PCrNi1Mo钢强度升级的实验与设想

本文闻述了提高PCrNilMo钢强度等级的依据,实验过程和结果。实践和试验表明,PCrNilMo钢的强度具有很大潜力,随着冶炼工艺的进步,其潜力更加突出。实验证明,提高钢的强度等级在火炮上应用是可行的。为了巩固和扩大这一成果,本文提出将PCrNilMo钢的强度等级由σ_p≥735.5MPa提高到σ_p=900～1000MPa的措施与设想。     

一种高锰奥氏体钢的低温性能

用500kg感应炉在大气条件下冶炼再电渣重熔的方法,熔炼出20Mn-13Cr-5Ni-0.25N奥氏体低温钢,其77K温度下的力学性能为σ_S=827MPa,C_V=130J,K_(IC)=267MPa(?)。通过金相、X-射线及电镜分析,证明77K温度变形前后钢的组织为单一奥氏体,断口呈准解理特征,变形区亚结构为网格状位错。     

传动轴用高强度马氏体钢的疲劳性能

通过旋转弯曲疲劳试验的方法,研究新开发传动轴用高强度马氏体钢25CrNi2MoVNb的疲劳性能,并与常用的18Cr2Ni4WA钢进行对比。结果表明,由于高的洁净度和细的晶粒,25CrNi2MoVNb钢在强度提高到1 500 MPa级别后,冲击韧性与1 300 MPa级的18Cr2Ni4WA钢相当。25CrNi2MoVNb钢的疲劳极限为865 MPa,显著高于18Cr2Ni4WA钢的670 MPa,25CrNi2MoVNb钢的旋转弯曲疲劳极限与抗拉强度的比值(σ-1/Rm)保持在0.5,稍高于18Cr2Ni4WA钢。     

固溶-时效处理对7B04合金组织和性能的影响

通过拉伸力学性能、微观组织观察、X射线衍射物相分析及晶格常数精确测量等方法,研究固溶-单级时效处理条件对7B04合金组织和性能的影响。实验结果表明:采用合适的固溶-时效温度和时间,能使合金的力学性能得到明显的改善,经过470℃×60 min+120℃×24 h处理后,合金的拉伸性能分别达到σb=568 MPa,σ0.2=542 MPa,δ=12%;通过XRD衍射物相分析及α(Al)基体晶格常数的精确测量,能更好地表征溶质相的回溶以及时效后第二相的析出程度,指导合金固溶-时效热处理制度的选择。     

结构试验器固体推进剂装药低温加速老化试验研究

采用低温加速老化试验的方法,依据GJB770B-2005火药试验方法,测试了6%、9%、12%和15%四种不同应变水平的结构试验器在单轴拉伸条件下的最大拉伸强度σm和最大伸长率εm,考察了四种结构试验器中装药推进剂在低温(-28℃)下贮存性能随老化时间的变化趋势。结果表明:在低温应力应变情况下结构试验器中推进剂老化的主要原因是应力损伤。动态力学分析(DMA)试验(频率1 Hz,振幅20μm,测试温度范围-100~80℃,升温速率为3℃·min-1)证实推进剂确已发生损伤。常温拉伸(拉伸速度100 mm·min-1,测试温度(23±2)℃)情况下,推进剂σm逐渐升高,15%应变的结构试验器经过19周低温老化后,σm(0.96 MPa)与初始值(0.74 MPa)相比增加了近30%,εm基本在初始值附近波动;低温快速拉伸(拉伸速度500 mm·min-1,测试温度(-55±2)℃情况下老化后期推进剂σm升高,εm明显下降,15%应变的结构试验器经过19周低温老化后,σm(4.18 MPa)与初始值(3.77 MPa)相比增加了约11%,εm(26.8%)与初始值(37.6%)相比降低近29%。根据试验现象初步分析推进剂在低温应力情况下的老化机理可能是应力/应变作用下的物理损伤,包括网络内聚损伤和固体颗粒与粘合剂界面"脱湿"。     

应力退火下CoFeVSiB非晶薄带巨应力阻抗效应研究

采用快淬法制备CoFeVSiB非晶薄带,研究应力等温退火处理工艺对材料巨应力阻抗效应的影响。结果表明,经过应力退火工艺能有效增大应力阻抗变化率,零应力场下材料的阻抗值大幅降低,同时阻抗值随应力增加而急剧增大,存在一个峰值,80 MPa拉应力、300℃退火处理时材料的最高阻抗变化率ΔZ/Zσ=0%达到258%,灵敏度SGF达到13.0%/MPa。     

提高PCrNi1Mo钢强度等级在无座力炮身管上的应用

<正> 前言 根据美国、西德、英国和苏联的情况,在四十年代炮钢(身管)的使用强度一般为σ_(0.1)≈490MPa,五十年代σ_(0.1)≈686MPa,六十年代至七十年代σ_(0.1)≈1078.70～1274.80MPa,特别是美国的M67型90无座力炮身管的使用强度,曾用到σ_(0.1)=1372～1471MPa。六十年代初期,我们在军队和大专院校,科研单位的大力支持与配合     

