热锻温度对V-N中碳微合金钢组织和性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜和透射电镜等分析方法研究了热锻温度对V-N中碳微合金钢的组织和性能的影响.结果表明,提高热锻温度有利于钢中珠光体比例的增加,降低铁素体晶粒尺寸和减少珠光体片层间距,但不能改变析出相的大小和分布;随着热锻温度的提高,其硬度和强度增加,而韧性降低,在1200 ℃热锻时,屈服强度和抗拉强度分别达到840 MPa、1050 MPa.     

微合金元素对V-N中碳微合金钢组织和性能的影响

采用金相显微镜和透射电镜等分析方法研究了微合金元素对V-N中碳微合金钢组织和性能的影响.结果表明,V-N中碳微合金钢的热轧态组织为铁素体+珠光体组织,随着钢中V、N含量增加,铁素体含量增多,晶粒变细;微合金钢中的V、Ti、N等元素主要以V(C,N)和V(C,N)+Ti(C,N)形式析出,其中V(C,N)颗粒细小,而V(C,N)+Ti(C,N)颗粒较粗大;细小、弥散分布在钢中的V(C,N)相以析出强化的方式改善了中碳微合金钢的综合力学性能;而适量的Ti在钢中形成弥散分布的TiN相阻止热加工过程中奥氏体晶粒的过分长大,细化了微合金钢的组织.     

激光冲击强化对片层TC11钛合金组织和性能的影响

目的 提高TC11钛合金的使役性能,对LSP技术在钛合金航空构件上的推广应用提供试验依据和技术支撑。方法 利用激光冲击强化(LSP)技术对片层组织的TC11钛合金进行表面纳米化处理,激光能量为6 J,脉宽为20 ns,光斑直径为3 mm,搭接率为50%。借助X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线应力分析仪、显微硬度计及拉伸试验机对TC11钛合金LSP前后的微观组织及力学性能进行表征。结果 经LSP处理后,在TC11钛合金表层形成了梯度纳米结构,其中外表层晶粒尺寸约为10 nm,形变层厚度约为200 μm;在次表层组织中形成了大量位错缠结、形变孪晶及层错等晶体亚结构缺陷。LSP后钛合金表层存在着最大残余压应力(–267 MPa)和显微硬度值(425HV),且随着距表层距离的增大,相应的数值均呈现出逐渐减小的趋势。此外,LSP后TC11钛合金的抗拉强度和屈服强度分别提高了19.4%、18.3%,但伸长率略有下降,断口形貌从典型的韧性断裂向准解理和韧性混合型断裂转变。结论 在LSP作用下获得的梯度纳米结构和残余压应力的共同作用下,TC11钛合金获得了良好的强度–塑性匹配。     

激光冲击及其对金属材料组织和性能的影响

激光冲击是一项用短脉冲（ns级）强激光辐照覆盖有吸收层和约束层的金属材料表面从而改善其性能的高新技术。其原理是,当激光冲击波诱导的应力峰值超过材料的动态屈服极限时,材料的表层就会发生形变等现象。激光冲击的效果与激光的能量、光斑直径、被冲击材料的原始状态等因素有关。激光冲击可在材料表面获得应变强化,从而提高材料的疲劳性能和抗应力腐蚀能力等,还可用于金属板的微成形制造。     

不同冲击功对中碳合金钢腐蚀磨损的影响

为探讨较高的冲击力对中碳合金钢的冲击腐蚀磨损规律,对中碳合金钢经900℃淬火、200℃低温回火得到的复相组织的磨损特性和机理进行了试验研究。结果表明:中碳合金钢的耐磨性随冲击功的增加而明显下降;剥落裂纹起源于表面,在亚表层中扩展;冲击功由2.1 J增至3.6 J,中碳合金钢在冲击腐蚀条件下的磨损失效机制由以浅层剥落为主向以深层剥落为主转变。     

初始组织形态对中碳及中碳合金钢退火组织演变的影响

分析了不同强度级别螺栓用冷镦钢盘条不同初始组织形态对退火组织演变的影响。工业轧制试验结果表明：低温轧制SCM435钢得到的多边形铁素体、珠光体、贝氏体及少许马氏体组织不利于获得均匀分布的球状珠光体;Gleeble热模拟组织转变研究结果表明：低温形变后ML35钢晶粒明显偏细,且碳化物部分球化,有利于获得球状 珠光体。     

二次回火处理对中碳中铬合金钢组织及性能的影响

采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)等研究了多次回火处理对经正火+淬火处理的中碳中铬合金钢组织及性能的影响。结果表明：980℃淬火后合金钢的组织为淬火马氏体,经550℃一次回火及二次回火处理后,组织转变为回火索氏体;回火过程中析出的碳化物主要为M₂₃C₆及M₃C型合金碳化物,分布于基体及界面处,起到了析出强化的作用;与一次回火处理相比,二次回火处理后合金钢的硬度与抗拉强度基本不变,但冲击吸收能量提高了15%,断后伸长率提高了12.5%,表现出较好的综合力学性能。     

