残留元素Sn对压力容器钢力学性能的影响

研究了Sn含量对压力容器钢显微组织的影响及其在钢基体中的存在形式,并采用维氏硬度仪、室温拉伸试验和0℃夏比冲击实验等分析了不同Sn含量对压力容器钢力学性能的影响.结果 表明:钢中所含的Sn在晶粒内部和晶界处均存在偏聚现象,另有部分存在于夹杂物中;随着Sn含量的增加,钢中铁素体的平均尺寸先逐渐增大后减小,珠光体的平均尺寸...     

Nb-Mo系X80管线钢焊接冷裂纹敏感性的研究与预测

通过插销试验获得Nb-Mo合金化的X80管线钢焊接冷裂纹下临界应力,分析发现Nb-Mo合金化的X80管线钢具有较小的冷裂敏感性.测量了不同焊接工艺条件下的焊接热循环参数、焊接热影响区最高硬度、熔敷金属初始扩散氢含量,和冷却到50℃时的残余扩散氢含量,建立了Nb-Mo合金化的X80管线钢冷裂纹判据公式,并对判据进行了分析.结果表明,在低氢条件下,钢的抗冷裂能力随着热影响区最高硬度的增大而提高;高氢条件下,钢的抗冷裂能力随着热影响区最高硬度的增大而降低;在试验硬度范围内冷裂倾向随残余扩散氢含量的增加而增大.     

热处理对汽车发电机奥氏体钢微观组织及力学性能的影响

以汽车发电机奥氏体钢为研究对象,分析了热处理对汽车发电机奥氏体钢微观组织及力学性能的影响。结果表明:奥氏体钢在拉伸试验过程中,晶粒比较粗大,且存在的晶界数较多;在冲击试验过程中,经过压缩变形后,随压缩速率不断增加,晶界数目不断增加,晶粒也逐渐趋于细小、均匀;奥氏体钢的屈服强度为250 MPa,抗拉强度为896 MPa,伸长率为19%,冲击韧度为175J/cm~2;随真应变增加,真应力不断增加,而加工硬化率呈现先减小后增大的趋势;随冲击次数、冲击变形量增加,表面维氏硬度也逐渐增加;随表面距离增加,表面维氏硬度却逐渐减小;随冲击次数增加,冲击变形量逐渐增加。     

等温淬火温度对ADI中残余奥氏体及其力学性能的影响

研究了等温淬火温度对ADI中残余奥氏体及其力学性能的影响.结果表明,在试验温度范围内（270～380℃）,试样中残余奥氏体的含碳量及其含量随着等温淬火温度的升高先增大后减小,均在360℃等温淬火时出现最大值;抗拉强度随着等温淬火温度的升高而逐渐降低;伸长率和冲击韧度随着等温淬火温度的升高先增大后减小,在360℃等温淬火时出现最大值;硬度则随着等温淬火温度的升高先减小后增大,当360℃等温淬火时硬度最低.     

深冷处理对X80钢焊接接头组织和力学性能的影响

采用手工电弧焊对X80管线钢进行焊接,对焊接接头进行不同温度的焊后深冷处理,通过金相分析、硬度测试、拉伸试验、冲击试验等研究深冷处理对X80管线钢焊接接头组织及力学性能的影响。结果表明,经深冷及回火处理后,X80钢焊接接头组织由铁素体和奥氏体逐渐向回火索氏体转变。X80管线钢经过深冷处理后,其焊接接头综合力学性能得到较大提高,且深冷温度越低,综合力学性能越好;在－196 ℃深冷处理条件下,焊接接头抗拉强度及冲击吸收能量较未处理试样分别提高约11.1%和72.8%,断裂方式由脆性准解理断裂转变为韧性断裂。     

低Nb低Mo-X80管线钢环焊接头性能研究

利用自保护药芯焊丝半自动焊进行X80管线钢环焊试验,对降低母材中Nb和Mo含量后环焊接头力学性能进行研究。利用光学显微镜分析了环焊接头显微组织及M-A组元分布,并且测试了焊接接头拉伸、弯曲、冲击、硬度力学性能。研究结果表明:适当降低X80管线钢母材中Nb和Mo含量,其自保护药芯焊丝半自动环焊接头抗拉强度无明显降低,焊缝和熔合线-10℃时的冲击吸收功稍有降低,但仍然满足性能要求。     

等淬温度对等淬球铁中残余奥氏体及其力学性能的影响

研究了等温淬火温度对等淬球铁中残余奥氏体及其力学性能的影响。试验结果表明：在试验的温度范围内（270～380℃），试样中残余奥氏体的含碳量（质量分数）及奥氏体百分含量（体积分数）随着等温淬火温度的升高先增大后减小，均在360℃等温淬火时，出现最大峰值；抗拉强度随着等温淬火温度的升高而逐渐降低；伸长率和冲击韧度随着等温淬火温度的升高先增大后减小，在360℃等温淬火时，出现最大峰值；硬度则随着等温淬火温度的升高先减小后增大，在360℃等温淬火时，硬度最低。     