铝/钢异种金属搅拌摩擦焊接头数值模拟

利用ANSYS有限元软件,建立铝/钢异种金属搅拌摩擦焊(FSW)双热源三维有限元模型,研究转速、焊速及偏移量对铝/钢异种金属FSW接头温度场及残余应力场的影响规律。结果表明:铝/钢异种金属FSW接头温度场呈明显不对称分布,钢侧温度明显高于铝侧,峰值温度出现在焊核区(WNZ)偏钢侧约4 mm处,约为512℃;垂直焊缝方向的纵向残余应力σ_x也呈明显不对称分布,σ_x峰值拉应力位于WNZ偏钢侧,达305 MPa,远离WNZσ_x迅速降低,并在轴肩边缘处拉应力转为压应力;随转速增大,峰值温度升高,σ_x峰值增大;随焊速增大,峰值温度和σ_x略升高;随偏移量增加,峰值温度略增大,σ_x略减小;与焊速和偏移量相比,转速对铝/钢异种金属FSW接头温度场及残余应力场影响较大。有限元计算的残余应力场与实测值基本吻合。     

低活性Fe-Cr-Mn(W,V)奥氏体合金长期时效高温力学性能和相稳定性研究

研究了用于核反应堆中的低活性Fe -Cr-Mn(W ,V)奥氏体合金不同温度长期时效 (10 0 0h)后的高温拉伸性能 (40 0℃ )及相稳定性。结果表明 :Fe -Cr -Mn(W ,V)奥氏体合金经长期时效后 4 0 0℃时的屈服强度 (或σ0 2 ,40 0℃)随时效温度从 35 0℃至 4 5 0℃上升变化不大 ,4 5 0℃至 5 5 0℃从 2 95MPa上升到 4 4 4MPa,5 5 0℃至 6 5 0℃保持在 4 90MPa左右 ;抗拉强度 (σb)在 35 0℃至 4 5 0℃比较平稳 ,4 5 0℃至 5 5 0℃从 6 38MPa上升到 75 9MPa ,5 5 0℃至6 5 0℃保持在 75 0MPa左右 ;合金延伸率 (δ/ % ) 35 0℃至 4 5 0℃比较稳定 ,4 5 0℃至 5 5 0℃下降较快 ,在 5 5 0℃至 6 5 0℃下降比较平缓 ,6 5 0℃时δ值为 19%左右。合金经不同温度 (35 0℃～ 6 5 0℃ )长期时效组织为稳定的奥氏体相及少量碳化物 ,在 4 5 0℃以下长期时效 ,合金中无大量碳化物析出 ,4 5 0℃以上时效时 ,碳化物析出量明显增加 ,6 5 0℃时在晶界集聚 ,导致合金拉伸强度上升而塑性下降     

Mg-12Gd-2Y-2Sm-0.5Zr镁合金高温蠕变行为研究

研究了Mg-12Gd-2Y-2Sm-0.5Zr镁合金的高温蠕变行为。结果表明:时效态Mg-12Gd-2Y-2Sm-0.5Zr合金在200℃、300℃/50 MPa、70 MPa的条件下具有优异的抗蠕变性能;在50、70 MPa的应力下,200℃时应力指数n=3.8,300℃时应力指数n=5.6;在200、300℃的温度下,50 MPa条件下蠕变激活能Qc=50.8 kJ/mol,70 MPa条件下蠕变激活能Qc=64.8kJ/mol。     

TIG熔修提高船体钢焊接接头抗爆性能研究

围绕ＴＩＧ熔修技术提高船体钢焊接接头抗爆性能问题进行了比较全面的试验研究，结果表明，经熔修处理后的４４１ＭＰａ和５８８ＭＰａ级船体钢焊接接头与未熔修相比，其爆炸冲击抗力均有不同程度的改善，其中，尤以４４１ＭＰａ级船体钢接头效果最为显著。这对提高舰船生命力和可靠性具有重要的实际意义。     

多层喷射沉积制备大型厚壁耐热铝合金管坯

采用多层喷射沉积装置与技术制备 外 6 5 0 / 内 3 6 0× 12 0 0mm的大型厚壁Al- 8.5Fe - 1.3V - 1.7Si耐热铝合金管坯 ,冷却速度高 ,组织细小 ,且壁厚增加对组织影响不大 ;多层喷射沉积耐热铝合金管坯挤压后室温强度 σb 可达 445MPa ,350℃高温强度σb 达1 95MPa ,远高于Osprey工艺制备的同类材料制品。     

1420铝锂合金形变热处理锻块组织与性能研究

采用小试块 ,进行 14 2 0铝锂合金形变热处理工艺、组织及性能研究。结果表明 ,形变热处理锻块的力学性能比自由锻造锻块、锻后淬火锻块的力学性能有较大提高 ,其力学性能为σb4 90MPa,σ0 .2 310MPa,δ12 .2 % ;其微观组织为较均匀的再结晶组织上分布着第二相δ′(Al3 Li)、β′(Al3 Zr)、T(Al2 MgLi) ;其拉伸断口为典型的沿晶 +韧窝型     

