1050车轮钢组织和力学性能各向异性的研究

研究了1050车轮钢组织和力学性能的各向异性,在经热处理后的1050钢冷轧棒材上并与轧制方向成0°、30°、45°3个不同方向取标准圆棒拉伸试样,在室温条件下进行拉伸试验,在0°、15°、30°、45°4个不同方向取标准Charpy-U型冲击试样进行冲击试验,并观察断口形貌。结果表明:随着与轧制方向角度的增加,试样显微组织的均匀性逐渐变差;拉伸性能随着试样与轧制方向角度的增加而降低,其中屈服应力与抗拉强度下降比例分别为10.3%、7.4%,断口都是韧性断裂;冲击韧性随着试样与轧制方向角度的增加而降低,冲击吸收功下降的比例为27%。随着与轧制方向角度的增加,1050车轮钢的强度、塑性与韧性逐渐降低,综合力学性能降低,会导致车轮承受多向应力时失圆并出现偏轴磨损现象,加速车轮的磨损失效。     

Si对AZ91D镁合金显微组织与力学性能的影响

利用光学金相显微镜OM和XRD分析了加入微量Si的AZ91D合金显微组织和相组成,测试了合金室温拉伸力学性能和硬度,利用SEM分析了合金拉伸断口形貌.结果表明,加入一定量Si后AZ91D合金组织中形成汉字状Mg2Si相,富集于固液界面前沿,阻碍α-Mg基体的自由长大,从而细化合金铸态组织;汉字状Mg2Si相的存在导致合金力学性能的降低;AZ91D合金室温拉伸断口是以解理断裂为主的脆性断裂,加入Si后,断裂常发生于α-Mg基体和汉字状Mg2Si相间的界面处.     

Si对K40S合金显微组织及力学性能的影响

研究了Ｓｉ对Ｋ４０Ｓ合金显微组织及８１５℃,２０５ＭＰａ条件下的力学性能的影响。结果表明,随着Ｓｉ含量的升高,Ｋ４０Ｓ合金凝固时界面生长由枝晶生长转向明显的内生生长;虽然Ｓｉ元素主要在枝晶间或晶界偏析,但当Ｓｉ含量升高到一定程度后,枝晶内的浓度逐渐升高而达到显著水平;持久拉伸断口呈现明显的枝晶间断裂特征,持久寿命下降。     

热处理工艺对16Mn钢锻件显微组织和力学性能的影响

采用热处理试验、拉伸试验、冲击试验、金相检验和断口分析等方法,分析了热处理工艺对16 Mn钢锻件的显微组织和力学性能的影响.结果表明:在相同正火温度下,随着正火冷却速率的提高,16 Mn钢锻件的抗拉强度、屈服强度和硬度均呈上升趋势,断后伸长率呈下降趋势,断面收缩率变化不明显,-20℃冲击吸收功均高于标准值(不小于41 ...     

热处理对5CrMnMo钢力学性能及显微组织的影响

本文研究了不同热处理规程对5CrMnMo钢的强度、塑性、冲击韧性等指标的影响。结果表明:随淬火温度升高,强度、塑性变化不大,冲击韧性下降,断裂韧性略有提高;随回火温度升高,强度下降,塑性和冲击韧性提高,断裂韧性在550℃回火时出现峰值;因此采用880℃加热淬火,550℃回火工艺可使钢获得较高的强韧性。     

配分时间对Q&P钢力学性能及显微组织的影响

设计了一种中碳中锰QP(Quenching and partitioning)钢,基于热力学平衡理论计算分析了其相变过程,通过扫描电镜(SEM)、背散射电子衍射(EBSD)和透射电镜(TEM)研究了实验钢经不同热处理后的微观组织,测试了其力学性能,并采用X射线衍射仪(XRD)进一步分析了拉伸断裂前后残留奥氏体含量的演变规律。结果表明:室温下实验钢微观组织为板条状马氏体和弥散分布的残留奥氏体;残留奥氏体主要存在于马氏体板条之间和原始奥氏体晶界处;随配分时间延长,抗拉强度逐渐降低,延伸率呈现升高趋势;试样拉断后,断口处残留奥氏体含量在3.5%~4.5%之间,明显低于拉伸前的含量(6.94%~10.78%),说明大部分残留奥氏体在拉伸过程中发生了TRIP效应,提高了实验钢的塑性。     