热输入对X80焊缝金属低温冲击性能的影响

研究了热输入对X80级管线钢埋弧焊焊缝金属的显微组织、硬度和低温冲击性能的影响.结果表明,热输入对焊缝金属显微组织和力学性能性能有显著的影响.随着热输入增大,焊缝柱状晶宽度增大,焊缝中针状铁素体板条有粗化的趋势;焊缝金属硬度值随着热输入增大而降低;低温冲击吸收功先升高后降低,热输入为31 kJ/cm时焊缝金属低温冲击性能最好.     

X80螺旋埋弧焊管的性能分析

在X80管线钢卷板的性能符合西气东输要求的情况下,研究了其螺旋埋弧焊管的组织形貌、力学性能和维氏硬度.研究表明:X80管线钢螺旋焊管焊接接头形貌良好,焊缝、热影响区的晶粒细小,组织合理:力学性能优良,-10℃管体、焊缝和热影响区的冲击功分别为267、147和96J,剪切面积分别为98%、78%、49%,0℃管体DWTT剪切面积为100%;硬度均低于275HV10,各项指标均满足西气东输X80管线钢螺旋焊管要求.     

焊条药皮Al、Cu含量对X80钢焊接接头组织与性能的影响

通过改变药皮中元素的添加量控制Al和Cu在X80钢焊缝中的含量,利用能谱仪、光学显微镜、扫描电镜分析X80钢焊缝的成分和微观结构,采用力学性能和电化学测试方法研究了不同Al、Cu含量对X80钢焊接接头组织与性能的影响。结果表明：药皮中的Al和Cu均能较好的过渡到焊缝中,随着Al、Cu含量的增加,焊缝中针状铁素体先增多后减少,冲击性能和耐蚀性先上升后下降,断裂方式由混合型断裂逐渐转变为韧性断裂;适量的Al和Cu均能提高焊接接头的硬度和抗拉强度,当药皮中Al和Cu含量分别为4%和6%时,焊接接头的综合性能最优。     

控轧控冷工艺对X70级抗大变形管线钢组织与性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜及力学性能实验等研究了控轧控冷工艺对X70级管线钢的组织与力学性能的影响。结果表明:不同终轧温度下X70管线钢的显微组织主要由多边形铁素体、贝氏体和少量的珠光体组成,且随着终轧温度的升高,抗拉强度与屈服强度降低,硬度下降,冲击韧性提高,但屈强比变化不大,并且落锤性能较差;随着终轧温度的升高,晶粒尺寸逐渐增大,铁素体体积含量增多。在不同的终冷温度下,X70管线钢的显微组织主要由多边形铁素体和贝氏体组成,并且随着终冷温度的升高,抗拉强度大幅度降低,屈服强度则呈M形波动,硬度呈线性降低,冲击吸收能量大幅度升高且落锤性能较好,屈强比缓慢升高;随着终冷温度的升高,晶粒度等级基本保持稳定,铁素体含量呈线性增加。该大变形管线钢最优的轧制工艺为控制终轧温度为840℃,终冷温度为450℃。     

X80管线钢埋弧焊接头性能分析

从焊接性和焊接接头使用性能两个方面入手，结合焊接接头的硬度、拉伸和冲击韧度的测试，对X80管线钢的焊接性能进行了试验分析：结果表明，焊接热影响区的性能发生了较大变化，其中粗晶区出现硬化脆化现象，并导致韧度下降，而不完全重结晶区和回火区则存在一个软化区。通过组织分析，对焊接热影响区的组织状态对焊接接头力学性能的影响进行了讨论。     

Sb对锌液与X80钢表面润湿性影响的研究

目的通过添加不同量的Sb元素降低锌液表面张力,提升X80管线钢热浸镀锌可镀性及镀层质量。方法采用改良座滴法在450℃下进行润湿实验,利用轴对称液滴分析软件(ADSA),计算不同Zn-Sb合金熔体在X80钢基板上的接触角,得到450℃时Zn-Sb合金熔体表面张力。通过能谱仪和扫描电子显微镜对镀层表面及截面的微观形貌和组织结构进行分析。结果当Sb添加量为1.0%时,450℃下Zn-Sb合金表面张力约为0.63 N/m,随Sb含量的增加,表面张力逐渐减小,当Sb含量增加到4.0%时,表面张力达到0.46 N/m,远低于纯锌液的0.79N/m。同时,Zn-Sb合金熔体与X80钢的接触角也从最初的57°逐渐减小到43°。锌合金熔体与X80钢界面处形成铁锌化合物组成的连续反应层,且在反应三相线外存在前驱膜,前驱膜的形成使随后的合金液在其上铺展,促进了润湿。结论Sb的添加能有效降低锌液表面张力,减小Zn-Sb合金熔体与X80钢间的接触角。Sb的表面张力较小,倾向于在锌合金表面富集,其作为表面活性元素降低锌液表面张力,从而提高润湿性。     

