不同相对冲击功下高锰钢组织与加工硬化机制的研究

通过模拟实际工矿条件,研究了不同相对冲击功条件下高锰钢加工硬化后的组织变化.结果表明在不同的相对冲击功阶段,高锰钢的加工硬化机制不相同,在低于50J/cm^2冲击功时是位错滑移机制,在高于100J/cm^2冲击功时是孪生硬化机制,而介于50J/cm^2和100J/cm^2之间时,是两者共同作用的结果.     

高能量冲击接触载荷下高锰钢组织形态与加工硬化机制

滑移和孪生仍然是高能量冲击接触载荷下高锰钢变形的方式;位错,孪晶,微晶和非晶态组织是高锰钢变形的主要组织形态,位错胞是高锰钢在冲击载荷下特有的亚结构;高密度变形条带相互交叉、阻滞或截割,使奥氏体组织严重细化,变为微晶甚至是纳米晶,同时发生严重的点阵畸变,使晶体的自由能升高,晶体变成非晶态,微晶与非晶态的产生是高能量冲击载荷下,高锰钢加工硬化的一个很重要的机制。     

高锰钢加工硬化

利用传统的喷丸技术对高锰钢表面喷丸处理,研究材料表层的组织结构特征.结果表明,纳米晶的演化,通过奥氏体粗晶内部位错增殖、湮灭和重组、位错缠结逐渐向位错胞过渡;应变量和应变速率的增加,诱发机械孪生,单系孪晶逐渐向多系孪晶过渡;同时多系孪晶之间的交割作用使晶粒尺寸不断细化;晶粒在位错运动和机械孪生的重复作用下,最终形成等轴状、取向呈随机分布的纳米晶组织.喷丸处理高锰钢表层明显强化.随层深减小,硬度急剧增加.高锰钢表层的加工硬化主要是由于晶粒细化、位错硬化和孪晶硬化,而与相变硬化无关.     

高锰钢中奥氏体的加工硬化机理

对铸造型的高锰钢(ZGMnl3)，水韧处理获得单一奥氏体耐磨钢的应力应变和残体硬度作了分析讨论，说明高锰钢奥氏体具有相当高的加工硬化度，在室温下权限变形后，共硬度远未达到峰值，因此，奥氏体高锰钢的加工硬化特性是由奥氏体本身强化作用影响产生的。同时迁就高锰钢的主要化学成分对组织及性能的影响，大型高锰钢件的制造中的问题作了简要介绍。     

加工硬化对高锰钢低温韧性的影响

本文通过系列冲击试验,研究了加工硬化对高锰钢低温韧性的影响。研究结果证实了高锰钢具有低温脆性,加工硬化使高锰钢的脆性增加,韧脆转化温度升高;冲击断口由室温下的韧窝断口逐渐转化为低温下的沿晶断口,在加工硬化时还会出现解理断口。     

模拟实际工况条件下高锰钢加工硬化能力的研究

采用自制落锤式冲击试验机系统研究了在"相对冲击功"作用下诸因素对高锰钢加工硬化能力的影响.结果表明,对于给定成分的高锰钢,只有在高于临界"相对冲击功"的情况下,才能达到最佳的硬化效果;锰含量的降低和碳含量的升高有利于加工硬化能力的提高;稀土变质处理可以提高加工硬化速率,但不能改善最终的硬化效果;合适的沉淀强化处理可以在一定范围内提高高锰钢的加工硬化能力.与传统的小能量冲击或静载荷压缩或拉伸形变相比,以"相对冲击功"进行试验研究更能真实地反映实际工况的加工硬化规律.     

TiC-高锰钢结硬质合金显微组织分析

借助于光学显微镜、扫描电子显微镜、电子探针等手段,对TiC-高锰钢结硬质合金的组织、元素分布、硬度和断口形貌进行了分析研究.结果表明,TiC-高锰钢结硬质合金中的硬质相TiC颗粒细小且分布均匀;液相烧结过程中,Mo原子从铁基合金中扩散到TiC颗粒边缘,形成包覆结构,可改善液相对TiC的润湿性:同时这种结构可抑制TiC颗粒的互相靠拢,不至于过分长大,起到了细化碳化物粒子的作用.     

AZ31镁合金大压下率轧制条件下组织与性能

热轧态AZ31镁合金板材进行单道次大变形异步轧制,对轧制后的镁合金板材进行显微组织、力学性能分析.研究结果表明,随着压下率的增大,板材的晶粒得到显著细化,压下率为36.4％时,晶粒从10.9μm细化至3.8μm.随着晶粒的细化,抗拉强度逐渐提高,伸长率则呈线性下降,含有较多孪晶时,合金在变形时容易在材料内部形成裂纹源,...     

