超级13Cr油管钢的显微组织与力学性能

以调质处理并经矫直后高温退火的超级13Cr油管钢为研究对象,对其显微组织及力学性能进行了分析.结果表明:该超级13Cr油管钢的显微组织为板条状马氏体+少量长条状δ铁素体,晶粒度等级为9级;随着试验温度从-90℃升高到100℃,其冲击吸收能量增大,-90℃下的冲击吸收能量可达158 J;室温下,其屈服强度为823 MPa...     

高强热轧双相钢中组织对性能的影响

采用低成本成分设计,应用超快冷技术为核心的新一代TMCP技术可以得到强韧性较好的高强热轧双相钢,本文研究了该试验钢组织对性能的影响。研究表明:铁素体晶粒尺寸在5μm处波动;条状马氏体比块状马氏体的n值要高;抗拉强度随马氏体体积分数的增加而增加;组织中小尺寸的铁素体和马氏体提高了裂纹弛豫能力,有利于试样的韧性和n值的提高。     

TiCp/H13(4Cr5MoV1 Si)复合材料的显微组织和力学性能

用熔铸工艺过程中的原位反应合成方法制备了含ψ（TiC)为5％颗粒增强的H13钢基复合材料,实验结果表明,用本文工艺制备的复合材料工艺性能优良,易于加工成形,显微组织中TiC颗粒分布均匀,没有出现颗粒的团聚及由于TiCP颗粒引入而形成的组织缺陷,TiC颗粒的加入能有效地提高材料的常温、高温强度和耐磨性能,但在一定程度上降低了材料的塑性和冲击韧性。     

热处理制度对0Cr13Ni8Mo2Al钢组织和性能的影响

研究了热处理制度对0Cr13Ni8Mo2Al钢微观组织和性能的影响.结果表明,含有高密度位错的板条马氏体及与基体共格的细小弥散分布的β-NiAl沉淀析出是该钢具有高强度的主要原因.530℃左右时效强度达到峰值,510℃左右时效冲击韧性处于谷值.时效过程中合金的脆性与残余奥氏体的分解无关.     

热处理对TP347H钢组织结构及力学性能的影响

本文通过800--900℃的加速老化试验,研究热处理过程中TP347H钢的组织结构及力学性能的变化特征。结果表明：800℃,58h热处理,原奥氏体晶粒尺寸稳定,碳化物颗粒在晶界及晶内弥散析出;900℃,5．5h高温热处理后,析出碳化物聚集长大,导致晶界宽化。经900℃,5．5h高温处理后,TP347H钢仍为韧窝聚集型断裂,但断裂面相对平整,韧窝细而浅,且沿基体晶界有二次裂纹扩展。上述组织结构的变化导致热处理过程中TP347H钢的强度持续降低,而塑性先增加,后降低。     

回火温度对2Cr13钢疲劳强度的影响

通过对2Cr13钢进行拉伸试验,比较了2Cr13钢调质处理时在两种不同回火温度下的疲劳强度.结果表明,与970℃淬火 710℃回火工艺相比,2Cr13钢在970℃淬火 640℃回火后的疲劳强度提高,塑性降低.     

钼离子注入束流大小对H13钢表层结构与耐磨性能的影响

利用金属蒸汽真空弧离子源引出的强束流钼离子，对H13钢进行了高剂量的离子注入。测量了注入试样的磨损性能，发现在注入剂量为3×1017cm－2、注入束流密度低于47μA·cm－2时，其耐磨性得到不同程度的改善。分别利用卢瑟福背散射谱（RBS）、X射线衍射（XRD）和X光电子能谱（XPS）测试了注入试样的表面成分及其微观结构。讨论了H13钢耐磨性的影响因素。     

成形角度对选区激光熔化4Cr5MoSiV1钢组织和性能的影响EI北大核心CSCD

选区激光熔化(SLM)成形4Cr5MoSiV1钢具有良好的强/硬度以及耐磨性是提高其使用寿命的重要保证,为优化SLM成形4Cr5MoSiV1钢的组织和性能,研究不同成形角度下4Cr5MoSiV1钢试样的显微组织、显微硬度、拉伸性能和耐磨性。结果表明:随成形角度的增加,试样熔道间的热量累积程度降低,晶粒尺寸减小,细晶强化作用增强,故试样的显微硬度升高。随成形角度的增加,拉伸试样的滑移搭接面数量增多,滑移程度增加,且熔道边界处分正应力值降低,故试样的抗拉强度和断裂伸长率均升高。磨损试样的磨损机制以黏着磨损和氧化磨损为主,且随成形角度增加,试样的耐磨性升高。同一成形角度下,试样底层表面经多次热量累积后,其细晶强化和固溶强化作用减弱,显微硬度和耐磨性均降低。SLM成形4Cr5MoSiV1钢试样的显微硬度、耐磨性和拉伸性能呈正相关,45°成形角度下试样的力学性能最高,抗拉强度最高为1576.5 MPa,断裂伸长率最高为17%,顶层表面的显微硬度最高为608.4HV,顶层表面的磨损率最低为4.95×10^(-9)kg·N^(-1)·m^(-1)。     

