热处理对选区激光熔化17-4PH不锈钢力学性能的影响

对选区激光熔化成形的17-4PH不锈钢分别进行真空热处理、热等静压高压淬火处理和组合热处理(热等静压固溶后快淬和马弗炉时效后水冷),在1040℃固溶处理2 h和在480℃时效4 h,观察其显微组织并研究了热处理对其力学性能的影响。结果表明,17-4PH不锈钢由回火马氏体和淬火马氏体组成,热处理后沉淀相弥散分布于晶粒内部,其颗粒尺寸为100~150 nm。真空热处理使合金内部孔隙的尺寸减小到3~7 μm,而热等静压使内部孔隙几乎完全闭合,使钢的密度基本上达到理论值。真空热处理+水淬使沉积态17-4PH不锈钢的抗拉强度和硬度都显著提高(分别提高到1300 MPa和448.5HV);热等静压在提高沉积态17-4PH不锈钢抗拉强度的同时使其延伸率显著提高到22.4%。断口分析结果表明,沉积态和热等静压样品的断口形貌为典型的韧性断裂,热等静压样品的韧窝更深、尺寸更大。真空热处理和组合热处理样品的断口形貌具有部分脆性断裂的特征且出现裂纹,与沉积态相比塑性略有降低。     

热处理细化δ/γ双相不锈钢晶粒的研究

为了消除粗大 δ铁素体的有害作用 ,研究了用热处理细化 Cr2 5Ni5Mo1 .5双相不锈钢 δ铁素体的方法。热处理所用的反应为 σ化反应 δ→ γ+σ和反 σ化反应 γ+σ→ δ。经过 75 0℃× 38h的 σ化处理 ,δ铁素体转变为细小的 γ相和 σ相的混合组织 ,通过快速加热的反σ化处理 ,获得了非常细小的铁素体。铁素体细化后的 Cr2 5Ni5Mo1 .5双相不锈钢冲击韧性大幅度提高 ,且 5 0℃时的冲击断口形貌由大面积的解理变为细小的韧窝     

冷喷涂FeAl金属间化合物涂层的高温磨损性能研究

采用机械合金化法制备FeAl合金粉末,并用冷喷涂法将其沉积在基体——2520耐热不锈钢上,通过后续热处理原位制备了致密的FeAl金属间化合物涂层,研究了该涂层从室温至800℃下的耐磨损性能.结果表明,冷喷涂FeAl合金涂层组织致密,具有不同于传统热喷涂涂层的层状组织结构,该涂层在950℃下热处理后转变为无粒子界面的FeAl金属间化合物涂层;冷喷涂FeAl金属间化合物涂层在400～800℃的范围内磨损性能随着温度的升高不断提高;在700℃下FeAl金属间化合物涂层的磨损失重仅为2520耐热不锈钢的40%.     

铸锻复合成形AZ91D摩托车发动机壳体热处理工艺研究

采用不同固溶和时效热处理工艺对液态铸锻双控成形AZ91D摩托车发动机壳体进行了热处理实验。结果表明:样品经过T4(415℃×9h,60℃水淬)处理后,合金的抗拉强度和延伸率最大,其值分别为239.7MPa,1.58%,较未热处理提高幅度分别为41.6%,79.9%。经T6(415℃×9h,60℃水淬+205℃×16h,空冷)处理后,样品显微组织中的第二相得到均化,在一定程度上强化了合金。未处理态、T4、T6状态下的拉伸试样断口形貌中均存在较多的韧窝,表明铸锻双控成形制件的塑性较好。T6(415℃×9h,60℃水淬)热处理后的拉伸试样断口形貌中韧窝最多,塑性最好。     

时效处理对Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr合金力学性能的影响

研究了固溶时效处理对Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr合金拉伸性能的影响。结果表明:在800℃/30 min+500℃/12 h处理后,合金的硬度和抗拉强度达到极大值,其延伸率和断面收缩率没有明显的降低。合金的硬度和强度的提高是ω和α析出相共同作用的结果。在合金的热轧态和热处理态的断口都出现了大量的韧窝,表明其为典型的韧性断裂。     

