退火对TA1/5052爆炸复合板界面组织与性能的影响

将TA1/5052爆炸焊接复合板在350、400及450 ℃分别保温1、3、6、9 h退火,对退火前后复合板组织和性能进行分析。结果表明:随退火温度升高,原子扩散加剧,界面形成的扩散层逐渐变厚;退火过程中铝易于向钛侧扩散,白色亮带和柯肯达尔孔洞主要位于靠近界面的5052铝合金侧;退火前界面处物相组成为α-Ti、α-Al、TiAl₃,经350、400 ℃退火3 h及450 ℃退火1、3、6、9 h后,物相组成不变。经不同温度退火后,复合板界面抗拉强度低于退火前,而断面收缩率和伸长率明显高于退火前。拉伸断口分析表明,复合板TA1侧为以脆性断裂为主、韧性断裂为辅的韧脆混合断裂,5052侧为韧性断裂;复合板在350 ℃退火时界面剪切强度和剥离强度最大,较爆炸态分别增加8.24%和45.68%,随退火温度升高,界面剪切强度和剥离强度降低。退火前后界面结合区硬度均高于基复板两侧硬度,且随离界面距离增加,硬度逐渐降低直至降至钛铝两侧母材硬度。退火后界面结合区硬度明显低于爆炸态硬度。     

热处理对热轧不锈钢复合板组织性能的影响

对热轧奥氏体不锈钢复合板的热处理工艺进行了研究,利用金相显微镜对基层碳钢组织进行了观察,通过剪切、拉伸及冲击等试验对热处理前后的界面结合性能及力学性能进行了研究,并对复层不锈钢耐蚀性进行了测量.结果表明,热轧不锈钢复合板基层碳钢组织主要为铁素体和珠光体,强度较低,复层不锈钢的耐腐蚀性也较差;快冷处理后,复合板的强度增加,但由于快冷基层碳钢产生了大量的马氏体和贝氏体组织,塑性明显下降.回火后试样的塑性有明显改善,但仍不能满足使用要求.快冷+缓冷处理后,碳钢层组织为较细小铁素体、贝氏体和少量珠光体,不锈钢复合板力学性能符合标准要求.热处理后的不锈钢复合板抗剪切强度均＞ 380 MPa,界面结合性好;复层不锈钢的腐蚀速率从热轧后的36.2 g/(m2-h)降低到了2 g/(m2·h)左右.最佳热处理工艺为高温(1000℃)快冷+低温(500℃)缓冷.     

爆炸焊接银/不锈钢复合板性能研究

采用爆炸焊接法制备了银/不锈钢复合板,并对其进行了不同温度的热处理。研究了复合板的界面组织和元素分布,对复合板的显微硬度、剪切强度和弯曲性能进行了检测。结果表明,银/不锈钢复合板结合界面的形貌呈形变-正弦波的结合状态。以爆轰波传播方向为参考,银侧的波纹漩涡为前旋,不锈钢侧的波纹漩涡为后旋。银和不锈钢结合良好,界面处未发生元素扩散。银/不锈钢复合板的平均剪切强度在170 MPa以上,弯曲性能合格。温度在450℃以下的热处理不会明显改变银/钢复合板的力学性能。     

碳钢-不锈钢爆炸焊接复合板界面的显微结构

通过力学性能测定、SEM检测以及EDS线扫描分析,分别观察了焊态及退火态碳钢-不锈钢爆炸焊接复合板结合界面的显微结构,研究了爆炸焊接形成的波状界面和界面间的过渡层.结果表明,该碳钢-不锈钢复合板的结合界面属于大波状结合界面,这种大波状界面并未使复合板的力学性能出现明显的降低,在爆炸焊接形成结合界面处出现了微观熔化现象,形成了一个宽度仅5μm左右的扩散过渡层.     

