冷作硬化非调质钢螺栓的形变强化效应

根据形变强化非调质钢螺栓的制造工序,对MFT8非调质钢原材料、冷拔和时效处理三种状态下的形变强化效应进行研究,比较了其形变硬化指数及力学性能,研究分析了组织对其性能的影响。结果表明:MFT8非调质钢形变强化效应明显;时效处理后仍具有良好的形变强化能力,可以确保螺栓在使用时的安全性;强化后的螺栓各项力学性能指标达到8.8级技术要求,研究材料能够取代调质钢制造高强度螺栓。     

沉淀强化奥氏体合金的氢致断裂行为

研究了未充氢和热充氢沉淀强化奥氏体合金的拉伸断裂行为,分析了其氢脆敏感性与拉伸断裂行为间的联系,研究了氢对合金局部塑性变形及微裂纹形核的影响。结果表明:氢使沉淀强化合金由单一的韧窝断裂转变为韧窝断裂、沿晶断裂和滑移带开裂的混合断裂方式。其原因是:一方面,氢促进位错平面化滑移趋势、加剧局部塑性变形;另一方面,滑移带被晶界、孪晶界以及不同取向的滑移带所阻碍,引起了位错塞积和氢聚集。     

铁素体-珠光体型非调质钢的高周疲劳破坏行为

研究了三种碳和钒含量不同的铁素体-珠光型非调质钢的高周疲劳破坏行为,并与调质钢进行了对比.结果表明,铁素体-珠光体型非调质钢的高周疲劳性能与其微观组织特征有关.提高铁素体相硬度,其疲劳极限及疲劳极限比均提高,疲劳极限比最高可达0.60,远高于调质钢的0.50;热轧态粗大的网状铁素体-珠光体组织的疲劳性能较差,低于同等强度水平的高温回火马氏体组织。铁素体-珠光体型非调质钢疲劳破坏机制不同于调质钢,其疲劳裂纹基本上萌生于试样表面的铁素体/珠光体边界,并优先沿着铁素体/珠光体边界扩展;对于同等强度水平的调质钢,不存在像铁素体那样的软相,因而易在试样表层粗大的夹杂物处萌生疲劳裂纹.     

铁素体-珠光体型非调质钢强韧化技术研究进展

因省去了淬火、回火工艺,非调质钢具有节约能源资源的特点,使其受到广泛关注,在汽车工业等领域具有很大的应用潜力。从成分优化设计、控锻控冷技术及热处理技术等方面系统阐述了铁素体-珠光体(F-P)型非调质钢强韧化技术的国内外研究概况,重点探讨了控锻控冷技术对组织细化、碳氮化物及晶内铁素体(IGF)析出行为的影响,并对其强韧化技术研究的前景进行了展望。     

非调质钢在工程机械上的运用及评价

以非调质钢的强化机理为主要研究内容,阐述了各种类型的非调质钢的强化机理及评价方法,同时对工程机械行业的使用作了阐述．     

拉深成形对于Q&P980高强钢氢致延迟断裂影响的实验研究

目的从整车厂应用的角度出发,基于拉深工艺,研究QP980高强钢的氢致延迟断裂敏感性。方法选取1.6 mm板厚的QP980高强钢,进行拉深系数为0.56和0.63的两种冲杯实验,以电化学充氢结合摄像头定时拍摄的方法,并结合ABAQUS软件计算杯口应力集中处的应力和应变。结果对于1.6 mm板厚的QP980高强钢,在拉深试样杯口边缘应力集中处,应力大致在900～1000 MPa范围,而应变大于等于0.32,则必然发生延迟开裂;若应变小于等于0.23,则延迟断裂敏感性较低。结论应力和应变同时影响高强钢的氢致延迟断裂敏感性,即对QP 980(1. 6 mm厚度)零件,当拉深边缘应变小于0.23,则该位置氢致延迟断裂可能性低;若应力集中处残余应力达到900 MPa以上,应变达到0.3以上,则该位置氢致延迟断裂敏感性高。此结论对工程应用判断拉深零件氢致延迟断裂有一定指导意义,     

汽车用非调质钢的研究进展

综述了国内外非调质钢的应用现状及发展趋势。探讨了非调质钢的强韧化机理及手段,并从非调质钢强化方程、微合金元素固溶度积方程、晶内铁素体强化、控轧-控冷技术等方面阐述了非调质钢强韧化的研究动向。列举了各类非调质钢的典型应用,分析了非调质钢在我国生产及应用中的问题,并给出扩大非调质钢生产应用的建议。     

时效处理对非调质钢紧固件的力学性能影响研究

研究了不同时效工艺对变形减面率28%的非调质钢紧固件线材的力学性能影响。结果表明:紧固件用非调质钢经时效工艺参数300℃×2 h处理,其拉伸塑性和冲击韧性分别约提高了37.4%和8.7%,其原因归于时效处理后具有稳定状态或亚稳定状态的组织结构或亚结构的形成。     

从失效案例探讨钢制紧固件的氢脆问题

讨论了影响钢制紧固件氢脆敏感性的主要因素。分析认为,设计上要充分考虑材料强度对氢脆敏感性的影响,尽量降低其强度水平;要采用合适的热处理工艺,以减少晶界脆化元素,抑制薄膜状碳化物的形成,从而获得氢脆敏感性小的显微组织;在加工及装配过程中,应尽可能避免在零件表面产生机械损伤;要采用低氢脆电镀工艺,必要时采用无氢脆的达克罗等涂覆方法;电镀后要采用合理的除氢工艺,进行严格除氢处理;对于重复使用件,在酸洗去除镀层后要先进行除氢处理,然后电镀,再除氢。     

