绿色低碳高效超高强度桥梁缆索钢用线材的研发及应用

桥梁缆索的高强化和轻量化要求,对于缆索用钢制造提出了更高层次的要求,兴澄特钢从材料的力学性能实现原理出发,设计了2000 MPa级超高强度缆索钢的成分、组织目标及其配套的生产工艺路径.应用浇注钢水物性控制、搅拌-冷却-轻压下配合技术,降低铸坯偏析指数至0.95-1.05,基于钢种的应变-相转变及温度-相变等材料基础研究,优化盘条控制轧制,应用自主研发的在线水浴技术(XDWP-Xingcheng Direct Water Patenting),轧后890±10℃水浴至650-680℃,绿色高效地实现盘条在相变区缓慢冷却索氏体化等温韧化处理,结合优化设计的冷拉减面率位错密度控制技术,得到成分均匀、组织均匀、力学性能良好的盘条,实现盘条索氏体含量≥90％,索氏体片层间距100-150 nm,抗拉强度＞2000MPa,断面收缩率＞25％.通过材料、工艺设计及生产过程优化控制,直径Φ7.0 mm 2000 MPa级超高强度桥梁缆索钢强度、抗扭转性能稳定达到大型桥梁建设要求,应用于沪苏通跨长江公铁两用斜拉大桥.     

桥梁缆索热镀钢丝的应力腐蚀性能研究

作为大跨度桥梁的主要承载材料,桥梁缆索用热镀钢丝应具有良好的力学性能和抗应力腐蚀性能。钢丝强度不断提升,应力腐蚀敏感性也不断增加。热镀钢丝的抗应力腐蚀性能已成为影响高强度钢丝应用的关键参数之一。采用FIP试验和电化学方法,研究了强度等级和表面质量对热镀钢丝应力腐蚀敏感性的影响,并分析了应力腐蚀断口形貌。结果表明,1860 MPa级和2060 MPa级桥梁缆索用热镀钢丝的应力腐蚀断裂时间相当,但2060 MPa级钢丝的应力腐蚀时间更加离散;钢丝表面越粗糙,应力腐蚀敏感性越强;2060 MPa级钢丝表面采用800目砂纸打磨后,应力腐蚀断裂时间明显缩短。应力腐蚀断口形貌分为裂纹源区、裂纹扩展区和瞬断区,裂纹主要起源于表面。在现有成分体系和生产工艺条件下,2060 MPa级桥梁缆索用热镀钢丝应力腐蚀性能尚能满足应用要求,但更高强度钢丝的应力腐蚀性能有待于深入研究。     

制备工艺对Cu-Ag合金原位复合材料结构与性能的影响

研究了包括凝固速率、冷变形和中间热处理对Cu-10Ag合金原位复合材料结构与性能的影响。观察了铸态组织及其在冷变形和中间热处理后的变化,测量了材料的极限拉伸强度(UTS)与导电率。观察到了两阶段应变强化效应,讨论了影响强度与导电率的因素。冷却速率在10~103K.s-1范围内的凝固条件和中间热处理明显影响Cu-10Ag合金原位复合材料的结构与性能。     

铁白铜BFe10-1-1组织性能变化规律研究

随着舰船、制糖制盐等工业中冷凝管材使用量的增加,铜镍合金管材作为冷凝管材的首选材料,其成分、组织及性能对其挤压成型工艺具有重要影响。本文结合国内某铜镍合金无缝管生产企业的铸造、挤压工艺和生产实际,研究了BFe10-1-1铜合金管在铸态和挤压态下试样的组织结构与性能演变规律,得出白铜BFe10-1-1合金的铸锭组织为典型的正常枝晶组织,晶内存在成分偏析,为均匀的单相固溶体;热挤压后得到的管材晶粒均匀,有纤维组织以及孪晶出现,但无粗大尺寸晶粒;热挤压后的管材抗拉强度及屈服强度均优于其挤压前铸态时的强度。     

桥梁用CFRP筋/索锚固系统力学性能研究进展

CFRP筋具有轻质、高强、耐腐蚀、抗疲劳等优异性能,用于桥梁缆索,已成为提高桥梁跨径与耐久性的一个发展方向.本文介绍了近年来针对CFRP筋/索锚固系统力学性能及环境影响因素开展的一系列试验及数值模拟研究成果,并对当前研究进展进行了评述:夹片型锚固系统适合CFRP筋的静载拉伸测试,但疲劳性能不佳且不适用于CFRP索股的群...     

