局部热处理对不同模具压印接头静力性能影响分析

首先对同种基板不同压印模具的压印连接接头进行局部热处理,然后再进行拉剪试验,研究局部热处理对不同模具压印连接接头的抗拉强度、失效位移、能量吸收能力以及失效模式的影响。结果表明:局部热处理对方形与圆形模具压印连接接头的抗拉强度均有提升作用;对方形模具的失效位移有增大作用,对圆形模具失效位移有减小作用;对能量吸收能力均有提高作用。失效模式也受到局部热处理影响,方模与圆模压印接头经局部热处理后颈部被撕裂程度都增大,其中圆模压印接头经热处理后失效模式由内锁拉脱失效变为颈部断裂失效。     

热处理对TiAl/Ti2AlNb放电等离子扩散焊接头微观组织与力学性能的影响

采用放电等离子扩散连接方法,实现了TiAl/Ti2 AlNb合金扩散连接,对焊后的接头进行不同温度的热处理,分析热处理后接头显微组织,并检测接头抗拉强度和显微硬度.结果表明:热处理后Ti2 AlNb母材、TiAl母材和界面处显微形貌无明显变化;Ti2 AlNb热影响区发生B2相向O相转变,由于针状O相的析出,热影响区的显微硬度较焊态显著增加.随着热处理温度的升高,Ti2 AlNb热影响区的显微硬度逐渐减小,接头的室温抗拉强度逐渐增加.当热处理温度为900℃时,接头抗拉强度最大为376 MPa.热处理后接头的断裂方式为脆性断裂.     

热处理工艺对34CrNiMo6钢性能的影响研究

目的 提高34CrNiMo6钢构件抗拉强度、屈服强度以及伸长率的匹配程度,进而提高合金的冲击韧性和疲劳性能。方法 通过热处理试验,研究不同工艺对材料组织和性能的影响。采用预先热处理（正火+高温回火）→调质热处理（淬火+回火）的工艺,研究不同淬火和回火温度对试样组织及力学性能的影响。结果 随着淬火温度的升高,试样的强度有所增加,伸长率差别不大,在淬火温度为900 ℃时冲击韧性有所下降。随着回火温度的升高,强度明显降低,但伸长率逐渐升高,冲击韧性则稍有提升。结论 通过试验确定了材料的热处理工艺：850 ℃淬火+580 ℃回火。在该调质工艺下,材料的强度和塑性得到了合理的匹配。     

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.     

输电线路导线单线长时高温运行条件下的强度损失

为保障输电线路导线在高温(80～150℃)条件下正常运行,研究了导线单线在不同温度及持续时间条件下抗拉强度的变化规律,围绕温度、时间和单线直径3个因素开展了镀锌钢线和硬铝线高温试验。利用高温烘箱模拟高温环境,微机控制电子万能材料试验机测试单线抗拉强度,采用正交试验法分析单线抗拉强度损失率的显著影响因素。结果表明:镀锌钢线在温度低于150℃,加热时间小于1 000h时,抗拉强度损失率较小;硬铝线的加热温度越高,加热时间越长,抗拉强度损失率越大,其中温度是影响抗拉强度损失率的显著因素,时间是次显著因素,单线直径对抗拉强度损失率的影响最小。     

试验温度对不同热处理状态核电站用P280GH钢弯头拉伸性能的影响

对性能热处理(HTMP)状态和性能热处理+模拟消除应力热处理(HTMP+SSRHT)状态核电站用P280GH钢弯头在不同温度(25,50,100,150,200,250,300,316℃)下进行了拉伸试验,研究了温度对不同状态P280GH钢弯头拉伸性能的影响。结果表明:P280GH钢在HTMP状态下的抗拉强度和屈服强度高于HTMP+SSRHT状态下的;P280GH钢弯头在两种状态下,在温度从室温升高到316℃的过程中,抗拉强度先降后增,屈服强度持续降低,在300℃时出现"蓝脆"现象。当服役温度在150～250℃时,材料应在服役温度下进行力学性能测试。     