喷射成形H13钢的微观组织及形成特点

采用常规铸造和喷射成形工艺分别制备了H13钢,应用OM、SEM、XRD等方法研究了铸态、喷射沉积态及过喷粉的组织。采用LMS-30粒度仪对过喷粉进行了粒度分析。结果表明:铸态H13钢为粗大的枝晶组织,合金元素与碳化物偏析严重,而喷射成形H13钢为细小的等轴晶组织,几乎没有碳化物,含有较多的残余奥氏体。过喷粉是枝晶组织,随粉末尺寸的减小,一次枝晶变小,二次枝晶臂已不明显,是欠发达枝晶组织。雾化压力的增加对小颗粒过喷粉的尺寸和数量影响甚微,但会明显减小大颗粒过喷粉末的尺寸,并增加其数量。喷射成形等轴晶的形成机制在气液比偏小时以未破碎枝晶的均质化与碎断枝晶的连接长大为主,而在气液比偏高时以大量破碎枝晶作为异质形核核心为主。     

Cr含量对GH648合金组织及力学性能的影响

GH648是一种时效硬化型镍基高温合金，主要用作航空发动机的起动机900℃以下的抗氧化承力件，本合金中的第二相有α-Cr,γ′和碳化物，针对第二相的主要形成元素Cr，利用金相，电镜以及物理化学相分析等手段，探讨了其含量对合金的组织及性能的影响，结果表明，随Cr含量（质量分数，下同）的增加，合金中的α-Cr,γ′和一次碳化物量也增加，当Cr含量控制在32．05－33．0％时，合金具有良好的综合力学性能。     

Microstructure and Properties of Low Temperature Composite Chromized Layer on H13 Tool Steel

Low temperature composite chromizing is a process composed of a plain ion-carbonitriding or ion-nitriding at 550～580℃, followed by a low-temperature chromizing in a salt-bath of 590℃. The microstructure and properties of the low temperature composite chromized layer on H13 tool steel were investigated using metallography,X-ray diffraction, microanalysis, hardness and wear tests. It was found that this low temperature process was thermodynamically and kinetically possible, and the composite chromized layer on H13 steel, with a thickness of 3～6μm,consisted of three sub-layers (bands), viz. the outer Cr-rich one, the intermediate (black) one, and the inner, original white layer. After chromizing, the former diffusion layer was thickened. The results of X-ray diffraction showed that the composite chromized layer contained such nitrides and carbides of chromium as CrN, Cr2N, (Cr, Fe)23C6, and (Cr, Fe)7C3, as well as plain α-(Fe, Cr). A high surface microhardness of 1450～1550 HV0.025, which is much higher than that obtained by the conventional ion carbonitriding and ion nitriding, was obtained. In addition, an excellent wear resistance was gained on the composite chromized layer.     

钒、铬微合金化对高碳钢微观组织与力学性能的影响

为了开发性能更优的高碳盘条钢,在原有70钢的基础上,以铬、钒微合金化设计开发新钢种,并分析了铬、钒对试验钢的微观组织和力学性能的影响。铬、钒单独微合金化,使索氏体化率增大、片层间距减小、原始奥氏体晶粒细化;与70钢相比,随铬、钒含量的增加,钢的抗拉强度逐渐升高,断口伸长量下降。铬钒复合微合金化对钢中微观组织的改善明显好于单独微合金化;与70钢相比,铬钒复合微合金化钢的强度显著升高,塑性略有降低;与80钢相比,铬钒复合微合金化钢的强度和塑性均较高。     

Nondestructive Characterization of Microstructure and Mechanical Properties of Heat Treated H13 Tool Steel Using Magnetic Hysteresis Loop Methodology

ABSTRACT

The aim in this article is to evaluate microstructural changes, hardness variations, and wear behavior of H13 hot work tool steel as a function of austenitizing and tempering temperature using nondestructive magnetic hysteresis loop method. To obtain different microstructural characteristics in the H13 specimens, austenitizing and tempering temperatures were varied in the range of 1,050–1,100°C and 200–650°C, respectively. The microstructural features, hardness, and wear loss were characterized using X-ray diffraction/metallographic examinations, hardness measurements, and a pin-on-disk wear tester, respectively. The relations between features obtained from the conventional methods and parameters extracted from the magnetic hysteresis loops were established. Results demonstrate that the proposed nondestructive method is able to assess the wear behavior of the heat treated H13 tool steels. Besides, a standard Generalized Regression Neural Network (GRNN) was trained with a training dataset and then used to estimate the hardness of a given sample with its measured values of magnetic parameters. Experimental results indicate that, if the training dataset has sufficient samples, the proposed method will have a very high accuracy to estimate hardness of the sample, nondestructively.     

Strain-induced Microstructure Refinement in a Tool Steel Subjected to Surface Mechanical Attrition Treatment

A nanostructured surface layer has been fabricated on an AISI H13 tool steel by means of surface mechanical attrition treatment (SMAT). Strain-induced refinement processes of ferrite grains and carbide particles have been investigated by transmission electron microscopy (TEM) and scanning electron microscopy (SEM) in the SMAT surface layer. Grain refinement of ferrite is found to be dominated by dislocation activities and greatly facilitated by a large number of carbide particles at a depth >20μm. The comparisons with microstructure refinement processes in other SMAT ferrite steels indicate that a larger volume fraction of carbide particles with a lower shear strength is expected to facilitate the refinement process of ferrite grains.     

