N含量对06Cr19Ni10不锈钢组织和性能的影响

采用10kg中频真空感应炉(ZG-0.01)冶炼不同N、Ni含量的06Cr19Ni10不锈钢,研究增N降Ni对06Cr19Ni10不锈钢组织和力学性能的影响。结果表明,当N含量在0～0.28%、Ni含量在5.98%～9.63%之间时,其显微组织仍为单一奥氏体,且其晶粒尺寸随着N含量的增大而降低,但恶化了其冲击韧度,室温冲击吸收功从N含量为0时的267J降低到N含量为0.28%时的228J;洛氏硬度、抗拉强度和屈服强度均随N含量的增大而提高;N含量为0.28%时,06Cr19Ni10不锈钢具有最优的力学性能,洛氏硬度(HRB)为95.4、抗拉强度为814MPa、屈服强度为437MPa、伸长率为52.5%。     

热处理对1Cr18Ni9Ti与2Cr13钢焊接接头断口组织形貌的影响

通过钨极氩弧焊方法,在一定工艺条件下对1Cr18Ni9Ti与2Cr13实施焊接,后对焊接接头进行焊后热处理。通过万能拉伸机对热处理前后的焊接接头进行拉伸试验,采用OM、SEM对1Cr18Ni9Ti与2Cr13钢热处理前后的焊接接头进行断口组织形貌观察及分析。结果表明,1Cr18Ni9Ti和2Cr13焊接接头热处理前焊缝组织为典型的柱状晶,组织为板条马氏体+残余奥氏体+碳化物;热处理后焊缝组织转变为回火索氏体。拉伸时,热处理前后焊接接头断裂部位都发生在奥氏体不锈钢热影响区一侧,均属于韧性断裂,热处理前韧窝大小、分布不均匀;热处理后韧窝变小,分布均匀,大小尺寸均等。热处理前,焊接接头的抗拉强度约为635 MPa,伸长率约为26%,断面收缩率约为44%;热处理后,焊接接头的抗拉强度约为645 MPa,伸长率约为24%,断面收缩率约为44%。     

冷拔高强00Cr18Ni10N不锈钢丝显微组织与力学性能

对00Cr18Ni10N(质量分数,%)不锈钢丝进行室温拔制,获得了不同面缩率的不锈钢丝.拉仲实验,磁性实验与显微组织观察表明,面缩率小于40%的形变初期阶段,滑移与孪生是主要的变形方式,显微组织含大量孪生片层,亚结构由形变孪晶和位错胞组成,抗拉强度在600-1200 MPa范围内变化.面缩率大于40%的大变形阶段,形变马氏体继孪生之后开始参与变形,显微组织是纤维状的条带,亚结构由位错胞与形状不规则、细碎的形变孪晶所组成,抗拉强度在1200 MPa以上.     

0Cr18Ni11Nb不锈钢

正0Cr18Ni11Nb不锈钢含Nb提高了耐晶间腐蚀性。执行标准GB/T 1220—1992。力学性能:抗拉强度σb≥520 MPa;屈服强度σ0. 2≥205 MPa;伸长率δ5≥40%;断面收缩率ψ≥50%;硬度:≤187 HB、≤90 HRB、≤200 HV。化学成份(质量分数,%):≤0. 08 C;≤2. 00 Mn;≤0. 030 S;≤0. 035 P; 17. 00～19. 00 Cr;≥10×C%Nb;≤1. 00 Si; 9. 00～13. 00 Ni。     

冷轧压下率对06Cr19Ni10不锈钢组织和性能的影响

通过OM、SEM、XRD、拉伸性能测试和硬度测试等,研究了不同冷轧压下率对06Cr19Ni10钢组织和性能的影响。研究表明:冷轧压下率在15%～45%时,随着压下率的增加,06Cr19Ni10试验钢组织晶粒中滑移带增多,晶界附近交叉滑移带塞积加剧,晶界变形越来越明显,越来越多的奥氏体组织转变为马氏体组织,06Cr19Ni10钢试样抗拉强度、屈服强度和硬度逐渐增大,伸长率逐渐降低。压下率45%的06Cr19Ni10钢试样抗拉强度、屈服强度和硬度分别达到1301MPa、1236MPa和441HV,伸长率降低到3%。     

