合金化处理对高锰钢组织与性能的影响

为进一步提高高锰钢的耐磨性,对传统高锰钢进行了V、Ti、Re元素的合金化处理,采用金相组织分析、机械性能测试、断口形貌观察及耐磨性测试等手段研究了V、Ti、Re合金化后高锰钢的组织与性能.结果表明:合金化处理使高锰钢的晶粒明显细化,改善了夹杂物的尺寸、形状和分布状况;其硬度也得到较大程度的提高.与高锰钢相比,合金高锰钢...     

Mo合金化处理对高锰钢磨损行为的影响

高锰钢是应用最广泛的耐磨材料之一,随着服役条件的不断恶化,传统高锰钢已经无法满足使用要求。对传统高锰钢Mn13进行Mo合金化处理获得Mn13Mo钢,通过金相显微镜、扫描电镜和EBSD等分析手段,对比研究Mn13Mo钢和Mn13钢在室温下的拉伸力学性能以及在相同磨损条件下的摩擦磨损行为。研究结果表明Mo能显著细化高锰钢晶粒,降低奥氏体层错能。在变形过程中Mn13Mo钢更易激活孪晶,形成更高密度的形变孪晶,展现出高强度和高的延伸率。在磨损试验中,Mn13Mo钢因其优异的加工硬化能力和塑性,形成高硬度的硬化表面和更深的应变层,展现出更佳的耐磨性能,并且在表面形成了硬化与磨损的动态平衡,磨损时间越长,其耐磨性优势更加明显。研究成果对高锰钢合金化处理有指导意义和参考价值。     

钨合金化处理对高锰钢组织和性能的影响

为了改善高锰钢的组织性能,提高其铸件的质量.对原始高锰钢进行了钨元素的合金化处理,采用金相组织分析硬度测试、抗拉分析等手段研究了钨合金化处理后高锰钢的组织与性能.结果表明:随着钨含量的增加,高锰钢的晶粒明显细化,夹杂物的尺寸和分布也得到了改善.机械性能方面,合金高锰钢的硬度提高了17.5％～47.4％,最高能达到25.2 HRC.抗拉强度随着钨元素的加入也得到改善,提高了7.9％～17.7％,最高能达到491 MPa.钨合金化处理能够改善高锰钢的硬度和抗拉强度.     

热轧奥氏体中锰耐磨钢的磨料磨损性能研究

以热轧BTW中锰钢板为实验材料,借助ML-100磨料磨损试验机,研究以煤泥粉为软质磨料和石英砂为硬质磨料时其磨料磨损性能,利用SEM分析其磨损机制。实验结果表明,软质磨料磨损工况条件下,热轧奥氏体中锰钢和高锰钢的相对耐磨性低于马氏体耐磨钢,硬质磨料磨损工况条件下,热轧奥氏体中锰钢的相对耐磨性高于高锰钢和马氏体耐磨钢,因此热轧中锰钢更适用于硬质磨料磨损工况;无论软质和硬质磨料磨损工况,热轧中锰钢的加工硬化均高于热轧高锰钢,表现出更好的加工硬化性能。煤泥粉软质磨料对热轧中锰钢的磨损机制表现为微观切削磨损,伴随局部的疲劳剥落;石英砂硬质磨料对热轧中锰钢的磨损机制则为典型的凿削磨损和微观切削磨损。     

低铬白口铸铁的组织与磨粒磨损性能

采用硅进行低铬白口铸铁的合金化，试验发现，随着硅含量增加，碳化物形貌由网状向断网状、分散孤立的条状转变；碳化物的含量增加，尺寸细化；碳化物硬度及材料的整体硬度也逐渐增加。在铬含量为59／5左右、硅含量〉2．5％时，碳化物出现了M7C3型，耐磨性也随着增加，该材料的抗冲击磨粒磨损性能最好的是下贝氏体组织。淬火温度和冷却方式对该类白口铸铁的抗冲击磨粒磨损性能影响不大。     

316L钢中温环境下应力控制的低周疲劳行为研究(二)

通过对316L钢在420℃环境下应力控制的低周疲劳实验，揭示和分析了316L钢在420℃环境下的弹性模量、全应变范围、塑性应变范围、塑性应变能及平均应变随加载历史和名义应力范围的变化特性，为以后的寿命评估模型提供依据。     