基体表面粗糙度对H13钢板表面镀铬层的影响

分析测试H13钢表面镀铬层的表面形貌与结构、粗糙度、显微硬度、厚度、电化学阻抗及极化曲线,研究了H13钢基体表面粗糙度R_a对其表面镀铬层结构与性能的影响。结果表明:电镀时间小于30min时,随着R_a的增加,镀铬层晶粒尺寸减小,堆积趋于稀疏;电镀30 min后,不同R_a的镀铬层晶粒尺寸及分布基本相同;电镀60 min后,随着R_a的增加,镀铬层晶粒的尺寸明显增大;当R_a值小于0.504μm时,(200)面为铬晶粒的优势生长面,当R_a值为0.504μm时,(211)面为铬晶粒的优势生长面;随电镀时间的增加,镀铬层的厚度和显微硬度逐渐增大;当电镀时间相同时,随着R_a的减少,镀铬层的厚度减少,显微硬度增加,镀铬层的耐蚀性逐渐提高。     

S275低合金钢焊接接头的组织与力学性能

通过拉伸、冲击、硬度测试和金相检验等方法对S275低合金钢熔化极活性气体保护焊(MAG)焊接接头的力学性能与显微组织进行了研究。结果表明:采用JM一56焊丝对S275低合金钢进行焊接时,接头具有较好的抗剪强度;开45。坡口,拉伸后均断在离焊缝位置较远的母材上,焊接接头抗拉强度满足技术要求。焊缝组织晶内为细小密集的针状铁素体,有极少量珠光体,焊缝局部有魏氏组织;熔合区、过热区为沿晶界析出的块状先共析铁素体和向晶内生长的条状铁素体以及少量的珠光体;正火区组织为细小的铁素体和珠光体;母材组织为铁素体和珠光体,晶粒也比较细小。最后得出S275低合金钢用于转向架焊接构架是可行的。     

激光冲击强化对300M钢微观组织和力学性能的影响

采用激光冲击强化(LSP)技术在300M钢表层制备梯度纳米结构,并借助三维表面形貌仪、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、纳米压痕仪及拉伸试验机对300M钢不同脉冲能量LSP处理后的微观组织演变和力学性能变化进行表征。结果表明,300M钢经LSP处理后表层形成梯度纳米结构,随着脉冲能量的增加,表层晶粒尺寸从15 nm(3J)细化至10 nm(7J)左右,晶粒出现非晶化;同时,次表层组织中形成了大量位错缠结及形变孪晶等亚结构缺陷,且随着脉冲能量的增加位错密度急剧增高,同时形变孪晶数量也随之增多。LSP后300M钢表层纳米压痕硬度得到显著提高,且随着脉冲能量的增加而增加;强度和塑性得到一定程度的改善,断口形貌由典型的韧性断裂转变为韧-脆混合型断裂。     

热处理温度对SPCC冷轧钢带组织及力学性能的影响

对SPCC冷轧钢带进行不同温度的热处理,热处理温度为550、600、650、700、750℃,保温时间5 min,然后快速水冷。研究不同热处理温度对SPCC冷轧钢带组织及力学性能的影响。结果表明,随着热处理温度的升高,SPCC冷轧钢带的屈服强度及抗拉强度升高,延伸率则降低,洛氏硬度增大。经550、600℃热处理后的SPCC冷轧钢带的金相组织为铁素体+球粒状珠光体,经750℃热处理后的金相组织则为铁素体+岛状珠光体。     

TiB2-TiN复合陶瓷刀具材料的显微结构和力学性能研究

热压烧结制备了不同TiN含量的复合陶瓷刀具材料TiB2-TiN-(Ni, Mo),对其性能测试表明,随着TiN含量的增加,材料的抗弯强度和断裂韧度逐渐提高,但是材料的硬度在TiN的含量达到40%(体积分数)时却大幅度降低.利用X衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱(EDAX)分析了复合材料的物相和显微组织,结果表明,烧结过程中生成了MoNi相;随TiN含量增加,材料从以沿晶断裂为主转变为同时有沿晶断裂和穿晶断裂的断裂模式;裂纹扩展过程中有金属颗粒桥连现象.分析认为,材料的主要增韧机制是延性相颗粒桥连和裂纹偏转.     

铝含量对Ni_3Al基合金IC6E微观组织和力学性能的影响EI

为了确定Ni3Al基合金IC6E中最佳的铝含量,在成分为Ni-14.0Mo-7.2Al-0.025B(质量分数/%,下同)的母合金中,分别加入了四种不同含量的铝(0%,0.4%,0.6%,0.8%),测定了这些合金的室温拉伸和1050℃/90MPa高温持久性能,并采用扫描电镜分析了这些合金的微观组织。综合考虑这些合金的微观组织以及力学性能,确定了在IC6E合金中最佳的铝含量为7.8%。