40Cr钢合闸支撑轴弯曲失效分析

采用化学成分分析、金相检验、硬度测试以及拉伸试验等方法,对某40Cr钢二级合闸支撑轴的弯曲失效原因进行了分析。结果表明:由于该支撑轴设计图纸标注的硬度范围太宽,使加工者无法明确确定的热处理工艺,导致所制造支撑轴的硬度和抗拉强度偏低,从而在磨合试验过程中发生弯曲失效。通过适当降低支撑轴回火温度,提高其硬度和抗拉强度,较好地解决了支撑轴磨合试验过程中弯曲失效问题。     

挤压及热处理对原位合成(Al_3Zr+ZrB_2)_p/6063Al复合材料力学性能的影响规律

采用Al-KBF4-K2ZrF6剂体系,通过熔体反应法成功制备(Al3Zr+ZrB2)p/6063Al复合材料。对复合材料进行热挤压和热处理,并利用正交试验的方法综合分析挤压和热处理参数(固溶温度、时效时间、时效温度)对铝基复合材料的抗拉强度的影响,采用SEM等分析方法于各阶段分析了复合材料的相组成,探讨了热处理对复合材料拉伸性能的影响的微观机制。结果表明,热挤压和热处理均对复合材料的微观形貌和抗拉强度有较大影响,分别提升了6%和20%。正交试验计算所得热处理参数对抗拉强度影响的大小顺序为固溶温度、时效温度、时效时间。优选出最大抗拉强度热处理工艺为固溶温度723 K,固溶时间4 h;时效温度423 K,时效时间4 h。     

微序列隔板对MEMS火工品传爆性能的影响?

为研究微传爆序列结构中隔板对其传爆性能影响,采用有限元分析方法,模拟了微小直径药柱(以CL-20和JO-9C作为一级、二级装药,直径分别为2 mm和4 mm,径高比为1)在镍和不锈钢材料下,不同隔板厚度对微序列起爆传爆能力的影响。得到了CL-20起爆JO-9C装药时这两种材料隔板的临界起爆厚度,分别为1.6 mm(不锈钢)、1.4 mm(镍),材料镍的隔爆能力优于不锈钢。对仿真结果进行了试验验证,结果表明,该仿真能够较准确地反映实际情况。     

电弧增材成型铝合金的组织及力学性能

研究了2319铝合金冷金属过渡焊电弧增材成型试样沉积态及热处理态的显微组织、力学性能，以及不同温度对弹性模量的影响。结果表明：沉积态纵向试样的抗拉强度比横向试样小9.3%,纵向试样的抗拉强度存在各向异性；热处理后，试样的抗拉强度提高了约35%,纵向试样的抗拉强度仍然存在各向异性；热处理后，纵向试样和横向试样的弹性模量基本一致，随着试验温度的升高，弹性模量均呈下降趋势。     

实时高温下与热处理后砂岩动态拉伸特性研究

为了开展实时高温下及加热冷却后岩石动态力学性质的对比研究,利用自行设计的加热装置结合SHPB系统对两种温度状态砂岩的动态拉伸特性进行试验研究,处理温度为常温(25℃)～600℃共7组。结果表明:砂岩的率效应在两种温度状态下都存在,热处理后的砂岩拉伸强度除100℃外都比常温状态小,且随着热处理温度的增大,拉伸强度减小,温度会影响试样的破坏形态。高温下砂岩的拉伸强度除600℃外都比常温状态大,且拉伸强度随着温度的升高先增大后减小,加载率对破坏模式起主导作用。高温下的热膨胀作用会抑制裂纹相互连接,使得岩石结构更加密实,导致砂岩在实时高温下的拉伸强度相比加热冷却后有很大的区别。     

高温炭化处理对三维五向碳/酚醛编织复合材料拉伸性能的影响

对未经炭化和经不同温度炭化处理后的三维五向碳/酚醛编织复合材料进行了纵向和横向拉伸实验, 获得了拉伸应力-应变曲线, 并确定了材料的拉伸强度、 拉伸模量、 破坏应变和泊松比等主要力学性能, 分析了这类材料经不同温度炭化处理后拉伸力学性能的变化规律。对试件拉伸实验后的破坏断口进行了宏观和微观分析, 探讨了材料的变形和破坏机理。实验结果表明: 随炭化处理温度的增加, 三维五向碳/酚醛编织复合材料的纵向、 横向拉伸强度和拉伸模量均呈先降后升的趋势, 存在一个转折温度, 超过该温度, 材料的拉伸强度和拉伸模量从下降变为上升, 但拉伸模量的变化幅度较小; 但是, 随着炭化温度的升高, 材料的破坏应变是逐渐降低的。通过形貌观察和树脂热分解机理分析, 认为在不同的炭化处理温度下, 材料的细观组织结构演变存在明显的差异, 因此造成了材料力学性能的变化。      

