形变热处理对中碳Cr-Ni-W-Mo钢组织及力学性能的影响

为进一步提高中碳Cr-Ni-W-Mo钢的强塑性,采用Gleeble 3500热模拟试验机在700 ℃温度下进行变形量为20%~50%的形变热处理（TMT）。利用扫描电镜、透射电镜、电子背散射衍射对试验钢组织进行表征,利用拉伸试验机对拉伸性能进行测试,研究TMT工艺对其组织演变和力学性能的影响。结果表明：试验钢在TMT后的组织是包含回火马氏体、下贝氏体、残余奥氏体的复相组织,随着形变量增加,下贝氏体组织及残余奥氏体含量、位错密度相应增加,板条宽度减小;在相变强化、细晶强化及位错强化共同作用下,随着形变量增加,试验钢的强度增加,塑性升高;当形变量为50%时屈服强度达到1 733 MPa,抗拉强度达到2 243 MPa,伸长率为12.66％,与传统热处理相比,分别提高28.18%、12.88%和50.35%,获得了良好的强塑性匹配。     

喷射沉积Mg-9Al-4.5Ca合金的显微组织和力学性能研究

通过金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜、拉伸试验机对喷射沉积工艺制备的Mg-9Al-4.5Ca锭坯沉积态和挤压态的显微组织、相组成与力学性能进行研究。结果表明:喷射沉积Mg-9Al-4.5Ca合金的组织较常规铸态细小,经热挤压加工后组织进一步细化,沉积态合金的组织为等轴晶,晶粒度为3～5μm;沉积坯的相组成为α-Mg、Al2Ca、Mg2Ca、Ca2Mg6Zn3和MgZn2,经热挤压后相组成转变为α-Mg、Al2Ca、Mg2Ca、Mg17Al12和MgZn2;合金挤压态的力学性能较常规变形镁合金MB7有显著提高,抗拉强度、屈服强度、延伸率分别为470MPa、390MPa、8%。合金的强化机制主要为细晶强化,固溶强化和弥散强化。     

混合稀土对AZ80镁合金显微组织和力学性能的影响

利用XRD衍射分析仪、光学显微镜、扫描电子显微镜、万能拉伸试验机、透射电子显微镜等仪器设备研究低含量混合稀土对AZ80镁合金力学性能和显微组织的影响。结果表明:随着混合稀土含量的增加晶粒不断细化,生成的板条相Al11RE3(RE代表Ce和La)也逐渐增加,在热变形过程中阻碍位错和晶界的运动,强化合金的力学性能,其中稀土的质量分数为0.15%的合金具有最佳的力学性能;该合金挤压态下的抗拉强度为320 MPa,屈服强度为221 MPa,伸长率为16%;在175℃时效16 h的条件下,材料达到峰时效,合金性能得到进一步的提高,抗拉强度为354 MPa,屈服强度为246MPa和伸长率为9.4%。     

新型高密度高强度含钨钢的组织与性能

对新型高密度高强度合金钢进行700～1 100℃不同温度淬火+400℃回火处理,进行硬度、准静态拉伸测试,用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、电子背散射衍射（EBSD）等研究了淬火温度对合金钢显微组织及力学性能的影响。结果表明：试验钢最佳淬火温度为800℃,后经400℃回火后可获得较好的强韧性匹配,此时抗拉强度为1 907 MPa,屈服强度为1 755 MPa,伸长率达8%。经热处理,试验钢基体析出细小弥散分布的μ相,随淬火温度提高,弥散分布的析出相数量减少,对试验钢产生的沉淀强化作用降低,强度因此降低。     

45钢的亚温处理及其应用

研究了45钢亚温淬火的性能、组织及变形情况。结果表明,770～790℃亚温淬火比840～850℃完全淬火的强度性质稍有降低,韧塑性能获得了显著提高,能有效防止淬火裂纹及减少变形。产品零件生产应用表明,45钢780～790℃亚温淬火是保证产品质量的有效工艺措施。     

Mn对低合金钢连续冷却相变规律的影响及强化机制

通过热模拟试验、热轧试验,结合金相分析等研究不同Mn含量低合金钢的连续冷却相变规律,探讨Mn对低合金钢组织性能及强化机制的影响。结果表明:Mn能降低钢的相变开始温度(A_(r3))和相变结束温度(A_f),降低形成贝氏体的临界冷速,Mn的质量分数每增加0.1%,可使Ar3降低8.6℃,Af降低13.3℃;随Mn含量的升高,试验钢中的铁素体晶粒尺寸逐渐减小、珠光体含量增多、试验钢的强韧性提高、,塑性稍有降低;Mn的质量分数达到1.60%时,在4℃/s低冷速下即出现大量的贝氏体组织,塑韧性均有大幅降低。细晶强化和固溶强化是试验钢的主要强化方式,其中细晶强化效果大于固溶强化效果。Mn的质量分数为0.1%时引起的屈服强度增量约为10 MPa,其中细晶强化分量约为6 MPa,固溶强化分量约为4 MPa,引起的抗拉强度增量约为13 MPa。     