13Cr11Ni2W2MoV马氏体热强不锈钢的韧-脆转变及脆化机理

13Cr11Ni2W2MoV马氏体热强不锈钢用于制备航天火工品构件时,服役温度低至-196℃,需其具有良好的低温冲击韧性.为此本实验研究了13Cr11Ni2W2MoV不锈钢在-150～100℃的夏比冲击性能.采用光学显微镜、扫描电子显微镜和透射电镜分析其显微组织及冲击断口形貌,结合冲击能量及脆性断面率确定了韧-脆转变温度(DBTT),分析了韧-脆转变规律.结果表明:13Cr11Ni2W2MoV不锈钢的DBTT为-35.5℃.温度由100℃降低到-150℃,13Cr11Ni2W2MoV不锈钢的冲击吸收功由180 J降低至30 J.断口放射区主要表现为由撕裂棱和解理面共存的准解理断裂模式,随着温度降低,放射区解理台阶的高度减小,撕裂棱的宽度变窄.纤维区及剪切唇区表现为韧性断裂模式,断口以韧窝为主,随温度降低韧窝的数量及深度减少.裂纹萌生能量及稳定裂纹扩展过程中吸收的能量随温度降低显著下降,裂纹扩展的难度变低,因此发生了韧-脆转变.韧-脆转变的可能原因为低温下位错难以产生和滑动.     

热加工对430铁素体不锈钢“金粉”现象的影响

研究了430铁素体不锈钢晶间腐蚀和表面"金粉"缺陷的关系。通过Gleeble 3800热模拟机模拟了不同工艺条件下的热轧实验,以及热轧后模拟卷取对430铁素体不锈钢晶间腐蚀敏感性产生的影响;采用双环-电化学动电位再活化(DL-EPR)法检测430铁素体不锈钢的晶间腐蚀。结果表明:430铁素体不锈钢在热轧时产生敏化,在酸洗过程中造成的晶间腐蚀,最终会导致冷轧后表面"金粉"缺陷的产生。Gleeble实验表明,最终变形温度为900～950℃,冷速为水冷条件下有利于避免晶间腐蚀的产生。模拟卷取实验表明,经过650～800℃的处理能够进一步避免和消除430铁素体不锈钢的晶间腐蚀敏感性。     

奥氏体不锈钢钢包失效分析

钢包不锈钢侧壁外表面发生龟裂,经综合检测发现钢包不锈钢侧曾在500～800℃的高温长期受热,由于材料基体原始组织中存在大量的δ铁素体,经700℃左右的温度长期高温蠕变,晶界处析出σ相使基体脆性增加,不锈钢钢板材料的屈强比增高、塑性下降材料劣化,在受到交变的冷热负载时变形产生龟裂.     

热处理温度对45CrNiMoVA钢性能的影响

对45CrNiMoVA钢采用不同温度淬火且相同回火温度进行了热处理,测定了其常规力学性能和断裂力学性能,并用扫描电镜观察了其断口形貌,以分析淬火温度对其影响的机理.结果表明,在一定范围内淬火温度对45CrNiMoVA钢的屈服强度、抗拉强度和硬度没有影响,而对其断面收缩率、伸长率和冲击功却影响很大,在1 350 ℃淬火下处理将导致材料抗拉强度下降.     

低铬铁素体不锈钢晶间腐蚀敏感性的测试方法及性能

研究了爆炸复合板复层06Cr13R低铬铁素体不锈钢的晶间腐蚀敏感性测试方法及性能。结果表明：电化学动电位扫描法（双环EPR法）适合用于爆炸复合板复层06Cr13R低铬铁素体不锈钢晶间腐蚀敏感性的检测,其试验结果与草酸电解侵蚀法对应较好;06Cr13R低铬铁素体不锈钢的晶间腐蚀敏感性与铬-镍奥氏体不锈钢不同,其晶间腐蚀敏感性出现在910℃正火处理后,甚至强制吹风急冷条件下也无法避免,而经过800℃退火处理后,其晶间腐蚀敏感性可减轻。     