热轧复合不锈钢-碳钢复合板界面特征

研究了热轧不锈钢-碳钢复合界面的组织形貌、成分、硬度变化及结构特征。结果表明热轧复合碳钢—不锈钢复合板的复合界面两侧存在一定厚度的扩散层。由于元素扩散及碳化物的生成,复合界面附近硬度升高。对于基层碳钢,靠近界面处显微硬度值最高,而对于复层不锈钢,在距界面处一定距离,显微硬度达到最高值。复合界面剥离后呈现等轴韧窝形貌,表明通过热轧复合的方法,不锈钢和碳钢之间能够实现良好的复合。     

通过焊接与轧制制备的不锈钢/碳钢复合板的组织与性能

采用焊接与轧制技术制备不锈钢/碳钢复合板,并对其微观组织、力学性能及退火对复合板的力学性能影响进行了分析。结果表明:不锈钢侧为奥氏体,晶粒细小,碳钢侧为铁素体和少量的珠光体组织;钎缝是由富铜相及其周围的富银相固溶体和黑色富铜相与相间的白色富银针状相组成的共晶组织。复合板的抗拉强度高于基材钢板;退火后,复合板的抗拉、抗弯强度及其整体硬度值明显下降,而冲击吸收能量、剪切强度有所提高。     

离心铸造Q235钢/高铬铸铁复合管的热处理工艺

采用离心浇铸制备外层为碳钢Q235,内层为高铬铸铁的双金属复合管。在不同温度(950、980℃)及不同冷却方式(空冷、水冷、风冷)下对复合管进行热处理试验。结果表明,试验温度下,空冷、水冷、风冷方式都可消除Q235钢铸态组织中的魏氏组织;水冷可提高复合管的硬度,但复合管出现严重畸变甚至开裂。合理的热处理工艺为950℃×1 h,空冷+450℃×3.5 h回火+350℃×3.5 h回火,可使复合管达到较高的硬度(60～63 HRC),满足标准DL/T 680—1999《耐磨管道技术条件》的要求。     

液-液复合铸造锤头组织和性能的研究

研究了高铬铸铁-碳钢液-液复合铸造锤头的组织、硬度及其复合面元素分布特征。结果表明,液-液复合铸造高铬铸铁锤头在980℃正火+200℃回火后,高铬铸铁部分具有较高硬度,洛氏硬度(HRC)达62,锤柄部分为22,复合面硬度分布平缓,铸铁中C、Cr等合金元素通过复合面向铸钢发生扩散,造成复合面高铬铸铁部分硬度降低,碳钢部分硬度增加。液-液复合面的高铬铸铁侧的组织为马氏体和M7C3型碳化物,碳钢部分为珠光体和较多的铁素体。液-液复合常见的缺陷主要有复合面结合不良、存在气孔及夹杂,合理地控制浇注铸钢后的停留时间、高铬铸铁的浇注温度可防止铸钢复合面缺陷。     

固-液复合铸造锤头的组织与性能

研究高铬铸铁-碳钢固-液复合铸造锤头的组织及硬度分布特征。结果表明,固-液复合铸造高铬铸铁锤头部分具有较高的硬度,远离复合面高铬铸铁硬度增加,碳钢硬度降低。远离复合面高铬铸铁组织为M7C3型碳化物+回火马氏体+残余奥氏体,固-液复合铸造高铬铸铁组织中碳化物有定向分布的趋势,有利于提高锤头的耐磨性;远离复合面碳钢部分的组织为珠光体和较多的铁素体,复合面附近碳钢组织珠光体数量明显增加,铁素体数量明显减小,高铬铸铁中的碳通过复合界面向碳钢进行扩散。     

Q345R/304爆炸复合板的组织及力学性能研究

采用爆炸复合法制备了Q345R/304爆炸复合板,借助光学显微镜、力学性能试验等对爆炸复合板结合区的显微组织、结构及性能进行了研究。结果表明:爆炸复合板结合界面呈波浪形,复合板结合界面到两侧分别形成了细晶区、纤维区和扭曲晶粒区;复合板具有较高的拉伸强度和伸长率,冲击吸收功为68 J;从覆层表面到结合界面,不锈钢侧硬度更高,硬度升高趋势更显著。     