新型高强抗热腐蚀定向凝固高温合金DZ409

在高温合金设计理论的指导下,综合考虑重型燃机叶片用耐热腐蚀定向凝固高温合金对持久强度、热腐蚀抗力、长期组织稳定性等多方面的要求,设计出 7 种成分的合金.通过热力学平衡相和电子空位数计算,优选3 种成分合金开展力学性能、抗热腐蚀、组织稳定性等研究,进行试验筛选工作,研制出新型抗腐蚀定向凝固高温合金 DZ409 合金.DZ409 合金具有良好的抗腐蚀性能、组织稳定性以及高的力学性能,可用作重型燃机的叶片材料.     

硼对Ti-1023合金组织与性能的影响

采用真空自耗电弧炉熔炼添加硼元素的Ti-1023合金铸锭,对其进行一定的变形得到锻造棒材。利用金相显微镜、电子探针、万能材料试验机等设备对其进行宏观、微观组织及性能分析,研究硼元素对铸态与锻态Ti-1023合金组织与性能的影响。研究发现,硼元素作为一种高效的细化剂,能显著细化Ti-1023合金的铸态组织。硼化物倾向于以链状析出,对合金进行充分变形,能使硼化物充分破碎。微量的硼可以显著提高钛合金的强度,当硼含量在0.1%~0.2%(质量分数)时,Ti-1023合金的抗拉强度与屈服强度变化不大,但是塑性下降明显。为了得到良好的强度-塑性匹配,最佳硼添加量不应大于0.1%。     

Zn-5%Al-混合稀土合金镀层桥梁缆索钢丝的生产及应用

介绍了Zn-5%Al-混合稀土合金镀层桥梁缆索钢丝的生产及应用情况。实际生产表明,Zn-5%Al-混合稀土合金镀层桥梁缆索钢丝的抗腐蚀性能较普通镀锌钢丝提高了2~3倍,其加工成型性、涂挂性优于热镀锌层,能够避免热镀影响的产生的强度损失,取得了较好的经济效益和社会效益。     

Y元素对超高强Al-Zn-Mg-Cu合金显微组织和力学性能的影响

采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和室温拉伸力学性能测试等手段研究了Y元素对超高强Al-9Zn-2.5Mg-2Cu(wt.%)合金铸态和T6热处理态微观组织和力学性能的影响。结果表明:Y元素的添加能够细化铸态合金晶粒,降低晶界第二相的连续性;经轧制变形和T6热处理后,随着Y元素含量的提高,合金的强度呈先升高后降低的趋势。当Y元素添加量为0.2%时,性能优秀,其屈服强度为590.1 MPa,极限抗拉强度为622.7 MPa,伸长率为10.44%。     

铸态Ti Al合金锭的研究

近几年来,Ti Al合金是高温金属间化合物,主要用于航空、造船、化工方面结构材料.具有很好的高温强度和抗蠕变性能,尤其是它的低比重和高比强度对航空器材有着十分重要的意义。应上海市第一锁厂.苏州市制锁总厂的要求,对铸态Ti Al合金进行了研制试验,在Ti Al合金的基础上,添加少量Mn和微量Mg,改善了Ti Al合金的塑性,具有优良的机械性能。铸态Ti Al合金锭采     

废铝生产5754合金新能源汽车结构件工艺研究

根据新能源汽车用5754合金O状态结构件带材的性能要求和使用要求,试验研究了不同化学成分和成品退火温度对材料力学性能及冲压成形性能的影响。试验合金采用生产过程中产生的5052及5182铝合金废料为原材料,通过控制适当的废料比例,试验不同成分铝液,并采用半连续铸造方法生产的铸锭,经热轧、冷轧及完全退火后,检测材料的力学性能,并测试其成型性能。试验结果表明,5754合金带材的抗拉强度和屈服强度随合金中Mg含量的增加而增加,但材料的成型性能明显下降,仅当5754合金的Mg含量控制在2.75%～3%时,材料具有良好的成型性能。     

合金成分与挤压工艺对6005A车体型材性能的影响研究

通过设计几种6005A合金成分和不同挤压工艺,研究了合金成分和挤压工艺对车体薄壁型材的力学性能、表面质量以及晶粒大小的影响。研究表明,使用成分1的合金配比,在铸棒加热温度480℃～510℃、速度低于2.5m/min时,薄壁车体型材的综合性能最佳。     

高强度桥梁缆索用钢研究现状和发展趋势

概述了国内外桥梁缆索用钢的发展历史；介绍了桥梁缆索用钢丝强度、扭转性能、耐腐蚀性等重要性能的研究现状；并从成分设计、盘条控冷工艺等方面论述了桥梁缆索用钢不同生产工艺的特点及未来发展的方向，为新型桥梁缆索用钢的研发提供借鉴。     

