水韧温度对衬板用轻质奥氏体钢组织和性能的影响

开发出衬板用新型轻质Fe-Mn(23.8%)-Al(7.1%)-C(1.02%)钢,测试不同水韧温度处理后实验钢的力学性能。利用X射线衍射分析、显微组织及断口形貌观察、析出物能谱分析,研究不同的水韧温度对新型钢种的组织、力学性能、断裂机理的影响。结果表明:实验用钢的密度6.84 g/cm3,与普通高锰钢相比,密度下降约12.3%;在1050℃保温1 h水韧处理后综合性能最佳,其冲击韧性值(V型缺口)ak达到231.3 J/cm2,硬度为205 HB,抗拉强度为809.6 MPa,屈服强度410.9 MPa,断后伸长率为59.6%。断口形貌呈等轴韧窝状,断裂机理为典型微孔聚集型断裂。     

高锰钢衬板的研究及应用

综述了国内外高锰钢衬板的研究开发和应用现状。近年来对高锰钢衬板的研究主要包括合金化、热处理和表面预硬化处理等。分类介绍了改性高锰钢、超高锰钢和爆炸硬化处理高锰钢在衬板方面的应用,并分析今后高锰钢衬板的发展方向:减少贵重金属的使用,降低衬板成本;添加铝元素,降低衬板密度和生产能耗。     

热处理工艺对新型轻质奥氏体耐磨钢的组织与力学性能的影响

以新型轻质高锰、高铝的奥氏体耐磨钢为研究对象,利用XRD,OM,SEM,EDS观察显微组织和析出物,研究不同的热处理工艺对新型钢种的组织与力学性能影响。结果表明:该新型轻质奥氏体耐磨钢的最佳优化热处理工艺为1050℃保温1h水韧,550℃时效2h,空冷。在最佳热处理工艺条件下奥氏体基体内弥散析出细小的钙钛矿结构(Fe,Mn)3AlC的κ-碳化物颗粒,不仅强化了奥氏体基体,其力学性能也得到明显改善;最优工艺处理后实验钢的硬度、强度、冲击韧度达到了最佳匹配,其抗拉强度为825MPa,屈服强度为574MPa,冲击韧度值为156J/cm2(V型缺口),硬度为271HB;与只进行水韧处理相比实验钢的屈服强度提高40.0%,硬度提高32.2%。     

衬板用铸态Fe-24Mn-7Al-1C耐磨钢的应变硬化行为研究

对衬板用新型铸态轻质Fe-24Mn-7Al-1C耐磨钢进行准静态条件下不同变形量的压缩试验,分析应变硬化行为,揭示出该铸态耐磨钢的加工硬化机理。根据压缩应力-应变曲线和对数真应力-对数真应变曲线分析压缩变形特征;并利用光学显微镜、X射线衍射和透射电镜研究不同应变量的变形后的微观组织形貌。研究结果表明,试验钢在屈服阶段的加工硬化曲表现出双加工硬化指数行为;在透射电子显微镜和X射线衍射分析时既未发现形变诱发马氏体存在,也没有发现位错胞和形变孪晶,变形后仍为奥氏体单相组织;在不同变形量变形后的奥氏体显微组织中依次可以观察到位错堆积(1%)、高密度位错墙(5%)、泰勒晶格(10%)、具有高密度位错的畴界(20%)和微带(50%),说明轻质Fe-24Mn-7Al-C耐磨钢钢微观变形机理是平面滑移机制。     

弧焊机器人实践教学平台的建设与规划

弧焊机器人实验室是清华大学基础工业训练中心(以下简称"中心")重点建设的实践教学与创新开放平台,是学生进行工程实践教学、双创实践、科研服务及开展文化素质教育的良好载体。文中结合工程训练中心开展弧焊机器人各项工作的经验,进一步探讨构建弧焊机器人实践教学平台,以完善工程训练创新与实践教学体系。     