Heat treatment process of bimetallic clad chromium cast iron by pipe made of carbon steel Q235/high centrifugal casting

采用离心浇铸制备外层为碳钢Q235,内层为高铬铸铁的双金属复合管。在不同温度（950、980℃）及不同冷却方式（空冷、水冷、风冷）下对复合管进行热处理试验。结果表明,试验温度下,空冷、水冷、风冷方式都可消除Q235钢铸态组织中的魏氏组织;水冷可提高复合管的硬度,但复合管出现严重畸变甚至开裂。合理的热处理工艺为950℃×1 h,空冷＋450℃×3.5 h回火＋350℃×3.5 h回火,可使复合管达到较高的硬度（60～63 HRC）,满足标准DL/T 680—1999《耐磨管道技术条件》的要求。     

热处理对离心铸造高铬铸铁-不锈钢双金属管界面组织及性能的影响

热处理对离心铸造高铬铸铁-不锈钢双金属管界面结合情况有重要影响。对双金属管进行不同热处理,利用电子探针技术观察双金属管复合界面的微观组织形貌;对复合界面进行Cr、C等元素的线扫描;利用洛氏硬度计、显微硬度计测量复合界面处的硬度;利用万能试验机对双金属管做剪切试验。结果表明:高铬铸铁与不锈钢的硬度过渡区域较小,硬度变化比较剧烈;复合界面附近发生了很明显的元素扩散;淬火并高温回火对双金属管是较适合的热处理工艺。     

550℃热处理对Q345R/316L复合板焊接接头残余应力及腐蚀性能的影响

为了研究550℃时的热处理工艺对复合板焊接接头残余应力及腐蚀性能的影响,本研究对首钢公司生产的13 mm+3 mm厚的Q345R/316L复合板进行了焊接。复合板焊接后对接头进行了550℃保温2 h的热处理,分别对热处理前后的残余应力及耐晶间腐蚀性能进行了测试。研究发现,该热处理工艺处理后的复合板焊接头碳钢侧的最大残余应力降低了58%,不锈钢侧降低了27%。复合板不锈钢焊缝区经热处理后,组织出现碳化铬析出,导致了晶间腐蚀性能不合。     

制坯工艺对热轧不锈钢/碳钢复合板复合效果的影响

采用真空电子束焊接、界面四周焊合抽真空和界面四周焊合3种工艺制备不锈钢/碳钢复合板坯并热轧,研究了不同制坯工艺下复合板复合界面的组织结构及其性能。结果表明,利用真空电子束焊接和界面四周焊合抽真空两种方式制备的复合板坯经热轧后能100%复合,而通过界面四周焊合方式制备的复合板坯在热轧后界面结合率较低。对3种工艺下成功复合的部位,其复合界面形貌相似,即界面都较平直,且都存在不锈钢、碳钢和复合层3个区域以及近复合层碳钢内的脱碳区,靠近不锈钢侧也都间断分布着Si-Mn等的氧化物。真空电子束焊接和界面四周焊合抽真空两种方式制备的坯料在热轧后碳钢与不锈钢之间都实现了较高强度的复合,并且真空电子束焊接坯料热轧复合板的强度值都略高于界面四周焊合抽真空复合板的。     