V-5Cr-5Ti合金热压缩模拟实验分析

在Gleeble1500热模拟材料试验机上对铸态V-5Cr-5Ti合金进行恒定应变速率热压缩模拟实验。研究了在1100～1250℃温度范围、应变速率为10.s-1和应变量分别为20%,30%,40%和50%条件下,铸态合金热压缩过程中的变形规律和热压缩后宏观形貌与组织的变化。通过分析不同压缩工艺条件下合金的应力-应变曲线和热压缩变形后的宏观形貌与微观组织,确定V-5Cr-5Ti合金的热压缩变形温度和变形量,进而制定出合金合理的锻造工艺,并通过生产实践验证了该锻造工艺。结果表明:V-5Cr-5Ti合金热锻造温度在1150～1250℃范围内,变形量控制在30%以内,可以得到性能满足需要的合金材料。     

K黄金首饰制作中的常见问题研究

K黄金首饰在加工过程中,经常会出现颜色不符合客户要求,以及枝晶状表面、夹杂等问题。这些问题的出现与K黄金的合金元素组分有着密切的关系。文中研究了合金元素组分对K黄金密度、颜色、铸态硬度和加工硬化程度等影响,并提出了设计其成分时,需要综合考虑颜色要求以及加工性能的要求。     

“氧化 - 扩散” 模型在高温合金 -MCrAlY 涂层体系中的应用

燃气轮机中（燃烧室、 涡轮） 高温合金热端部件长期工作在 1000℃及以上的高温环境, 导致部件材料需 要面对高温氧化、 热腐蚀、 高温载荷及力学性能的改变等实际问题。 MCrAlY 涂层在热端部件防护中发挥着重要 作用。 然而, 高温合金 -MCrAlY 涂层体系在高温中会发生元素互扩散、 组织演变等微观现象, 影响着部件高温 性能和使用寿命。 本研究采用 ThermoCalc/DICTRA 软件, 同时耦合了 MCrAlY 合金涂层表面氧化, 建立了高温 合金 - 涂层体系的“氧化 - 扩散” 模型, 成功应用于涂层成分优选与寿命预测。 本研究还总结了热力学计算在高 温合金 /MCrAlY 涂层体系中其他应用     

6082铝合金挤压型材折弯性能研究

文章研究了影响6082铝合金折弯性能的主要因素,合金组织不均匀是导致合金折弯橘皮甚至开裂的主要原因。调整合金成分及挤压工艺能有效改善合金组织的不均匀性进而改进折弯性能。研究表明,适当增加6082合金成分中Mn、Cr含量能有效减少折弯橘皮现象,采用6082-2合金,铸锭加热温度490℃±5℃,挤压速度4.0m/min±0.5m/min,折弯效果较好,满足客户要求。     

CSP流程耐候钢SPA-H成分优化及性能分析

为降低CSP流程耐候钢SPA-H生产成本,本文采用低Ni高Ti成分设计,重点研究了成分优化对耐候板SPA-H铸坯质量、力学性能、表面质量、耐腐蚀性能和微观形貌的影响。结果表明,成分优化前后耐候钢SPA-H铸坯质量、热卷力学性能、端部表面质量和酸洗后表面质量良好,冷弯性能达到0级,耐腐蚀性能和显微形貌等控制良好,满足技术标准和用户使用要求。成分优化后,耐候钢SPA-H吨钢成本降低80元以上,年降本量达到800万元,满足耐候钢降本增效的要求,增加产品市场竞争力。     

俄罗斯核反应堆壳体用钛合金的研制进展

钛合金是制造核反应堆壳体的理想材料,俄罗斯对壳体用钛合金进行了大量的系统研究并已成功实现应用,为此,对俄罗斯核反应堆壳体用钛合金的研究进展进行了简要介绍。俄罗斯研究人员根据核反应堆壳体的服役条件,确定了核反应堆壳体对钛合金的性能要求,并采用优选法和因素分析法对合金成分进行设计,系统研究了合金元素对抗辐射性和热稳定性的影响,确定了壳体用钛合金的最佳成分为Ti-Al-V-Zr系合金。此外,采用高纯海绵钛经过熔炼、锻造、轧制成功生产出了组织及性能均满足反应堆壳体使用要求的钛合金环材产品。     

钨铜系合金的热物理性能模型及计算

微电子封装材料要求具有高热导率和特定的热膨胀系数。钨铜二元假合金系列材料是可选材料之一。根据特别的热物理性能要求设定和钨铜合金各种工艺的组织结构特点,可确定具有理想且稳定的热物理性能的材料组织结构应为二元连续液相烧结组织,即以钨颗粒为骨架,主导CTE值的变化,铜液相凝固态连续地分布在间隙和烧结颈侧隙。要获得这种组织、对工艺和性能控制将有更苛刻的要求。作者根据金属合金及复合材料性能理论,针对钨铜二元合金的互不溶性特点、二元素的弱交互作用,运用组织结构模型和建立理论热物理模型,用于计算和预测二元系合金热物理性能的变化趋势和范围,以图对该合金的成分和性能设计与控制提供初步的理论依据。