高温时效对00Cr13Ni6Mo2不锈钢组织及性能的影响

采用拉伸试验、X射线衍射、光学显微镜和透射电镜等研究了一种13Cr超级马氏体不锈钢(00Cr13Ni6Mo2)的高温力学性能和高温时效后的力学性能、物相组成及显微组织。结果表明:00Cr13Ni6Mo2钢在高温下可保持较高的屈服强度,但当超过Af(奥氏体转变完成点)温度后,屈服强度迅速下降;600℃时效后,马氏体基体中的位错密度明显降低,同时产生了一定量的逆变奥氏体,导致时效100 h后其屈服强度从824 MPa降至682 MPa(下降17.2%),而抗拉强度和伸长率变化不大;800℃时效过程中,试验钢的组织完全奥氏体化,在降温过程中组织转变为淬火马氏体,故其具有典型的淬火马氏体性能特征,时效100 h后抗拉强度从858 MPa升至1031 MPa(提高20.2%),同时伸长率从22.5%降至15.0%。     

0Cr17Ni12Mo2不锈钢

正0Cr17Ni12Mo2不锈钢执行标准:GB/T 1220—1992,美国牌号为316。在海水和其他各种介质中,耐腐蚀性比0Cr19Ni9好。主要用作耐点蚀材料。力学性能:抗拉强度σb≥520 MPa;屈服强度σ0. 2≥205 MPa;伸长率δ5≥40%;断面收缩率ψ≥60%;硬度≤187 HB;≤90 HRB;≤200 HV。化学成份(质量分数,%):≤0. 08 C;≤1. 00 Si;≤2. 00 Mn;≤0. 035 P;≤0. 030 S;16. 00～18. 50 Cr;     

深冷形变工艺提高奥氏体不锈钢丝力学性能

自行设计加工了深冷拉丝装置，讨论了深冷形变工艺对1Cr18Ni9Ti钢丝力学性能的影响。研究表明，在相同的拉丝条件下，与常温工艺相比，深冷工艺能大幅度提高钢丝的综合力学性能。抗拉强度进一步提高近400MPa，显微硬度进一步提高74HV4.9N，而抗扭次数及伸长率基本不变。     

残留/逆转变奥氏体对改善高强度不锈钢-196℃超低温冲击性能的影响

采用力学性能测试、SEM和XRD等手段研究了淬火+低温回火处理的0Cr16Ni6高强度不锈钢和过时效处理的00Cr11Ni11MoTi马氏体时效不锈钢,并分析了残留/逆转变奥氏体对试验钢超低温缺口抗拉强度和冲击性能的影响。结果表明,在两种试验钢室温强韧性相近的情况下,0Cr16Ni6钢在超低温下(-196 ℃)的缺口抗拉强度和冲击性能显著优于00Cr11Ni11MoTi钢。根据冲击试样远离断口和断口附近马氏体/奥氏体衍射峰的相对强度分别定量计算的残留/逆转变奥氏体含量,发现在裂纹形成和扩展过程中0Cr16Ni6钢有接近90%的残留奥氏体通过应变诱发相变生成马氏体,显著改善了超低温韧性;而过时效00Cr11Ni11MoTi钢形成的逆转变奥氏体具有较高的稳定性,难以发生应变诱发马氏体相变,改善超低温韧性作用程度有限。     

碳含量对00Cr22Ni5Mo3N双相不锈钢组织和性能的影响

用金相显微镜、万能拉伸试验机、电子布氏硬度计、冲击试验机研究了碳对00Cr22Ni5Mo3N双相不锈钢显微组织、力学性能、耐腐蚀性能的影响。结果表明,随着碳由0.012%增加到0.052%时,奥氏体量略有增加,铁素体量逐渐减少,屈服强度和抗拉强度变化不大,断后伸长率不断增大,而断面收缩率先增大后小范围波动,冲击吸收能量明显下降,硬度逐渐降低。在碳含量为0.012%时,耐电化学腐蚀和耐应力腐蚀性能最佳。当碳含量在0.012%时,00Cr22Ni5Mo3N双相不锈钢综合性能最佳。     

热处理对SLM316L不锈钢螺旋微丝微观组织和力学性能的影响

通过显微镜观察、拉伸试验和显微硬度试验分析了不同热处理参数对激光熔化(SLM)制成的螺旋微直径丝(SS316L-HMDW)的组织和力学性能的影响。结果表明:热处理后,SS316L-HMDW试样的微观组织发生明显变化,激光熔池消失,各向异性减小,力学性能提升;在不同保温时间下,SS316L-HMDW试样的晶粒尺寸随保温时间有不同程度地增加;随着热处理保温时间的增加,SS316L-HMDW试样的屈服极限和抗拉强度降低,伸长率增加,拉伸试样的断裂表面均为延性断裂,凹坑变大。经1200 ℃保温2 h热处理后,SS316L-HMDW试样的组织和力学性能均有显著变化,抗拉强度由585 MPa降低至398 MPa,屈服强度由40 MPa降低至25 MPa,伸长率明显增加至268%,试样的可塑性和韧性得到了增强。     