深度轧制高锰钢的组织演变及性能研究

利用常规轧制设备,采用热轧与冷轧及热处理相结合的方法,对铸态高锰钢进行了可控轧制处理。试验结果表明,经预变形的高锰钢奥氏体晶粒急剧细化,内部出现大量的高密度孪晶、位错缠结及层错等组织,加工硬化性能大大提高,耐磨性也随之提高。     

高锰钢低温时效处理时的组织结构

采用金相和X射线衍射分析方法研究了不同低温温度及其保温时间对经水韧处理的高锰钢组织结构的影响规律。结果表明：在保温时间为1h时，高锰钢基体在500℃时开始有针状碳化物的析出；而在600℃时除了有针状碳化物的析出之外，还有珠光体组织的出现。在低温时效处理温度为600℃时，随着保温时间的延长，高锰钢基体中奥氏体的量减少，而珠光体的量增加。在500℃时效处理时，沿晶界形核并向晶内生长的针状碳化物与母相奥氏体之间的位向关系和在晶内析出的针状碳化物的不同：以及在晶内析出的针状碳化物可以交叉生长。这种针状碳化物交叉生长的形态在钢的组织转变中还尚未见有文献报道．     

带钢异步冷轧及退火行为的研究

采用阶梯形异径轧辊,对带钢同时进行3种异径比的多道次异步冷轧,在压下率80%时,对轧件进行微观显微组织观察,并进行拉伸试验和不同温度的退火试验。结果表明：随着异径比增加,晶粒长度和宽度的比值增大,抗拉强度增加,退火后晶粒平均直径变小;随着异径比增加,观察到了较高位错密度的位错和较小尺寸的亚晶;验证了异步轧制与同步轧制相比变形更加剧烈,可以产生更多的位错和亚晶、提高带钢的强度、增加应变储能、降低再结晶退火温度。     

辙叉用高锰钢滚动接触疲劳表层硬化特征及组织分析

采用光学显微镜(OM)、透射电镜(TEM)以及X射线衍射仪(XRD)等对辙叉用高锰钢试样的滚动接触疲劳特性进行了分析。研究表明,高锰钢疲劳表层硬度最大值为580～690 HV0.3,硬化层深度为1～2 mm,硬化机制以孪晶、位错和层错为主,缺少冲击载荷是硬化规律异于高锰钢辙叉实际服役条件下硬化规律的主要原因。在100 ℃及1800 MPa的接触应力下循环3.5×10⁶周次,高锰钢发生了时效,析出的碳化物为体心结构的Fe_0.6Mn_5.4C₂。接触应力的存在降低了高锰钢析出碳化物的温度,即在高锰钢时效所需的能量中,额外机械能的增加可以使所需的热能相对地减少。     

共析珠光体钢在冷轧过程中的组织变化

用SEM、TEM及XRD等方法研究了共析钢中珠光体经40％-90％的冷轧变形后所产生的显微组织变化．接渗碳体形态特点,变形珠光体组织可分为以下3种类型：(1)不规则弯曲片层型,即变形后的渗碳体与轧制面呈大角度偏离且不规则弯曲的珠光体．(2)带有剪切带的粗大片层型,即被渗碳体剪切带分开且变形轻微的珠光体．(3)精细片层型,即与轧制方向平行排列、片间距细小且渗碳体严重变形的珠光体．精细片层区域的比例随着轧制压下率的提高而增大．此外,重度冷轧变形还引起渗碳体严重塑性变形和部分溶解．     

中锰高碳钢的冲击磨损性能及磨损机制

采用场发射扫描电镜(SEM)、MLD-10冲击实验机和硬度实验机等检测手段,对不同处理制度条件下的中锰高碳钢在中低冲击载荷条件下的耐磨性能与其磨损机制进行了研究。结果表明:低冲击载荷条件下,热轧态中锰高碳钢具有最优异的冲击磨损性能,远高于冷轧态与其他热处理制度下的中锰高碳钢,其磨损机制为剥削磨损与凿削磨损;在中等冲击载荷条件下,450℃保温15 min样品的冲击磨损性能最优越,且磨损机制为剥削磨损、凿削磨损与塑性变形。     

冷连轧带钢焊接接头的显微组织与性能

采用扫描电子显微镜、维氏显微硬度计及成形机分析表征了冷连轧带钢焊接接头从焊缝到热影响区的显微组织与力学性能。结果表明,冷连轧带钢焊接接头的显微组织由粒状贝氏体、板条贝氏体及少量的马氏体-奥氏体组元组成,在临界粗晶区还出现大量多边形铁素体;显微硬度值在焊缝区域最高,在热影响区出现波动,在临界粗晶区明显下降并逐渐接近母材硬度;经杯突测试后发现裂纹源于临界粗晶区,经少量塑性变形后呈韧性断裂。     

Microstructure and texture development of pure aluminum and aluminum alloy processed by high speed hot rolling

The microstructure and texture development of pure aluminum and aluminum alloy processed by high speed hot rolling are investigated. The aluminum sheets are rolled at temperatures ranging from 410°C to 560°C at a rolling speed of 15m/s without lubrication and quenched into water at an interval of 30 ms after rolling. The redundant shear strain induced by high friction increases beneath the surface at a reduction above 50% for Al alloy (AA5052) and above 60% for pure Al (AA1050). Dynamic recrystallization occurs in the surface region when the equivalent strain exceeds a critical value that depends on rolling temperature, while only recovery occurs in the center region. The critical equivalent strain for the occurrence of recrystallization in AA5052 is lower than that in AA1050. When the large strain is introduced beneath the surface, the shear texture, the main components of which are {001}<110> and {111}<110>, develops. In the center region, Cu-orientation and cube orientation develop. The shear texture beneath the surface is weak when recrystallization occurs.     

高铝1000MPa级热镀锌双相钢的组织和性能

实验室研发了一种高铝1000 MPa级的冷轧热镀锌双相钢,从化学成分、热镀锌退火工艺以及显微组织和性能等方面对其进行实验研究。实验结果表明:实验钢的Ac1、Ac3、Ms分别为757、950、410℃,经过热镀锌退火后,实验钢的室温组织为典型的马氏体+铁素体双相组织,马氏体精细结构为板条状,且随着退火温度的升高,马氏体含量增加,屈服强度和抗拉强度升高,伸长率保持在12%以上。