显微带细化组织和两相组织对低Cr合金钢高温断裂行为的影响

针对低Cr合金钢进行轧制工艺设计,分别制备出显微带细化的1#组织和以马氏体/铁素体为特征的2#组织,在550℃、650℃、750℃对其进行高温拉伸实验。拉伸曲线和断后组织的分析结果表明,温度的升高和应变速率的减小能够促进再结晶过程,最终不但导致抗拉强度的降低,同时也减弱了组织内部滑移系统对亚结构界面运动的影响;然而具有2#两相组织的钢板其650℃的抗拉强度却比550℃的高。对组织和析出状态分析后认为,650℃变形时铁素体晶粒中大量形成的M₇C₃析出物显著提高了铁素体基体的强度,进而通过平衡其与回火马氏体之间的性能关系,使拉伸性能得以改善。     

热处理对真空热压烧结NiCrCoTiV高熵合金组织结构及耐腐蚀性能的影响

采用真空热压烧结技术制备了NiCrCoTiV高熵合金,并分别在500℃、600℃和700℃下对高熵合金进行18h保温热处理。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、电化学测试系统研究了不同热处理温度对高熵合金物相结构、微观组织及耐腐蚀性能的影响。结果表明,高熵合金的物相组成在不同温度热处理后均未发生明显改变,表现出良好的热稳定性。热处理后,高熵合金晶粒细化,析出相减少;热处理温度越高,晶粒细化效果越好。相比于未热处理的试样,热处理后试样的耐腐蚀性能明显提高,并且随热处理温度升高,耐腐蚀性能呈上升趋势。     

先驱体浸渍裂解C/SiCN复合材料的拉伸行为与基体开裂机制

采用先驱体浸渍裂解法制备陶瓷基复合材料过程中会形成基体裂纹和孔隙, 基体开裂和裂纹演化机制是工艺设计和性能优化的依据。本研究采用真空旋转浸渍-裂解法制备了无界面相的纤维束C/SiCN复合材料, 分析了该材料的拉伸性能和基体裂纹增殖现象, 讨论了浸渍裂解次数和热处理温度对基体裂纹的影响规律。研究结果表明: 当热处理温度为1000~1400 ℃时, 该复合材料的化学组成变化较小; 热处理温度达到1600 ℃时, 先驱体转化的SiCN基体分解, C含量降低, SiC含量升高。随浸渍裂解次数由1次增加到4次, 该复合材料的平均拉伸强度分别提升14.19%、38.83%和63.47%, 同时基体裂纹间距和裂纹开口距离均逐渐减小, 基体纤维结合增强, 断口纤维拔出减少。热处理温度从1000 ℃升高到1400 ℃, C/SiCN拉伸强度缓慢增大; 热处理温度为1600 ℃时, SiCN基体由无定形的SiC_xN_4-x四面体向SiC晶体转变, 基体与纤维脱粘, 二者结合强度降低, 同时基体体积收缩使C纤维损伤, 导致该复合材料拉伸强度陡然下降30.0%。     

温度对含模拟α-高放核废液的磷酸镁水泥固化体性能的影响

利用磷酸镁水泥(Magnesium potassium phosphate cement,MPC)对模拟α-高放核废液(HLW)进行固化,研究温度对固化体力学性能、物相组成、微观形貌及核素Cs~+浸出率的影响。BET、XRD、SEM及AAS等测试结果表明,室温下MgO、KH2PO4与高放核废液反应形成致密结构;随着温度的升高,固化体脱水,400℃时孔道结构增多,平均孔径增大,抗压强度降低,Cs~+浸出率增加;温度继续升高,磷酸镁水泥烧结陶瓷化,平均孔径逐渐减小,抗压强度增大;900℃时固化体表现出良好的陶瓷结构特征,晶粒完全熔融,晶粒间没有明显界线,Cs~+的28d浸出率为7.21×10~(-6) g/(cm~2·d)。不同温度下高放核废液的磷酸镁水泥固化体核素Cs~+的浸出率均能达到玻璃固化体的性能要求,表明磷酸镁水泥用于固化高放核废液具有明显优势。     