热处理工艺对12Cr1MoV钢显微组织和力学性能的影响

通过热模拟试验对12Cr1MoV钢进行了不同工艺的正火+回火热处理,研究了热处理工艺对该钢显微组织及力学性能的影响。结果表明:12Cr1MoV钢正火+回火后的正常显微组织为回火贝氏体+铁素体或回火贝氏体+铁素体+珠光体或铁素体+珠光体;如果回火温度过高或正火冷却速率不足,则分别会导致钢中出现两相区组织黄块马氏体和钒的碳化物沿晶界及晶内聚集长大的情况,显著降低钢的力学性能。     

热处理保温时间对25Mn2钢力学性能和显微组织的影响

对25Mn2钢进行了不同工艺的热处理,研究了淬火保温时间和回火保温时间对其力学性能和显微组织的影响,以探讨优化其热处理工艺的可能性。结果表明：回火保温时问对力学性能的影响是显著的,而淬火保温时间对力学性能的影响并不显著;在淬火温度为900℃,回火温度为615℃的条件下,回火保温20min是必要且足够的;经优化后工艺热处理25Mn2钢的力学性能能较好地满足API5CT标准要求。     

热加工工艺对钛-钢复合板界面力学性能和显微组织的影响

研究了热加工工艺对钛-钢复合板界面力学性能和显微组织的影响.测试了在A,B,C,D 4种温度下热轧复合板界面的力学性能,用金相显微镜及扫描电镜观察了界面显微组织并分析了界面的成分.结果表明,在A,B 2种温度下轧制的钛-钢复合板界面机械性能良好,延伸率高,其剪切强度不但可保持坯料原有的水平,甚至还略有增加.在C,D 2种温度下轧制的钛-钢复合板界面机械性能相对较低,延伸率较高,但剪切强度要比爆炸复合坯料低,尤其是D加热温度,轧制后界面剪切强度急剧下降.热轧的终轧温度也是影响钛-钢复合板界面结合性能的重要因素.在低于相转变温度的合适温区热轧,且终轧温度合适,获得的钛-钢复合板结合界面无爆炸波纹,没有污染,生产的脆性化合物极细小,组织类同于钛材完全退火的等轴组织.     

低温对ER8车轮钢力学性能的影响

对ER8车轮钢轮辋材料在-40℃、-20℃、0℃、25℃(室温)下,分别进行力学性能研究,利用激光共聚焦显微镜、场发射扫描电子显微镜对其组织和断口进行表征。结果表明:-40℃时,轮辋材料的抗拉强度和屈服强度分别提高了5.8%和7.1%,强度指标(抗拉强度和屈服强度)与温度几乎呈线性关系,塑性指标(延伸率与断面收缩率)均下降约2%;轮辋材料冲击韧性对温度非常敏感,随温度下降,其冲击韧性迅速降低,-40℃冲击功降幅达60%;轮辋材料-40℃时的疲劳寿命高于室温的疲劳寿命,-40℃时疲劳源和裂纹扩展区二次裂纹都较室温时的细小,室温时ac(疲劳裂纹临界尺寸)约为3.2 mm,-40℃时,ac约为4 mm。     

不同状态对42MnMo7钢显微组织与力学性能的影响

42MnMo7钢在热轧状态下的组织为粗大上贝氏体、魏氏体、马氏体和珠光体,这些不良组织的存在使得材料的强度较高,韧性较差.42MnMo7钢热轧状态组织不良是由于钢种本身成分决定.该钢种的马氏体转变温度较低,空冷时发生贝氏体转变,冷却稍快时易发生马氏体转变.采用正火或回火或组合热处理可改善不良组织,但效果有限;调质可得到较好的韧性,但成本较高.     