铜/不锈钢爆炸焊界面组织及性能

采用通过经验公式估算的焊接工艺参数制备了T2紫铜/06Cr19Ni10不锈钢爆炸焊复合板。通过金相显微镜、扫描电子显微镜和能谱扫描仪等分析方法并结合力学性能试验,研究了爆炸焊复合板的界面组织与性能。研究发现紫铜与不锈钢爆炸焊后形成了规律的波状界面,界面主要为固相结合,波峰与波谷区域分别嵌入了不连续的漩涡状铸态组织,该组织主要由ε-Cu,γ-Fe及不锈钢微粒组成;爆炸焊后,界面附近不锈钢组织中形成了绝热剪切带,奥氏体不锈钢发生了马氏体转变。紫铜组织中能够观察到退火和再结晶现象;界面的结合强度达280.3 MPa,且界面附近组织的显微硬度明显得到了提高;复合板的最大抗拉强度为561 MPa,界面结合区断口观察到混合断裂特征,而漩涡状铸态组织的存在未对拉伸断裂失效产生明显的影响。     

淬火介质对30Cr13不锈钢显微组织和性能的影响

对含1.5%Si、尺寸为15 mm×15 mm×15 mm的铸态30Cr13不锈钢试样进行了1100℃=×1 h退火、1 050℃分别水淬和油淬以及420℃回火处理,然后分析、测定了试样的显微组织和硬度,以研究淬火介质对30Cr13钢组织和性能的影响。试验结果表明,在两种介质中淬火的试样的显微组织均为马氏体和M_(23)C_6(Cr_(15.58)Fe_(7.42)C_6)型碳化物,但油淬试样的组织更为均匀细小,碳化物量较少,回火后硬度也更高。     

铜铝复合板界面组织和性能研究

对固-液法制备的铜铝复合板进行不同工艺的轧制并进行300℃×4h退火处理,测定了复合板的抗拉强度、伸长率、界面剥离强度及电导率,利用金相显微镜和扫描电镜等分析了结合界面的组织形貌,研究了轧制及退火工艺对结合界面扩散层组织和复合板性能的影响。结果表明,轧制后形成的CuAl2相降低了复合板的剥离强度和电导率,退火处理可促进结合界面原子互扩散形成Cu9Al4,改善复合板的性能,同时电导率也得以提高。     

镀镍Q235与304不锈钢扩散复合及冷轧可行性探究

对表面镀1.5~70μm镍的Q235与304不锈钢在1000℃下进行1~4 h的扩散焊,焊接后的试样经过压下量约69%的冷轧,焊接界面未出现分层。用金相显微镜、SEM及EDS分析了冷轧前后试样结合面的微观结构。结果表明,焊接完成后,在结合面的不锈钢侧形成Cr_7C_3+Fe_3C的析出区,而在碳钢侧形成了贫碳区。可以对焊接完成的试样进行冷轧,冷轧复合板经过1000℃淬火,抗拉强度为710.6 MPa,断后伸长率为22.9%。     

热处理对2205-Q345爆炸复合板界面组织和性能的影响

采用不同温度对2205双相不锈钢-Q345低合金钢爆炸复合板进行了退火,并对退火后的显微组织、显微硬度、疲劳寿命等进行了系统分析。结果表明,爆炸复合板结合界面有塑性变形,组织成纤维状;随着热处理温度的不断提高,界面附近的组织逐渐产生回复再结晶,界面显微硬度逐渐降低;复层耐蚀性在高于650℃热处理后明显降低;450℃热处理疲劳性能最佳。     

热处理工艺对高铬磨球组织与性能的影响研究

对使用铁模覆砂铸造工艺生产的高铬耐磨磨球进行热处理研究。沿球直径切开,未发现缩孔缩松缺陷。铸态下磨球力学性能较差,热处理后磨球力学性能显著提升。950℃×2h油冷淬火,350℃×2h回火的磨球综合性能最优,冲击韧度和洛氏硬度相对于铸态分别提高55%和26%。经过金属基体显微硬度测定和组织观察,可判定铸态下金属基体主要为奥氏体组织;淬火时奥氏体大部分转变为马氏体,显微硬度显著增高;回火时淬火马氏体转变为回火马氏体或回火托氏体,淬火应力消除,韧性增加,显微硬度减小。