带状组织对微合金钢应变局部化及应变强化行为的影响

目的 研究不同加载方向下带状结构对微合金钢塑性变形及应变强化行为的影响。方法 将X80管线钢加热到1200 ℃后分别进行炉冷和空冷热处理,得到多边形铁素体/退化珠光体和粗/细铁素体晶粒带状组织以用于实验研究。将单轴微拉伸实验和数字图像相关方法相结合,通过零变形实验分析系统精度,获取RD、45°和TD取向带状组织试样的拉伸变形规律。同时,在DIC全场变形测量结果与实验数据统计分析结果的基础上,提出了可描述应变强化程度的参量K_f,用于对比和分析不同加载方向下带状结构对应变强化行为的影响。结果 零变形实验中位移平均值和标准差的最大值分别为0.004 pixels和0.006 pixels,系统精度较高。加载方向会影响带状组织的塑性变形演化情况,45°试样中产生了明显与带状取向一致的应变分布特征。在相同应力下45°试样首先达到了较大的应变强化程度,其抗变形能力最低。结论 不均匀带状组织对局部变形的影响程度与2个组成带的力学性能差异有直接联系,参量K_f可在一定程度上描述应变局部化引起的各向异性特征。     

冷变形对国产X70管线钢硫化氢应力腐蚀开裂的影响

采用慢应变速率法SSRT(Slow Strain Rate Test)测试了在含H2S的介质中不同冷变形度条件下管线钢X70的硫化氢应力腐蚀开裂(SCCC)性能.结果表明,冷变形度是影响国产X70管线钢SSCC的重要因素之一.冷变形促进了材料局部微观缺陷内能的增加,这些缺陷所在的位置,往往是氢易被捕捉的地方,造成氢的聚集,微观变形将会促进裂纹的萌生和扩展.同时,随着冷变形度的增加,冷变形造成的位错等缺陷使强度进一步增大而韧性降低.最终氢与应力的交互作用导致X70管线钢抗SSCC性能下降.     

显微组织对X80钢氢致裂纹敏感性和氢捕获效率的影响

对以针状铁素体为主的X80管线钢进行不同工艺的热处理,分别得到具有多边形铁素体组织或板条马氏体组织的试样。研究了显微组织对不同试样在饱和H_2S环境中的氢致裂纹(HIC)敏感性和氢渗透行为的影响。结果表明:具有不同显微组织的X80钢其HIC敏感性从大到小的排序为:1水淬处理的板条马氏体组织试样,2空冷处理的多边形铁素体组织试样,3原始针状铁素体组织试样;氢在材料中的捕获效率是影响材料HIC敏感性的主要因素之一,渗氢通量J_∞、氢扩散系数D_(eff)越低,氢捕获效率越高,管线钢的氢致裂纹敏感性越高。     

冷轧低碳钢带人工时效与自然时效行为分析

通过对冷轧低碳钢带进行自然时效和人工时效后性能测试及组织观察,分析自然时效时间和人工时效加热温度、保温时间对其性能的影响。结果表明:冷轧低碳钢带在自然时效情况下,6个月开始出现屈服平台;强度、硬度有所提高,断后伸长率、r值、n值呈下降趋势。人工时效条件下,加热温度高于150℃,保温10min开始出现屈服平台;250℃加热,保温5min后出现较长的屈服平台,屈服强度显著提高,显微组织中铁素体基体上的游离渗碳体量显著增加。     

海洋大气中SO2含量对16Mn钢腐蚀断裂及渗氢行为的影响

氢还原对钢材在大气腐蚀中的作用不可忽视,过去对其研究较少。采用电化学渗氢试验及慢应变速率拉伸方法研究了模拟海洋大气环境中SO2浓度对16Mn钢应力腐蚀断裂及氢渗透行为的影响。结果表明,随着SO2浓度的增大,试样断裂延伸率减小,断裂特征由塑性断裂逐渐转变为脆性断裂;随着SO2浓度的增大,氢渗透电流增大,SO2对氢渗透电流具有双重促进作用,第一个峰值的出现主要与SO2的酸性有关,第二个峰值的出现主要是由于酸的再生循环所致。     

微合金钢回温变形时的组织转变和铁素体动态再结晶行为

采用GLEEBLE 3800热模拟机进行回温变形热压缩实验,研究回温温度对微合金钢组织转变和铁素体动态再结晶行为的影响。利用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜和背散射电子衍射观察实验钢的微观组织和晶粒取向,并对形变时的应力-应变曲线进行分析。结果表明:实验钢回温变形可获得超细晶组织,晶粒平均等效直径约2μm;在回温过程中变形发生动态回复形成亚晶组织,峰值温度变形发生铁素体动态再结晶形成超细晶粒;动态再结晶机制包括晶界迁移和亚晶的转动生长,回温到700℃和750℃时以前者为主,再结晶不充分,保留了条带状变形铁素体,800℃变形时,两者共同作用,形成均匀的等轴状超细晶组织;通过线性回归计算得到实验钢峰值温度变形时铁素体动态再结晶激活能Qd=250.18kJ/mol。     

40CrNiMoA钢螺栓断裂原因分析

通过宏观检验、断口分析、金相检验、硬度测试及化学成分分析等方法对40CrNiMoA钢螺栓断裂的原因进行了分析。结果表明:螺栓的断裂性质为氢脆断裂,产生原因是螺栓制造过程中残留的氢含量过高所致。