激光冲击强化对TC17硬度和拉伸性能的影响

采用脉冲能量为7 J的纳秒激光对TC17钛合金进行激光冲击强化处理。采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)对TC17激光冲击的微观组织进行观察,并分别采用显微硬度仪、电子万能材料试验机对材料的显微硬度、拉伸性能进行测试。结果表明,激光冲击强化后,在材料表面形成微塑性变形,在冲击区域近表面形成高密度位错。与基体材料相比,冲击区域的显微硬度提高50 HV,抗拉强度提高56 MPa,屈服强度降低11 MPa。     

激光冲击强化对TA15钛合金双孔结构显微组织和疲劳性能的影响

对TA15钛合金进行激光冲击强化,研究了激光冲击强化对双孔结构试样显微组织、残余应力和疲劳性能的影响。结果表明,经激光能量25 J、圆形光斑?4 mm,冲击2次的激光冲击强化后,TA15钛合金晶体内部形成了大量的高密度位错和位错墙;同时在材料表面引入高达-500 MPa的残余压应力,可以平衡疲劳载荷作用下产生的拉应力,有效抑制疲劳裂纹萌生并减缓裂纹扩展速率。激光冲击强化可以大大提高钛合金双孔结构的疲劳寿命,相对于未强化试样提高了60%～89%,这是由于激光冲击强化引入的较大残余压应力使得裂纹尖端的有效应力强度因子大大减小,当有效应力强度因子小于材料的断裂韧性时,疲劳裂纹的扩展会被抑制或停止,从而提高疲劳寿命。     

热处理工艺对中碳合金钢冲击磨料磨损耐磨性的影响

研究淬火加热温度和回火温度对中碳合金钢６０ＳｉＭｎＣｒＭｏＶＲＥ冲击磨料磨损耐磨性的影响。试验结果表明,耐磨性随淬火加热温度升高而提高,９５０℃淬火后可获得最高的耐磨性,超过９５０℃淬火,耐磨性随淬火温度升高而降低。淬火回火后的耐磨性在３５０℃以下随回火温度升高略有降低,３５０℃以上回火耐磨性迅速提高,４００℃回火后耐磨性达到最大值,以后,随回火温度升高,耐磨性连续降低     

激光冲击强化对异型材焊接接头性能的影响

为了研究激光冲击强化对异型材焊接接头性能的影响,对5 mm厚40Cr钢与45钢焊接接头进行激光冲击处理,分析了冲击后凹坑形貌以及冲击前后焊接接头残余应力、显微硬度的变化情况。结果表明,焊接接头不同区域产生不同程度的压塑性变形;焊缝区和热影响区的残余拉应力变为压应力,且在焊缝中心处有最大平均残余压应力396 MPa;冲击后焊接接头的显微硬度也得到一定程度的提高。激光冲击强化有效地提高了异型材焊接接头的性能。     

激光冲击强化对TC17钛合金微观组织及拉伸性能的影响

分别采用20、25和30 J脉冲激光冲击TC17钛合金,研究其微观组织演变、表面形貌及粗糙度变化、残余应力分布以及室温拉伸性能。研究结果表明:25 J激光冲击强化后,冲击影响层α相晶粒平均尺寸由激光冲击前的11.17μm减小到6.93μm,晶体内部产生高密度位错、孪晶以及层错缺陷,位错密度由冲击前的8.11×10~(13) m~(-2)增加到3.59×10~(14) m~(-2)。20,25,30 J激光冲击强化,试样表面粗糙度减小(0.922、0.537、0.305μm),表面残余应力增大(–213、–296、–774 MPa)。激光冲击强化后TC17钛合金屈服强度提升30～70 MPa,激光冲击强化诱导晶粒细化对TC17钛合金的抗拉强度影响较小。     

激光冲击强化对TC17钛合金微观组织和力学性能的影响

针对航空发动机TC17钛合金叶片易受外来物打伤实际问题,需要进一步提高叶片的疲劳强度。对板状TC17钛合金进行不同激光功率密度下的激光冲击,分别利用X射线衍射仪、透射电子显微镜、残余应力测试仪和显微硬度计分别对激光冲击前后TC17钛合金的组织和力学性能进行了观察和测试,再选取强化效果较好的功率密度为4 GW/cm2时对叶片强化后进行振动疲劳试验。结果表明:TC17钛合金在不同功率密度激光冲击后,表面组织产生大量高密度位错和纳米晶,随着功率密度的增大,晶粒细化程度越大;残余应力值和显微硬度都随深度增加而减小,表面显微硬度提高了20%,并形成800μm左右的硬度影响层;而功率密度为4 GW/cm2时提高幅度最大,HV0.1硬度为4310 MPa,表面残余压应力达到628.2 MPa,且残余应力在280和450℃下具有较好的热稳定性;TC17钛合金叶片在4 GW/cm2参数下强化后,其振动疲劳寿命提高了2倍。     