Mg含量对2A14铝合金组织和力学性能的影响

借助光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、维氏硬度计、拉伸和冲击试验机等测试设备研究了不同Mg含量对2A14铝合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,随着Mg含量的增加,时效态合金基体中剩余结晶相明显增多,强度先增加后降低,而强度最高时冲击性能略有降低。Mg含量的增加会促进Cu-Mg团簇的形成,为后续θ′和Q′相提供形核位点,使其数量显著增加,强度随之提高,但过多的Mg会使基体中剩余结晶相(Al₂Cu、AlCuMgSi、AlSiMnFe等)显著增加,造成应力集中,降低冲击性能和拉伸性能。     

时效时间对T91钢显微组织和力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、室温拉伸和硬度试验等研究了T91钢管在680℃时效不同时间(0、240、480、720、1200、1680和2160 h)后的显微组织和力学性能。结果表明,T91钢管在680℃时效前后的显微组织均为回火马氏体,随着时效时间的增加,显微组织的晶界越来越明显,晶粒逐渐变粗。随着时效时间的增加,T91钢的硬度缓慢降低,强度(下屈服和抗拉强度)出现先降低、再升高、后又降低、最后呈缓慢降低趋势,塑性(伸长率)出现先增加、后降低、最后缓慢降低的过程,拉伸断口由微孔聚集型断裂转变为准解理断裂。     

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。     

高强汽车钢温冲压成形工艺探讨

热冲压成形汽车零部件的室温组织为全马氏体组织,虽然强度高,但延展性差。为此,提出了一种采用热轧后直接淬火获得马氏体组织,随后在冲压工序进行回火以提高冲压件延展性的温冲压成形工艺。采用热轧实验机和MMS-200热力模拟实验机模拟温冲压成形过程,并对实验钢力学性能和组织结构进行了分析。结果表明：随温冲压成形温度的升高及保温时间的延长,实验钢成形后抗拉强度和维氏硬度值不断下降,伸长率呈先上升后下降再上升的趋势。随成形温度的增加,实验钢组织由马氏体不断转变为回火马氏体、回火屈氏体和回火索氏体。在350℃保温120～180 s,实验钢成形后力学性能最佳,抗拉强度超过1 500 MPa,伸长率大于8%,硬度值在425HV～440HV之间。冲压成形温度越高,对冲压设备所需求的力能参数越低。     

淬火温度和氮含量对马氏体不锈钢组织和性能的影响

研究了淬火温度和氮含量对20Cr13、20Cr13N、20Cr13HN钢显微组织、力学性能和腐蚀性能的影响。结果表明,在850 ℃退火条件下,随着氮含量升高,氮化物钉轧作用增强,组织细化明显,屈服强度、抗拉强度和维氏硬度增加,而伸长率降低。相同淬火温度和冷速下,在固溶、析出和相变强化的作用下维氏硬度增加。随着冷速增大,相变驱动力增大,马氏体板条逐渐向细小的隐晶马氏体转变,并且硬度增加。腐蚀性能和点蚀电位随着氮含量的增加而增强。     

热处理工艺对高强韧耐磨铸钢组织和性能的影响

研究了淬火温度及回火温度对高强韧耐磨铸钢组织和性能的影响.结果表明:淬火温度低于930 ℃时,材料的硬度随淬火温度的升高而增大;高于930 ℃时,硬度降低,在930 ℃出现硬度峰值;冲击韧度随淬火加热温度的升高先降低后增大.随着回火温度的升高,材料的硬度缓慢降低,而冲击韧度值升高.高强韧耐磨铸钢经930 ℃×2 h淬火(油淬)+240 ℃×2 h回火+240 ℃×2 h回火后,具有较高的强韧性,硬度≥54 HRC,冲击韧度≥43 J/cm~2,组织为回火马氏体+少量的残留奥氏体,试样冲击断口为准解理断裂.     

超声滚压加工对X80管线钢焊接残余应力的影响

建立超声表面滚压加工（ultrasonic surface rolling process,USRP）的三维有限元模型,开发了模拟焊接的移动双椭球热源子程序,利用有限元软件ABAQUS模拟了X80管线钢焊缝不同方向的焊接残余应力,在此基础上叠加USRP的超声振动与静载荷的综合作用,模拟了表面塑形变形、应力和应变,耦合后分析了USRP前后残余应力的变化规律.结果表明,经过USRP处理,X80管线钢表面焊缝区由三向残余拉应力变为三向残余压应力,随着USRP次数的增加,残余压应力数值不断增大,残余应力σ_x,σ_y,σ_z变化规律基本相同.