灰口铸铁激光表面合金化的凝固组织与性能

本文探讨了灰口铸铁激光表面合金化Si的快速凝固组织的形成过程与机理。合金化组织的成分为≤2.0%C及1.62%～9.21%Si,硬度值在830～1120HV范围内。在激光快速加热及随后的快速自传导冷却过程中,随合金熔体的凝固速率及陡降的温度梯度变化,凝固组织的形态及尺寸发生变化。借助于扫描电镜、能谱仪和透射电镜,对其组织及相分布进行了观察与分析,揭示了合金化组织的硬化机理。磨损试验结果表明,这种高硬度的凝固组织具有很好的耐磨性。     

16MnR中温环境下应力控制的低周疲劳行为研究(一)

通过对16MnR材料300℃环境下应力控制下的低周疲劳试验,得出16MnR材料300摄氏度环境下的应力寿命曲线,与B.F.Langer公式,Basquin公式进行对比,结果表明B.F.Langer公式不能应用于16MnR材料中温疲劳设计当中,对B.F.Langer公式进行修正,表明经修正的B.F.Langer公式能在很长的寿命区间内位于试验曲线的下方,并有一定的安全系数,但公式中的疲劳极限σ－1必须通过试验测得到,该修正的B.F.Langer公式能否应用于中温环境下低周疲劳设计,还有待于进一步研究。     

316L钢中温环境下应力控制的低周疲劳行为研究(一)

通过对316L钢在420℃环境下应力控制的低周疲劳实验，得出316L钢在420℃环境下的应力-寿命曲线，与B．F．Langer公式和英国BSl515标准进行对比，结果表明英国BSl515标准的设计曲线是安全的，而B．F．Langer公式偏于不安全。对B．F．Langer公式进行了一定的修正，结果表明，修正后的B．F．Langer公式在很长的寿命区间内都位于实验曲线下方，并具有一定的安全裕度。     

16MnR中温环境下应力控制的低周疲劳行为研究(下)

研究16MnR材料300℃环境下的低周疲劳特性,讨论材料中温环境下弹性模具、总应变幅、塑性应变能与循环次数和应力水平的关系,深入认识16MnR材料中温环境下低周疲劳的应力应变行为。     

核电厂中、低放射性废物处理技术对比分析

核电厂中、低放射性废物处理技术是放射性废物处理最小化的关键技术,决定着废物暂存和处置货包体积。而中、低放射性废物中的工艺废物是处理难度最大、处理技术最复杂的废物。从中、低放射性工艺废物入手,分析现有核电厂不同的工艺废物处理技术,选取水泥固化工艺、热压干燥工艺、高整体容器工艺等3种典型技术,从系统功能、系统组成、工艺流程等方面进行对比研究,分析出典型工艺在核电厂实际应用过程中的优势和劣势。     

低周次单向与往复滑动磨损性能对比研究

研究了45#钢与氮化硅陶瓷摩擦副低周单向(球盘)与往复滑动磨损过程,简要对比分析了相同摩擦循环次数条件下2种滑动方式的磨损行为差异.试验结果表明,往复磨损与单向磨损均要经历前期表面膜破坏和后期磨屑的产生和溢出保持相对平衡这2个过程,不过出现时间和程度有所差异;在进入稳定磨损阶段后,单向磨损比往复磨损摩擦因数更小,表面更加光滑,这主要是由两者磨屑的演变特性差异所致.     

Ni－P－Si_3N_4复合镀层中P含量对残余应力和磨损性能的影响

采用Ｘ射线法测量了Ｎｉ－Ｐ－Ｓｉ３Ｎ４复合镀层经热处理后在镀层中产生的残余应力，并与Ｎｉ－Ｐ镀层进行了对比研究。同时，着重分析了镀层残余应力和磨损性能的关系。结果表明，Ｎｉ－Ｐ－Ｓｉ３Ｎ４复合镀层中Ｐ含量较低时为压应力，镀层磨损量较低；Ｐ含量较高时为拉应力，镀层脆性脱落严重，磨损量增大。对于ＮｉＰ镀层，随着镀层中Ｐ含量的增大，拉应力逐渐增大，磨损加剧；而Ｐ含量较低时，表现为粘着磨损。     