电厂锅炉末级过热器爆管原因分析

在长期过热的运行工况下,锅炉高温过热器极易产生材料的劣化以及材料组织和性能的下降,最终引发爆管事故。通过宏观检查、布氏硬度测试、抗拉强度测试和金相组织检验对某电厂末级过热器爆管原因进行分析。结果表明,该末级过热器管由于在长期高温高压下超温运行,导致碳化物在晶界富集,晶界强度下降,在拉应力的作用下,晶界产生蠕变空洞及蠕变裂纹,使得珠光体耐热钢的持久强度和抗拉强度下降,最终产生断裂失效。     

不同热处理工艺对Fe-30Mn-3Si-4Al TWIP钢力学组织性能的影响

采用拉伸性能测试、金相观察、SEM和EDS等方法研究了不同热处理工艺对Fe-30Mn-3Si-4AlTWIP钢微观组织、拉伸力学性能及断口形貌的影响,并采用X射线衍射仪测定材料的物相组成。结果表明,冷却速度越快,TWIP钢的延伸率和强度越高;热处理后其室温组织为含有退火孪晶的单一奥氏体,冷却速度越小,奥氏体晶粒和退火孪晶的尺寸越大。拉伸时发生典型的延性断裂,在拉伸过程中退火孪晶转变成形变孪晶,使材料的塑性提高。     

GCr15SiMo钢的动态及高温力学行为EI北大核心CSCD

以GCr15SiMo钢为对象,研究热处理工艺对其微观组织的影响规律,并利用霍普金森杆和GNT100-2型高温拉伸试验机,分析不同组织结构GCr15SiMo钢的动态及高温力学行为。结果表明:淬火温度由800℃升高至920℃,GCr15SiMo钢中M_(3)C型碳化物颗粒的质量分数由2.319%减少至0%;动态压缩过程中,GCr15SiMo钢的失效应变均随应变速率的增加而增大,在真应变分别为0.2和0.8时,随着淬火温度的升高,GCr15SiMo钢流变应力分别下降13.45%,21.44%,27.49%和31.79%,流变应力迅速下降主要与组织结构和动态压缩变形时的绝热剪切机制有关;在高应变速率条件下,GCr15SiMo钢的宏观变形由镦粗转变为沿45°方向的剪切破坏,绝热剪切机制是导致变形行为变化的主要原因之一,且组织结构是影响材料绝热剪切敏感性的关键因素之一;GCr15SiMo钢动态压缩变形过程中形变升温在117~333℃之间,M_(3)C碳化物颗粒回溶是其高温性能呈现抗拉强度增加、屈服强度降低的关键因素之一;淬火温度为920℃时,GCr15SiMo钢的组织为均匀一致的孪晶马氏体,孪晶马氏体中的亚晶界可有效阻碍位错运动,在拉伸应力作用下表现出明显的应变硬化现象,应力-应变曲线较淬火温度800℃时呈现更显著的上升趋势。     

Ti8LC合金热处理力学性能的回归分析

采用正交试验设计了Ti8LC合金的热处理制度,并测试了不同热处理制度下Ti8LC合金的室温抗拉强度,利用多元回归模型对Ti8LC合金的热处理制度与抗拉强度进行了回归分析,建立了热处理制度与抗拉强度之间的回归方程,通过方差分析验证了该回归方程具有较高的可信度。同时分析了Ti8LC合金抗拉强度与合金相的体积分数及晶粒尺寸的关系,得到了合金室温抗拉强度与合金相的体积分数及晶粒尺寸近似呈线性关系,并从微观组织结构分析了合金相的体积分数、晶粒尺寸与热处理温度、时间之间的关系。     