Influence of hot isostatic pressing on microstructure,properties and deformability of selective laser melting TC4 alloy

The influence of different hot isostatic pressing regimes on microstructure, phase constitution, microhardness, tensile properties and deformability of TC4 alloy fabricated by selective laser melting (SLM) technology was studied. The results show that the microstructure of SLM TC4 alloy is composed of acicular martensite α' phase, and the sample exhibits high microhardness and strength, but low plasticity. After hot isostatic pressing, acicular martensite α' phase transforms into α+β phase, and with the increase of hot isostatic pressing temperature and duration, α phase with coarse lath is gradually refined, and the proportion of α phase is gradually reduced. Because of the change of phase constitution in SLM TC4 alloy after hot isostatic pressing, the grain refinement strengthening is weakened, the density of dislocation is reduced, so that both microhardness and tensile strength are decreased by around 20%, the elongation is increased by more than about 70%, even over 100%, compared with as-deposited TC4 alloy. When the hot isostatic pressing regime is 940℃/3 h/150 MPa, the tensile strength and the elongation achieve optimal match, which are about 890 MPa and around 14.0% in both directions. The fracture mechanism of alloy after 940℃/3 h/150 MPa HIP is dultile fracture. Hot isostatic pressing causes concave deformation of SLM TC4 alloy thin-walled frames, and the deformation degree increases with the increase of temperature.     

0.2C-5Mn-0.5Si-2.5Al中锰钢临界退火后的微观组织及力学性能

利用热力学模拟计算、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、拉伸试验机等设备研究了不同退火工艺下0.2C-5Mn-0.5Si-2.5Al中锰TRIP钢的相变规律、微观组织及力学性能,分析了Al对相变规律及工艺与组织性能的影响规律。结果表明:添加(质量分数)2.5 %Al后,两相区显著扩大,且A₃温度明显提高,这有助于提高临界退火温度,进而加快奥氏体逆相变过程,有效地提高在较短临界时间(1、3 min)退火后的残留奥氏体含量;因2.5 %Al的添加,微观组织中出现了δ-铁素体;在临界退火温度范围内(760~880 ℃),随着退火温度的升高,屈服强度呈现略微下降趋势,而抗拉强度逐渐增加,退火1 min时伸长率及强塑积随退火温度的增加先升高后降低,而退火3 min时伸长率及强塑积随退火温度升高呈持续下降趋势;试样在760 ℃退火3 min可获得最佳的力学性能,抗拉强度为927.69 MPa,伸长率为50.12%,强塑积为46 503.00 MPa·%。     

送丝速度对Ti-3Al-6Mo-2Fe-2Zr钛合金激光填丝焊接头组织与性能的影响

采用Ti-6Al-4V(TC4)焊丝对2 mm厚的Ti-3Al-6Mo-2Fe-2Zr钛合金进行激光填丝焊接,利用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线能谱仪等分析测试方法研究了送丝速度对接头显微组织和力学性能的影响. 结果表明,由于从熔合线至母材受到焊接热作用逐渐递减,热影响区组织依次为单一β相、基体β相 + 初生α_p相、基体β相 + 初生α_p相 + 少量次生α_s相. 焊缝中有针状α'相生成,且分布不均匀. 随着送丝速度的增加,针状α'相的数量增加,尺寸增大. 激光填丝焊接头的抗拉强度及断后伸长率均低于母材,随送丝速度的增加,接头抗拉强度上升,断后伸长率下降.其原因在于TC4焊丝的加入,促使针状α'相在焊缝中析出,送丝速度加快,造成焊缝中钼当量[Mo]_eq降低,析出的针状α'相数量进一步增多,尺寸增大. 针状α'相的析出提高了焊缝强度,当送丝速度大于1.0 m/min时,接头的断裂位置为热影响区.     

