Si和Mn含量对超高强度热成形钢组织和性能的影响

采用OM、SEM、EBSD和TEM等技术,研究了Si、Mn含量对超高强度热成形钢在相同的轧制和模拟热冲压成形工艺处理后的组织和性能的影响。结果表明,Si、Mn含量对热成形前轧制态钢的组织和性能有较大影响,在其它成分相同的情况下,随着Mn含量(质量分数)由0.57%增加到1.21%,实验用钢的屈服强度由552 MPa提高到751 MPa,抗拉强度由757 MPa提高到1124 MPa,组织由贝氏体+铁素体+珠光体转变为马氏体+贝氏体。随着Si含量由0.25%增加到0.38%,实验用钢的抗拉强度逐渐升高,屈服强度和伸长率呈波动趋势。在950℃保温5 min相同的工艺条件下模拟热冲压淬火实验后,4种钢的组织均为马氏体,但马氏体的精细结构各不相同,平均亚晶粒尺寸大小不一;含0.34%Si和1.21%Mn的钢B的综合力学性能最优,其屈服强度为1161 MPa,抗拉强度为1758 MPa,伸长率为6.5%,且热冲压成形后的组织为细小的板条马氏体,马氏体板条上有大量的位错,且只有少量的碳化物析出。基于本研究成分设计的超高强度热成形钢,其热冲压成形前的组织和性能与热成形后的力学性能无明显相关性,只是最终的马氏体精细结构略有差别,有利于工业化批量试制零件的性能稳定性控制。     

百米重轨矫直断裂分析

某钢厂生产的百米重轨（60kg／m）在矫直过程发生断裂。采用金相显微镜和扫描电镜等对断口及正常部位取样进行观察和分析。结果表明：钢轨在矫直的前工序生产过程中受到机械损伤,造成表层形成硬化层及微裂纹,微裂纹在矫直力作用下扩展引起开裂。     

铝型材氧化层局部厚度测量结果测量不确定度评定

为分析影响金属和氧化物覆盖层厚度测量不确定度的各种因素和表征测量结果的分散性, 根据测量不确定度原理和JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》的方法,以显微镜法测量铝型材氧化层局部厚度为例,对氧化层不均匀性和测量重复性、制样过程中横断面的斜度、测量过程中测量仪器的准确度、直读式目镜测微尺读数时数值修约5种因素引起的不确定度分量进行了评定,在此基础上计算得到合成标准不确定度和扩展不确定度,给出了铝型材氧化层局部厚度测量结果的表示方式。     

架桥机大臂钢板开裂分析

架桥机大臂钢板在使用过程中发现表面呈方形开裂,但远未达到设计使用寿命。钢板材料为低合金结构钢Q345,其综合力学性能良好。为了弄清钢板开裂原因,通过宏观观察、扫描电镜及能谱仪分析、光学显微分析等对开裂钢板进行了深入探讨,结果表明:钢板失效属于疲劳断裂,疲劳起源于焊缝夹渣,并沿着方形焊缝路径扩展。焊缝中亦存在马氏体组织,马氏体组织较脆,裂纹遇到这种组织也较容易扩展。因此,在循环使用应力作用下,起源于焊渣的疲劳裂纹沿焊缝不断扩展,最终导致钢板呈方形断裂失效。可通过改善焊接工艺、增加焊接线能量以及焊前预热处理等途径来防止裂纹产生。     

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 为分析球墨铸铁制造的某自动灭火系统中的沟槽式管接件的断裂原因,采用光学金相显微镜、扫描电镜和能谱分析仪对断裂试样的组织、石墨形态、夹渣成分等进行检测分析。结果表明,该试样断裂的原因是试样上存在大型夹渣、球化不良和石墨漂浮等缺陷。     

晶粒尺寸对桥梁钢的耐腐蚀性能影响

通过周期性浸润腐蚀试验,研究了晶粒尺寸对桥梁钢Q345的耐腐蚀性能的影响。不同晶粒尺寸的Q345钢的失重数据表明,大晶粒尺寸的铁素体和珠光体组织的耐腐蚀性能略优。扫描电镜和X射线衍射仪对加速腐蚀产物-锈层进行了分析。结果表明,两种试样均存在较致密的内锈层和疏松外锈层,大晶粒尺寸试样的内锈层与钢基的结合更紧密。两种试样的锈层成分主要是Fe3O4和少量的各种FeOOH,内锈层FeOOH的含量更多。     

09CuPCrNi耐候钢干湿交替加速腐蚀的锈层结构与形成机理

对09CuPCrNi耐候钢干湿交替加速腐蚀后的锈层进行观察与分析,探讨了锈层的形成机理。结果表明,09CuPCrNi钢干湿交替加速腐蚀的锈层包括紧贴基体的致密内锈层和疏松的外锈层两部分。随着腐蚀周期的增加,内锈层增厚,而且更为致密。通过对比锈层中各物相的含量分析,发现γ-Fe2O3在内锈层中的含量高于外锈层,这是内锈层比外锈层更加致密的原因。同时,内锈层中Cu、P、Cr等元素明显富集,可使其更容易形成相对稳定的γ-Fe2O3相。     

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机车轮箍在使用过程中发生崩箍。为确定轮箍断裂原因,使用扫描电镜和金相显微镜对试样的断口、裂纹和组织进行了观察和分析。结果表明,该轮箍断裂属于疲劳断裂,疲劳裂纹起源于轮箍内径表面扣环安装槽外侧的焊接区域。     

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 通过周期性浸润腐蚀试验,研究了组织结构对贝氏体高强钢的耐腐蚀性能的影响。贝氏体高强钢和其退火试样的失重数据表明,贝氏体组织的耐腐蚀性能略优于铁素体和珠光体组织。运用扫描电镜和X射线衍射仪等分析测试手段对耐蚀机制进行了研究,发现两种试样均存在较致密的内锈层和疏松外锈层。两种试样的锈层成分主要是稳定的α-FeOOH和少量的γ-FeOOH组成。贝氏体组织的高强钢的锈层晶体更细小,均匀的组织结构有利于增强钢的耐腐蚀性能。     

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  运用电子背散射衍射(EBSD)和X射线衍射(XRD) 技术对硅钢热轧板的织构在板厚方向的分布进行了研究,并分析了两种织构测量方法的特点。EBSD技术能直观给出板厚方向的微观织构,XRD能得到钢板的宏观统计织构信息,结合两种技术的分析,能更直观更精确的研究不同织构在板厚方向的分布。