铝对超高锰Fe-24Mn-1.0C铸钢的组织和性能的影响

以超高锰Fe-24Mn-1.0C(无铝)和Fe-24Mn-7.1Al-1.0C(含铝)铸钢为研究对象,采用水韧处理、水韧处理+时效处理的热处理方法,研究铝对不同热处理条件下无铝和含7.1%Al铸钢组织和性能的影响。利用光学显微镜和扫描电镜观察显微组织,利用能谱分析和透射电镜测试观察析出物的成分、形貌;性能检测包括抗拉强度、屈服强度、冲击韧性(V型缺口)、断后延伸率、初始硬度。结果表明,铝的添加提高了铸钢Fe-24Mn-1.0C的层错能(γSFE),但却降低了其抗拉强度、冲击韧性和加工硬化速率。在时效过程中,铸钢Fe-24Mn-1.0C晶界处析出大量针状粗大的碳化物,恶化了其性能(500℃时效2h)。而铝元素增加了奥氏体基体中碳的稳定性,抑制了粗大针状碳化物的析出,析出纳米级的(Fe,Mn)3AlC的κ-碳化物,明显提高了基体的硬度和强度。铸钢Fe-24Mn-7.1Al-1.0C经550℃时效2h后综合力学性能达到最佳值,与常规水韧处理相比屈服强度提高到574MPa(提高40.0%,)抗拉强度为825 MPa,硬度提高到271HB(提高32.2%),断后延伸率为32.0%,冲击韧性为156J/cm2。     

基于经典力学试验的激光加工工程训练模式探索

阐述在工程实践教学中针对激光加工开展的教学模式探索.实践中依托激光加工技术平台,开发突出实践性、设计性、研究性和创新性的工程实践教学方案,通过实践,训练学生的动手能力和实验分析能力,培养创新精神,进而提升实践教学效果.     

基于项目制的焊接实践教学模式探究——以微型涡喷发动机燃烧室零部件制造为例

阐述以涡喷发动机燃烧室焊接制造为案例开展的工程实践教学模式.在燃烧室设计、材料选择、零件成形、焊接加工以及后处理的理论基础上,通过动手实践了解冲压、焊接、切割、热处理加工等基本的成形制造方法.实践项目注重理论联系实际,强调知识获取过程、知识综合运用和创新能力,加深学生对一般焊接产品制造工艺过程的系统认知.通过团队协作式的劳动实践,培养工程素养(含劳动素养)、工程实践能力及创新精神.同时,通过让学生亲自动手制造喷气发动机,激励和引导学生产生投身航空事业的热情,进而提升实践教学效果.     

衬板用Fe-24Mn-7Al-1C耐磨钢的热处理工艺对组织和性能影响北大核心CSCD

采用金属模具浇注新型Fe-24Mn-7Al-1C轻质奥氏体耐磨钢。用X射线衍射分析、显微组织及断口形貌观察、析出物能谱分析,研究余热水韧处理和常规水韧处理对新型钢种的组织、力学性能、断裂机理的影响。结果表明:晶界处粗大的未溶碳化物为(Fe,Mn)3Al C的κ碳化物,该碳化物在950℃后迅速溶于奥氏体基体中。余热水韧处理温度850℃左右,其冲击韧性值(V型缺口)108.3 J/cm2,表面硬度为219 HB(心部硬度217 HB),抗拉强度为784.6 MPa,屈服强度408.9 MPa,断后伸长率为53.8%;断口由准解理区域和大小不一的韧窝断裂区域组成。常规水韧处理时在1050℃保温1 h后综合性能最佳,其冲击韧性值(V型缺口)231.3 J/cm2,硬度为205 HB,抗拉强度为809.6 MPa,屈服强度410.9 MPa,断后伸长率为56.9%;常规水韧处理的断口形貌呈韧窝状,断裂机理为典型微孔聚集型断裂。     

稀土改性超高强度耐磨钢的热处理工艺北大核心CSCD

以自主设计的稀土改性Si-Mn-B系贝氏体-马氏体复相耐磨钢为研究对象,利用正交试验研究了不同淬火温度、淬火保温时间、回火温度、回火时间对材料强度、冲击功的影响,以确定最佳热处理工艺,并利用XRD、OM、SEM、TEM方法对其最佳热处理工艺组织进行分析。结果表明:淬火温度对抗拉强度影响最大,回火温度对屈服强度的影响最大,淬火保温时间对冲击功的影响最大。最优热处理方案为:900℃×1.5 h油淬+300℃×3 h回火处理。按此方案热处理后有较好的强韧配合:抗拉强度为1903 MPa,屈服强度为1591 MPa,洛氏硬度为51.4 HRC,无缺口冲击功为267 J。采用彩色金相-化学腐蚀法,组织为下贝氏体(49.6%)、板条马氏体(43.9%)和少量残留奥氏体(6.5%)。