不同热处理对钻杆材料硫化氢应力腐蚀性能的影响

随着酸性油气田的陆续出现,钻杆在酸性环境下腐蚀性能的研究显得尤为重要。通过拉伸试验、冲击试验、硬度测试及硫化氢应力腐蚀试验(SSC)等对不同热处理后V150钻杆材料的硫化氢应力腐蚀性能进行了研究。结果表明:热处理可以提高V150钻杆材料的抗硫化氢应力腐蚀性能;在淬火温度一定的情况下,抗拉强度、屈服强度及硬度随回火温度的升高呈逐渐降低的趋势,冲击韧性呈逐渐升高的趋势;抗SSC性能随着回火温度的升高逐渐提高;夹杂和缺陷是导致V150钻杆材料抗SSC性能降低的主要原因。     

热处理对SCR成形Al-1.5Mg-0.3Sc合金线材性能的影响

采用单辊搅拌冷却技术（Shearing—Cooling-Rolling，简称SCR）和在线固溶处理方法制备了Al-1．5Mg-0．3Sc（wt％）合金线材，研究了不同在线固溶温度条件下时效处理对合金线材的微观组织和拉伸性能的影响．结果表明：SCR技术对合金线材具有剪切细化功能，在铝基体内产生大量位错，时效析出大量Al3Sc强化相粒子，与位错交互作用．随着在线固溶温度下降，合金线材时效析出沉淀相Al3Sc的弥散度增加，合金线材的抗拉强度和延伸率提高；随着过时效时间的延长，合金线材的抗拉强度下降，线材的延伸率提高，时效8h，延伸率达峰值．     

Improved mechanical properties in dissimilar Ti-AISI 304L joints

The effect of low temperature post weld heat treatment on the tensile strength and bend test properties of dissimilar friction welds between titanium and AISI 304L stainless steel joints is investigated. Post weld heat treatment at temperatures less than 873 K has no effect on joint tensile strength properties, but markedly improves bend test properties. The highest bend angle is produced using a post-weld heat treatment at 773 K for 1 h (the Larson-Miller parameter corresponding to this treatment is 15.5×10³ K h^–1). Low temperature heat treatment improves bend ductility, because stress relaxation occurs with minimal increase in the transition region width at the bondline region. Dissimilar joint bend testing properties decrease markedly when the width of the transition region exceeds 1–2 m. An explanation for the detrimental effect of thick transition regions at the joint interface region on the mechanical properties of dissimilar joints is proposed. It is suggested that the development of significant triaxial stress due to the constraint imposed by large, needle-shaped intermetallic particles promotes premature joint failure in joints containing thick transition regions.     

Study of microstructural and mechanical properties of weld heat affected zones of 2024-T3 aluminium using Gleeble simulation

Abstract

The effect of the microstructural properties on the mechanical properties of welding thermal cycles and post-weld heat treatment of the heat affected zone (HAZ) in 2024-T3 aluminium alloy has been investigated. Gleeble HAZ simulation, differential scanning calorimetry, TEM and tensile test have been utilised to investigate the regions representative of HAZ microstructures. The decay of strength in the weld HAZ is primarily due to the precipitation and coarsening of stable S phases. The welded HAZ in the region at peak temperature of 414°C has the lowest strength after natural aged temper. Post-weld T81 artificial aging (PWAA-T81) heat treatment at 190°C for 12 h has no effect on improving the HAZ strength; the HAZ strength of 2024-T3 alloy obtained by PWAA-T81 treatment is less than that obtained by natural aging, and its lowest strength is shifted to the region of the peak temperature, which is 452°C. Scanning electron microscopy observation reveals that the fracture mode changes from transgranular to intergranular failure when the 2024 specimen is exposed to a thermal cycle up to a peak temperature of 550°C. This is caused by the liquation of grain boundary segregates or formation of a eutectic structure while the specimen is subjected to high temperature thermal cycles during welding, which results in a decrease in the strength and ductility of the grain boundary. It is also shown that the decrease in ductility in this high temperature HAZ cannot be improved using the PWAA-T81 heat treatment.