不同形态螺旋弹簧在悬架中的应力计算与仿真

针对传统汽车螺旋弹簧计算方法无法实际表达弹簧的工作状况,重新推导了考虑弯矩、扭矩在内的弹簧应力计算公式。用SolidWorks软件建立了满足某款汽车麦弗逊悬架两种不同形态的螺旋弹簧三维模型,并将模型导入到ANSYS Workbench中进行有限元分析,对弹簧的应力公式进行了验证。由有限元分析得到截锥弹簧的强度比圆柱弹簧的好一些,截锥弹簧的刚度比圆柱弹簧的刚度要略低。对于两种弹簧在各阶模态发生最大变形的位置,可以适当增加这些位置的刚度,以便提高汽车的平顺性。最后对两种弹簧的悬架进行谐响应分析,得到截锥弹簧悬架比圆柱螺旋弹簧悬架更稳定。     

Ni－P－Si_3N_4复合镀层中P含量对残余应力和磨损性能的影响

采用Ｘ射线法测量了Ｎｉ－Ｐ－Ｓｉ３Ｎ４复合镀层经热处理后在镀层中产生的残余应力，并与Ｎｉ－Ｐ镀层进行了对比研究。同时，着重分析了镀层残余应力和磨损性能的关系。结果表明，Ｎｉ－Ｐ－Ｓｉ３Ｎ４复合镀层中Ｐ含量较低时为压应力，镀层磨损量较低；Ｐ含量较高时为拉应力，镀层脆性脱落严重，磨损量增大。对于ＮｉＰ镀层，随着镀层中Ｐ含量的增大，拉应力逐渐增大，磨损加剧；而Ｐ含量较低时，表现为粘着磨损。     

氧化物弥散增强低活化铁素体/马氏体9Cr钢的显微组织与拉伸性能

采用粉末冶金法制备了核聚变反应堆第一壁候选结构材料——氧化物弥散强化低活化9Cr钢,采用XRD、OM、SEM、EDS等对合金化之后的粉体及烧结体的组织进行了分析,讨论了球料比对粉体特性以及烧结温度对烧结体组织与抗拉强度的影响。结果表明:球料比为20:1、球磨48 h的粉体颗粒呈片层状,尺寸较均匀,合金化效果较好;烧结温度在1300～1390℃范围内,随着温度的提高,烧结体的孔隙率降低,组织更加均匀,抗拉强度由376.0MPa逐渐增大到562.9MPa,伸长率同步增大,最大为20.2%。     

316L钢室温和中温环境下应力控制的低周疲劳行为研究

通过对316L钢在室温和中温环境下应力控制的低周疲劳试验,得到若干有意义的试验结果,揭示和分析316L钢室温和中温环境下应力循环特性及棘轮行为随加载历史、加载名义应力范围和环境温度的变化规律,并在此基础七讨论动态应变时效(dynamic spain aging,DSA)的现象。研究表明,材料的应力循环特性依赖于温度和加载历史,棘轮行为依赖于温度、加载水平和加载历史,420℃是材料DSA强化显著的温度。     

35CrMo钢在酸性H_2S环境中的应力腐蚀行为与机理

通过模拟油田井下低浓度H2S的工作环境,采用电化学技术研究35CrMo钢在不同pH的H2S溶液中的腐蚀行为,通过慢应变速率拉伸试验和U形弯试样浸泡试验研究35CrMo在不同pH和温度条件下的H2S介质中的应力腐蚀开裂行为与机理。结果表明,35CrMo钢在酸性H2S环境下SCC敏感性较高,随着介质的pH降低,35CrMo钢的应力腐蚀敏感性增加,腐蚀速率加快。pH降低能够较大地促进35CrMo钢阴极过程的进行,导致腐蚀速率和充氢电流密度均相应增大,从而导致局部阳极溶解作用和氢脆作用增大。在温度为15~90℃,35CrMo钢应力腐蚀敏感性不同,35℃和90℃条件下的应力腐蚀敏感性大。在酸性H2S环境下35CrMo钢的应力腐蚀机制是以氢脆为主,阳极溶解为辅的协同机制。