加而晶粒尺寸减小;当应变速率大于10 s~(-1)时铁素体分数达到饱和,晶粒尺寸的变化不大。与先共析铁素体相比,形变诱导铁素体的强度和硬度大大提高,低碳钢Q235的屈服强度由250 MPa左右提高到510 MPa,抗拉强度则达到615 MPa,而形变诱导铁素体的塑性有所降低,但仍保持较高的水平。     

性能梯度分布热成形技术研究进展

高强钢热成形技术对实现汽车轻量化,提高汽车的安全性能具有重要作用。传统的热成形技术所得制件具有超高强度,但塑性通常较低,综合力学性能不高。近年来,为了使热成形件兼具高强度和高塑性的力学性能指标,性能梯度分布热成形技术成为学者们的研究热点。通过分析性能梯度分布热成形技术的强化机理,对实现材料性能梯度分布热成形技术的工艺调控思路进行归纳总结;从加工工艺的角度出发,对当前实现性能梯度分布热成形技术的方法进行分析,对如何通过控制初始加热温度、模具冷却速度、改进模具材料和模具与成形件接触面积从而达到材料微观组织渐变分布、性能梯度分布的目的进行详细阐述;对国内外性能梯度分布热成形技术研究现状进行总结与分析,对性能梯度分布热成形技术的主要发展方向及其中存在的关键科学问题,包括理论基础、加热技术工艺实现、性能梯度分布模具设计等,进行深入探讨。性能梯度分布热成形技术对于精确成形、轻量化、高性能、短流程、低成本、环境友好有着重要的作用,是未来热成形技术发展的重要方向。     

大型筒节台阶式临界区正火热处理工艺

 针对加氢反应器大型筒节经轧制成形后心部易出现混晶、粗晶组织和当前等温式正火工艺热处理周期长、能源消耗大两大问题,从热处理工艺入手,提出了台阶式临界区正火热处理方案,通过与传统的等温式正火热处理制度下组织和力学性能的对比,得出2次台阶式临界区高温侧正火为最佳的热处理工艺。研究结果表明：2次台阶式临界区高温侧正火消除混晶和细化晶粒的效果优于等温式正火,其热处理后平均晶粒尺寸为18 μm,混晶组织基本消除,回火后渗碳体球化和均匀化效果好;2次台阶式临界区高温侧正火热处理后材料的屈服强度、抗拉强度和-30 ℃夏比冲击吸收功分别为681 MPa、768 MPa和181 J,综合力学性能优于等温式正火;-30 ℃冲击断口均为准解理断裂,其低温冲击断口塑性脊数量明显多于等温式正火热处理,低温冲击吸收功较大;与等温式正火工艺相比,2次台阶式临界区高温侧正火工艺可将正火保温时间缩短30%,正火加热温度降低,大大降低了能源消耗。     

定氢钢样制备方法研究

钢样制备方法对定氢结果有不可忽略的影响,尤其对小于百万分之一的超低氢,样品制备为关键必控环节。应用专业氢测定仪,对不同方法制备的定氢钢样进行研究。实验表明超声波清洗有效地消除了表面影响,适合于车制样和手工锉制样等样品制备的后处理,使各种制样方式制备的样品氢含量测定值一致。选取6种钢样和6种氢钢标进行超声波清洗试验,未见不可忽略的氢损失。结果显示超声波清洗消除超低氢(0.X μg/g)钢样品表面污染可以获得5~10倍的超好功效,结果满意,可信度高。实验事实表明超声波清洗可有效清除样品表面污染,而造成的氢损失甚微,此方法可以推广应用于定氢样品的制备。