退火工艺对激光选区熔化成形Ti6Al4V合金组织及室温力学性能的影响

以Ti6Al4V球形粉末为原料,利用激光选区熔化成形方法制备了Ti6Al4V合金试样,采用光学显微镜、扫描电镜及力学性能测试等手段,研究了退火工艺对Ti6Al4V合金室温力学性能及组织的影响规律。结果表明: SLM成形沉积态Ti6Al4V合金室温抗拉强度超过1200 MPa,而平均断后伸长率仅为4.0%;在650 ℃下进行真空退火处理,合金的抗拉强度仍保持在1200 MPa左右,规定塑性延伸强度R_p0.2高于1150 MPa,但试样的断后伸长率<10%;而在750及800 ℃下进行真空退火处理,合金试样的抗拉强度降至1100 MPa左右,规定塑性延伸强度高于1050 MPa,伸长率达到甚至超过10%,材料的综合强韧性得到明显提升。随着真空退火加热温度和保温时间的增加,SLM成形Ti6Al4V合金原始β晶界逐渐变模糊,晶粒趋向于等轴化。与此同时,快速冷却转变的α′针状马氏体未出现明显地粗化。     

触变挤压铜合金力学性能研究

采用触变挤压工艺成形ZCuSn10P1铜合金轴套零件,通过单向拉伸实验和硬度实验研究了触变挤压铜合金的抗拉强度、延伸率、布氏硬度和显微硬度,利用扫描电镜观测了断口形貌并分析了断裂方式,分析了成形比压对触变挤压铜合金力学性能的影响规律。结果表明,抗拉强度随成形比压增加而先增加后降低。延伸率随成形比压增加而不断减小。成形比压与抗拉强度和延伸率的函数关系分别为抛物线和幂指数。触变挤压铜合金拉伸断裂方式为沿晶断裂和韧性断裂的混合型断裂。布氏硬度随成形比压增加而先增加后降低。相同工艺条件时,液相显微硬度值最高,固液界面次之,固相最低。固相、固液界面和液相的显微硬度均随成形比压增加而先增加后降低。触变挤压铜合金综合力学性能要高于常规铸造,较佳工艺参数为成形比压250 MPa、挤压速率15 mm/s,其抗拉强度、延伸率和布氏硬度分别为387 MPa、2.8%、128 HBW。     

淬火后的逆相变退火温度对5%Mn冷轧中锰钢组织与性能的影响

对5%Mn冷轧中锰钢进行930 ℃×20 min淬火后再进行660、665、675、685 ℃保温30 min的逆相变退火处理,并用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪等研究退火温度对中锰钢组织和力学性能的影响。结果表明:5%Mn冷轧中锰钢经过高温淬火和逆相变退火后的组织为超细晶铁素体、板条马氏体和奥氏体。随着逆相变退火温度由660 ℃增加至685 ℃,奥氏体含量先增加后降低并在665 ℃逆相变退火后达到最大值,抗拉强度持续增加,屈服强度先升高后降低并在675 ℃退火时达到最大,伸长率先升高后降低并在665 ℃时达到最大值。综合来看,5%Mn中锰钢冷轧板经过930 ℃×20 min淬火和665 ℃×30 min逆相变退火后的综合力学性能最佳,此时奥氏体体积分数为24.24%,抗拉强度为980 MPa,伸长率为23.68%,强塑积达到了23.21GPa·%。     

时效温度对Ti-5Al-4Zr-10Mo-3Cr钛合金微观组织及力学性能的影响

研究了Ti-5Al-4Zr-10Mo-3Cr合金经过β相区固溶(880 ℃)、不同温度时效(540~620 ℃)处理后次生α相(α_s)析出形貌及其对力学性能的影响。结果表明:随着时效温度由540 ℃升高至620 ℃,合金中析出α_s相片层厚度由0.030 μm增加到0.142 μm,屈服强度由1353 MPa降低至1074 MPa,断后伸长率由2.5%升高至11.4%,即时效析出的微米级片层α_s能够显著调控合金的力学性能。此外,时效温度升高使合金的拉伸断裂由沿晶脆性断裂为主转变为韧窝穿晶为主的韧性断裂方式。Ti-5Al-4Zr-10Mo-3Cr合金时效析出的片层状α_s相的厚度大于0.1 μm,合金的断后伸长率≥6%。当时效温度为600 ℃时,合金的硬度为387 HV10,抗拉强度为1182 MPa,伸长率为8.5%,具有良好的强塑性匹配。     

Ir和IrRh40合金热电偶丝的显微组织和力学性能研究

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和力学试验机等测试手段,对Φ0.5 mm的加工态Ir丝和IrRh40合金丝的金相组织、断口形貌和力学性能进行了分析。结果表明:Rh能明显细化Ir合金的显微组织,IrRh40合金比纯Ir具有更细的晶粒,但Rh并不能提高Ir合金的强度和延伸率,Ir丝的平均抗拉强度为2103 MPa,IrRh40合金丝的平均抗拉强度为1765 MPa,2种合金的延伸率为8%~10%;Ir丝和IrRh40合金丝的拉伸断裂方式主要为穿晶断裂,在断裂之前存在明显的"颈缩"现象。