电脉冲对高硼中碳合金钢凝固组织的影响

研究了高硼中碳合金钢凝固过程中施加电脉冲的凝固组织.结果表明,经过电脉冲处理,高硼中碳合金钢晶粒得到细化,晶粒形状趋于圆整,分布更加均匀,马氏体片层间距减小,硬质相体积分数由未经电脉冲处理时的10.6％降低到8.3％,基体中W、Cr、Mo、V等合金元素含量上升,基体硬度由HV664提高到HV730,网状硬质相产生断网现象,并且有孤立球化趋势.分析认为,以上是电脉冲的焦耳热效应、电磁力作用、电迁移效应共同作用的结果.     

激光冲击强化和喷丸强化对FGH97高温合金疲劳性能的影响

对FGH97粉末高温合金进行激光冲击强化和喷丸强化,利用X射线应力分析仪测定强化层的残余应力,测定650℃下旋转弯曲疲劳性能,利用SEM观察分析疲劳断口特征。结果表明,2种表面强化方法都可以提高FGH97粉末高温合金的疲劳性能,但激光冲击强化比喷丸强化具有更深的残余压应力层和较好的表面粗糙度,且残余应力在高温疲劳载荷下的松弛较小,因此具有更好的强化效果;与未表面强化的试样相比,喷丸强化和激光冲击强化试样的疲劳裂纹源都出现在亚表面,而未强化试样的疲劳裂纹源则出现在表面。     

焊接速度对微合金钢激光焊接接头组织性能的影响

研究了激光焊接速度对800 MPa级Nb-Ti-Mo微合金钢焊接接头的组织和性能的影响。通过体式显微镜、扫描电镜和透射电镜观察其形貌组织,硬度、拉伸试验测试其力学性能。结果表明,焊接接头宽度随着焊接速度(0.78~1.8 m/min)增大而逐渐减小,低焊速(0.78 m/min)下接头下塌严重。焊缝区组织主要为板条马氏体,并且在低焊速(0.78~1.2 m/min)情况下会形成少量贝氏体和铁素体。粗晶区组织为板条马氏体,并随着焊接速度增大,原始奥氏体晶粒尺寸逐渐减小。细晶区和混晶区组织均为铁素体和M-A组元,但是细晶区的组织更为细小,而混晶区的组织均匀性不佳。焊接接头峰值硬度出现在粗晶区,且随着焊接速度增大而减小。高焊速(1.5~1.8 m/min)下的接头拉伸断裂位置均出现在母材区,抗拉强度达835 MPa。     

激光冲击强化对TC6钛合金疲劳性能的影响

研究了激光冲击强化(LSP)对TC6钛合金振动疲劳性能的影响。结果表明,利用LSP技术可在合金表层生成很大的残余压应力场,使合金表层生成纳米晶,大幅提高了试样的疲劳极限。     

激光冲击强化对不锈钢焊接接头拉伸性能的影响

利用激光冲击强化对12Cr2Ni4A不锈钢焊接接头进行处理,比较了激光冲击一次和二次前后焊接接头拉伸性能、显微硬度和表面残余应力.结果表明,12Cr2Ni4A 焊接试件经过二次激光冲击强化后,显微硬度提高了50%,抗拉强度由818.5 MPa提升至863.8 MPa,并且断裂区域由焊接热影响区转移至基体处,焊接试件的拉...     

钼对低碳微合金钢组织和性能的影响

研究了低碳微合金钢中Mo元素对形变奥氏体在连续冷却后组织和性能的影响。得出在此系列钢中，随Mo含量增加，针状铁素体量随之增加，同时钢中出现贝氏体束和M-A组织。屈服强度、抗拉强度随Mo含量的增加而提高，且抗拉强度的提高幅度高于屈服强度，屈强比随Mo的加入而降低，且随M～A组织增多，钢的冲击韧性损失加大。     

热处理对低碳高合金钢组织和性能的影响

通过进行不同的淬火加回火热处理工艺试验,研究了淬火温度对低碳高合金钢的力学性能和组织的影响。试验结果表明,随淬火加热温度的升高,合金的硬度下降,冲击韧度增加;为满足工况条件下的使用性能要求,合适的热处理规范为:加热到1000～1050℃保温2h时,油淬或风冷淬火,250℃回火2h,获得的组织为板条马氏体。