铝合金轮毂冲压焊接工艺研究

分别采用卷制工艺、冲压工艺和机械加工工艺制备铝合金轮毂的轮缘、轮辐和轮毂,将其焊接成铝合金轮毂,进行检验和测试。结果表明:705合金在退火、固溶处理状态下都有软化倾向,可进行后续的轮缘卷制和轮辐冲压;焊接接头的母材热影响区晶粒粗大,焊缝区为等轴晶组织;焊缝区的断裂方式为延性断裂;铝合金轮毂的显微组织致密,纵向组织中未溶解相沿板材轧制方向分布且结构明显,横向组织中各向异性较小;铝合金轮毂的抗拉强度Rm为400~515 MPa、屈服强度Rp0.2为330~450 MPa、伸长率A为9%~17%。     

一种高锰奥氏体钢的低温性能

用500kg感应炉在大气条件下冶炼再电渣重熔的方法,熔炼出20Mn-13Cr-5Ni-0.25N奥氏体低温钢,其77K温度下的力学性能为σ_S=827MPa,C_V=130J,K_(IC)=267MPa(?)。通过金相、X-射线及电镜分析,证明77K温度变形前后钢的组织为单一奥氏体,断口呈准解理特征,变形区亚结构为网格状位错。     

超高强度钻杆钢级显微组织与拉伸性能研究

用OM、SEM、TEM及拉伸试验机等研究超高强度钢级钻杆N150及U165的显微组织和拉伸性能,并与高强钢级钻杆G105及S135进行对比。结果表明:4种钻杆钢的显微组织均为回火索氏体组织,随钢级增加,显微组织更细小;抗拉强度增加速率低于屈服强度;屈服点应变与屈服强度正相关,抗拉强度点应变和抗拉强度负相关;静力拉伸能(STE)和静力韧度均单调增加,表明超高强度钻杆钢U165具有优良的综合拉伸性能;STE能较准确表征材料静态韧度。     

40CrNiMoA钢的常温蠕变规律及其影响因素

本文研究了热处理强化后的40CrNiMoA钢在低于屈服强度的应力作用下常温蠕变行为和影响因素。揭示了热处理工艺及显微组织对钢材蠕变抗力的影响。结果表明:热处理强化钢中有微量游离铁素体存在,将明显降低蠕变抗力。钢材经1100℃高湿奥氏体化淬火和M_s点以下的等温淬火并经32O℃回火,将使蠕变抗力显著提高。     

初始取向对AZ31镁合金动态力学行为和组织的影响

为研究初始取向对镁合金在高应变率下的动态变形行为,利用分离式Hopkinson压杆系统对具有不同取向的挤压态AZ31镁合金进行室温动态压缩实验,并通过金相显微镜对冲击后的显微组织进行分析。结果表明:平行于挤压方向(ED)的试样,应力-应变曲线出现屈服转折现象,随应变率的升高保持不变,对应变速率不敏感,屈服强度为50 MPa;但其显微组织变化对应变速率非常敏感,随应变率的提高,显微组织中孪晶数量减少,变形机制以孪生为主转变为以滑移和孪生两种方式为主;垂直于ED的试样,应力-应变曲线无明显的屈服现象,随应变率的提高,屈服强度小幅增大,孪晶数量增加,变形机制以非基面滑移为主向以非基面滑移和压缩孪晶的共同作用为主。     

铜弹带磁脉冲焊接接头的力学性能

进行T2铜弹带与50#钢弹体磁脉冲焊接实验研究。结果表明:获得的冶金连接接头呈波状界面,波长和幅值分别约为60、30μm,没有泛铁现象发生;接头的轴向和环向压剪强度为91 MPa和132.37 MPa,显著高于铜环母材的初始屈服强度;接头扭转和密封性测试破坏均发生在较弱母材——T2铜环,对应最大承载能力分别为84.36 N·m和18 MPa。     