固溶温度对Mg-2Gd-2Zn轧制板材显微组织和力学性能的影响

采用OM、SEM、EDS、XRD、显微硬度计和力学试验机研究了400℃、430℃、460℃、490℃和520℃不同固溶温度对轧制态Mg-2Gd-2Zn合金板材组织结构和力学性能的影响。结果表明,当温度不高于490℃时,晶粒尺寸随固溶温度升高几乎呈线性增长趋势。第二相颗粒也随固溶温度升高总体呈减少趋势。但在490℃固溶温度下,第二相反而增加,且呈细小弥散分布。此时显微硬度达最大值,为77.88HV,固溶时效强化效果显著。XRD分析结果表明,当固溶温度从430℃升高到490℃时,第二相主要由MgZn_2和GdZn_5的初生相转变为MgZn_2和GdZn的沉淀相。490℃固溶处理下合金板材沿RD、TD和45°方向的抗拉强度均达到最大值,分别为262 MPa、244 MPa和254 MPa;断裂伸长率略有降低,分别为34%、31%和39%,但塑性各向异性降低。     

柔性Eu3+掺杂SiO2纳米纤维薄膜的制备及其发光性能

采用溶胶-凝胶法结合静电纺丝技术制备了柔性Eu³⁺掺杂SiO₂纤维薄膜, 采用SEM、XRD、FT-IR、TG和PL等测试方法对材料进行表征。Eu³⁺掺杂SiO₂纤维薄膜在热处理后纤维直径变小, 纤维表面平滑无粘连。通过控制升温速度, 纤维薄膜经热处理后仍具有较高的力学强度, 750℃热处理后其拉伸强度可达4.31 MPa, 经过多次弯曲仍能保持原样。在392.6 nm光源激发下, Eu³⁺掺杂SiO₂纤维薄膜在570~670 nm附近呈现出来自于⁵D₀→⁷F_J的发射峰。当Eu³⁺掺杂浓度为8mol%时, 经过750℃热处理后Eu³⁺掺杂SiO₂纤维薄膜的发光强度达到最大值。     

时效温度对00Cr12Ni10MoTi马氏体时效不锈钢组织与性能的影响

使用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)、透射电镜(TEM)和拉伸和冲击实验等手段,研究了时效温度对00Cr12Ni10MoTi马氏体时效不锈钢的组织和力学性能的影响。结果表明：随着时效温度的升高,实验钢的强度逐渐提高,析出强化效应明显增强。在500℃时效后基体中析出大量棒状Ni₃Ti,实验钢的强度达到峰值。随着时效温度的升高,实验钢的室温和低温冲击韧性衰减,在400℃时效后低温(-196℃)冲击功出现最低值51 J。时效温度升高到500℃后,实验钢的冲击韧性回升,因为马氏体基体中生成的逆转变奥氏体抑制了裂纹萌生并缓解其扩展。在500℃时效产生了Ni₃Ti析出强化效应和逆变奥氏体韧化效应,使实验钢具有良好的强韧性匹配。     

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)。     

高温处理对几种玄武岩纤维成分和拉伸性能的影响

选取5种国产玄武岩纤维,采用X射线荧光光谱法和纤维单丝拉伸测试等方法,研究200~800℃空气气氛和氮气气氛处理前后纤维的化学成分、物理特性和拉伸性能等变化,以揭示玄武岩纤维的耐高温性能。结果表明:空气气氛下高温处理后由于表面处理剂的去除,玄武岩纤维表面更加光滑,直径略微变小,同时质量减少;SiO_2,Al_2O_3质量分数减小,而FeO+Fe_2O_3,CaO,MgO质量分数都增大,其中FeO+Fe_2O_3的质量分数增加最多,增幅最大达到21%。200℃处理后玄武岩纤维单丝拉伸强度有一定降低,强度保留率最大为98.3%,400℃处理后强度明显下降,强度保留率最高达到64.6%,800℃处理后强度保留率均不足20%。此外,纤维断裂伸长率随温度的升高而减小,弹性模量增大。与空气气氛相比,氮气气氛下纤维强度保留率更高,拉伸性能更稳定。     

国产炭纤维复合材料层合板高温单钉连接性能试验

对国产CCF300/GW300复合材料层合板与铝合金板单钉连接结构在常温以及200℃和300℃高温环境下的拉伸性能进行试验研究,分析了连接试件的高温拉伸破坏行为,以及温度、铺层形式、连接螺栓直径对于条件挤压强度的影响。研究发现,高温越高其条件挤压强度保持率越低,300℃时条件挤压强度仅为常温的30%;90°铺层比例越高...