超细晶粒形变热处理67B及72A钢丝的研究

研究了采用预冷变形快速加热与低温形变热处理复合强化工艺处理的６７Ｂ及７２Ａ钢丝的组织与性能。结果表明：经过该工艺处理的６７Ｂ及７２Ａ钢丝晶粒度大于ＡＳＴＭＮｏ．１１．０级，对于３．５ｍｍ的钢丝，可获得σ＿ｂ＝１７５０～１９５０ＭＰａ，＞４５％，ｎ扭＞５，自身缠绕合格的超高强塑性能。不同工艺制做的该钢丝弹簧，在ｔ＝８０℃，τ＿０＝８００ＭＰａ的高应力作用下，工作１０年后的负荷损失率不大于７．４３％。测定了该钢丝弹簧的Ｇｏｏｄｍａｎ曲线，超细晶粒形变热处理６７Ｂ及７２Ａ钢丝弹簧的疲劳强度不低于世界先进国家同类弹簧水平。分别采用ＴＥＭ和ＳＥＭ进行组织结构分析和断口分析。     

稀土和银对 Mg-Li 合金显微组织及力学性能的影响

通过正交实验确定了具有较高强度和塑性的Ｍｇ－７Ｌｉ－１４Ｚｎ合金中Ａｇ、Ｎｄ、Ｌａ和Ｃｅ的最优添加量，比较了其不同强化效果，并指出正交最优合金力学性能。通过ＴＥＭ组织观察，确定了各合金元素的析出相分别为Ｍｇ３Ａｇ、Ｍｇ１７Ｌａ２、Ｍｇ１７Ｃｅ２和Ｍｇ３Ｃｅ，而Ｎｄ则固溶于α相中形成固溶强化。     

变形温度对00Cr22Ni5Mo3N双相不锈钢组织及超塑性影响

00Cr22Ni5Mo3N双相不锈钢经过固溶处理和冷轧变形后,在850～1000℃下保温5min进行恒温超塑性拉伸试验,研究变形温度对00Cr22Ni5Mo3N双相不锈钢超塑性的影响规律。观察各温度下变形前的组织,研究σ相及组织变化对材料超塑性能的影响,从微观上揭示变形温度影响材料超塑性的原因。试验结果表明： 00Cr22Ni5Mo3N双相不锈钢经过1300℃固溶处理并85%冷轧变形,在850～1000℃下保温5min后,随着温度的升高,σ相数量越来越少,组织发生再结晶并形成均匀的等轴晶,而材料的延伸率从480%增大至1290%,变形过程中的峰值应力从125MPa降低至32MPa.     

形变热处理对中碳Cr-Ni-W-Mo钢组织及力学性能的影响

为进一步提高中碳Cr-Ni-W-Mo钢的强塑性,采用Gleeble 3500热模拟试验机在700 ℃温度下进行变形量为20%~50%的形变热处理（TMT）。利用扫描电镜、透射电镜、电子背散射衍射对试验钢组织进行表征,利用拉伸试验机对拉伸性能进行测试,研究TMT工艺对其组织演变和力学性能的影响。结果表明：试验钢在TMT后的组织是包含回火马氏体、下贝氏体、残余奥氏体的复相组织,随着形变量增加,下贝氏体组织及残余奥氏体含量、位错密度相应增加,板条宽度减小;在相变强化、细晶强化及位错强化共同作用下,随着形变量增加,试验钢的强度增加,塑性升高;当形变量为50%时屈服强度达到1 733 MPa,抗拉强度达到2 243 MPa,伸长率为12.66％,与传统热处理相比,分别提高28.18%、12.88%和50.35%,获得了良好的强塑性匹配。     

7A05铝合金自由锻造工艺及锻件力学性能研究

为得到高性能7A05铝合金锻件,对铸造毛坯制备、锻件制备和锻件热处理进行试验研究。采用半连续铸造工艺制备铸造毛坯,铸造温度为705～710℃,冷却水压为0.05 MPa,铸造速度为50 mm/min;采用一次镦粗加一次拔长锻造工艺,终锻温度为330℃,εZ=87.7%;锻件采用固溶加时效热处理,固溶为(480±5)℃×2 h+水淬,时效为80℃×8 h+120℃×24 h。观察锻件的金相组织并测试其力学性能,锻件微观组织为变形纤维组织,横向力学性能Rm=400 MPa,Rp0.2=360 MPa,A=11%,锻件力学性能与板材力学性能相当。     

用微量钪合金化的新型铝合金

用微量钪合金化的铝合金是新一代航天航空用结构材料。采用铸锭冶金法制备了该类Ａｌ－５Ｍｇ－（０．１０～０．３０）Ｓｃ－（０．０５～０．１５）Ｚｒ合金板材，测试了其不同状态下的拉伸力学性能σｂ、σ０．２和δ，采用金相显微镜和透射电镜观察分析了其不同状态下的显微组织结构。结果表明，该合金具有良好的强塑性，比不含钪的传统Ａｌ－５Ｍｇ合金强度提高了近７０～１５０ＭＰａ；微量Ｓｃ的添加显著细化了合金铸态的晶料尺寸和抑制了合金变形组织的再结晶，对合金起到了细晶强化和亚结构强化作用。