热处理条件下17-4PH不锈钢高周疲劳性能分析

对退火态17-4PH不锈钢进行固溶+中间调整+时效处理,分析退火态及固溶时效态17-4PH不锈钢的显微组织、拉伸及高周疲劳等力学性能及疲劳裂纹扩展测试结果。结果表明:两种不同热处理工艺下该钢的显微组织均为回火马氏体、δ-铁素体及逆变奥氏体。相比退火处理,固溶+中间调整+时效处理后的显微组织中δ-铁素体含量降低,且存在ε-Cu、富Nb相等沉淀硬化相析出,其屈服强度、抗拉强度及高周疲劳极限均明显提高,抗拉强度大于1 000 MPa;固溶时效后该钢疲劳裂纹门槛值提高,抵抗裂纹扩展的抗力提高,裂纹扩展速率降低,其稳定扩展区(Paris区)对应的应力强度因子ΔK的范围由13～30 MPa·m1/2扩展至15～70 MPa·m~(1/2)。     

激光选区熔化成型15-5PH不锈钢动态力学性能研究

为了研究激光选区熔化(SLM)成型15-5PH不锈钢的动态力学性能,对SLM成型15-5PH不锈钢试件开展动、静态压缩力学试验,获取力学性能参数,拟合其动态本构模型,并与锻造15-5PH不锈钢进行对比。结果表明:SLM和锻造15-5PH不锈钢准静态屈服强度分别为1 418 MPa和1 295 MPa,SLM成型15-5PH不锈钢提高了9.5%,并且加工硬化更显著; SLM成型工艺有助于15-5PH钢抵抗温度软化效应,提高动态屈服强度峰值; SLM技术应用于15-5PH不锈钢具备可行性。     

热轧工艺对低碳锰钼铌钢组织和性能的影响

研究了低碳锰钼铌钢终轧温度及轧后冷却速度对钢的显微组织和力学性能的影响。为了获得 50 0 MPa以上的屈服强度及较理想的综合性能 ,终轧温度以在 82 0～ 90 0℃之间为宜。轧后喷水冷却 ,有利于提高强度。通过用金相法和热磁法相配合测定出了钢的奥氏体等温转变曲线 ,间接地对此钢在各种条件下显微组织的形成规律有了较深入的了解。     

高氮钢材料组织及性能研究

采用加压感应熔炼+模铸和热轧+水冷、轧后+固溶处理两种工艺,制备氮的质量分数为1.0%的高氮钢材料,对不同处理工艺下材料的微观组织、力学性能、耐腐蚀性能进行研究。结果表明,抗拉强度、屈服强度、屈强比差别不明显,但延伸率和断面收缩率在固溶处理后得到明显提高。经透射电镜电子衍射发现奥氏体组织中存在大量的孪晶、位错和层错;晶内、晶界有碳化物沉淀相析出,位错强化和第二相沉淀析出强化是提高高氮钢强度的主要原因。     

喷射沉积超高强铝合金自然时效行为分析

研究喷射沉积超高强铝合金的自然时效时间0.25,0.5,1,2,2.5,3 a的力学与组织行为。结果表明:在前2 a内,合金的抗拉强度和屈服强度随自然时效时间的延长而增强,最大抗拉强度达到810 MPa,而伸长率则从最初的11%减少到6%;自然时效2.5 a,合金的抗拉强度减少到750 MPa,而伸长率提高到10%;时效3 a后,合金的抗拉强度增强到800 MPa,伸长率降低到8%。     

车辆用7050铝合金多向锻造对其组织与性能的影响

车辆用7050铝合金经过4次多向锻造后变形程度逐渐增加,对其进行热处理后分别检测金相组织、硬度、室温拉伸、电导率、疲劳及透射组织。结果表明:晶粒尺寸随变形程度的增加逐渐下降,细小的亚晶不断增加,对力学性能的提升有重要作用;多向锻压道次从1增加至4,维氏硬度增加33.3HV、屈服强度增加34 MPa、抗拉强度增加37 MPa,疲劳锻压循环次数增加582万次,伸长率基本不变;变形程度使该铝合金力学性能得到较大幅度提高,且对透射组织基本没有影响。     

铝-镁-锂合金高温瞬态力学性能

采用红外辐射热冲击加热的瞬态气动加热系统对Al-Mg-Li合金进行快速加热,研究快速加热对Al-Mg-Li合金高温力学性能和组织的影响.结果表明:采用该加热系统40 s可以达到温度场均匀,在150℃时Al-Mg-Li合金的屈服强度和抗拉强度分别为300MPa、380MPa,是室温强度的80%以上,具有良好的高温性能;Al-Mg-Li合金良好的高温强度不仅与δ粒子重新回复有序结构有关,而且与高温下δ粒子长大提高合金的时效强化有关.     

二次淬火对20CrMnTi渗碳钢组织和扭转强度的影响

利用正交试验一次淬火、二次淬火和低温回火处理对20CrMnTi渗碳钢组织和扭转强度的影响进行研究。结果表明：二次淬火能明显细化和强化组织,获得扭转强度最大的最佳工艺为二次860℃淬火,220℃×4 h回火;二次淬火对20CrMnTi钢的扭转强度有明显提高。