Si对AM30变形镁合金组织和力学性能的影响

为了提高Mg-3Al-0.4Mn合金的常温力学性能,研究了铸态和挤压态下Si含量对AM30合金的组织和力学性能的影响.结果表明,增加Si的添加量会生成粗大的汉字状的Mg2Si相,不利于提高合金的力学性能;但经过挤压后,呈汉字状Mg2Si相破碎,变成颗粒细小的Mg2Si相,晶粒细化,有利于提高合金的性能.     

Fe元素对Nb 16Si原位复合材料显微组织及室温力学性能的影响

采用真空非自耗电弧熔炼方法制备了Nb-16Si-xFe原位复合材料(x = 2, 4, 6, 原子分数(%), 分别简称为2Fe、4Fe、6Fe合金), 研究了Fe含量对Nb-16Si合金的显微组织与室温力学性能的影响。结果表明: 铸态及热处理态(1350 ℃真空退火100 h) 2Fe和4Fe合金主要由Nb基固溶体(Nb_SS)、Nb₃Si和Nb₄FeSi三相组成, 随着Fe含量的增多, Nb₃Si含量减少, 而Nb₄FeSi含量增加, 6Fe合金仅由Nb_SS和Nb₄FeSi两相组成; 热处理后Nb_SS上有细小的硅化物析出; Nb-16Si合金中加入Fe元素后所生成的新相Nb₄FeSi是一个硬脆的硅化物相, 其显微硬度和室温断裂韧性 分别为HV 1110和1.22 MPa·m1/2; 随着Fe含量由2%提高到6%, 热处理态Nb-16Si-xFe合金的室温 断裂韧性呈略微下降趋势, 而硬度和压缩强度呈上升趋势。      

热处理对TC4钛合金显微组织和力学性能的影响

对TC4钛合金进行不同热处理工艺处理,并观察分析了不同工艺处理后TC4钛合金的金相显微组织。通过拉伸、示波冲击试验,分析研究了固溶处理和时效处理对TC4钛合金显微组织、力学性能和冲击韧性的影响。结果表明,TC4钛合金固溶时效后的组织由β基体和析出的α相组成,具有片层状β相和小针丛状α相组织可获得较高综合性能。断口ESEM分析表明断裂特征为韧窝状穿晶韧性断裂。     

Cr含量对WC-Co硬质合金显微组织和力学性能的影响

采用低压烧结技术制备了不同Cr含量的WC-8Co硬质合金,通过XRD、SEM和力学性能测试等手段分析了Cr含量对硬质合金物相、显微结构和合金的力学性能的影响。结果表明,当Cr含量<0.9%时,合金由WC+γ-(WC)相组成,添加量增至0.9%及以上时,组织中出现缺碳相Co3W3C;随着Cr含量的增加,WC晶粒不断细化,当添加量为0.6%时,合金的综合力学性能最佳,其抗弯强度、维氏硬度及断裂韧性分别为3885MPa、1632.4HV30、9.82MPa.m1/2。     

热处理对BT14钛合金显微组织和力学性能的影响

本文研究了BT14钛合金热处理规范→显微组织→力学性能之间的关系.结果表明:热处理工艺对组织和力学性能的影响很大.其中,随着退火温度的升高,初生α相含量逐渐减小,α相颗粒逐渐粗化,向等轴状发展;随着退火温度的升高,合金的强度和硬度逐渐减小,但塑性变化是先升高后减小的趋势.热处理强化规范中低温淬火 低温时效所得的合金综合性能较优.但BT14钛合金强化效果不明显.     

热等静压温度对14Cr-ODS钢显微组织及力学性能的影响

本实验首先利用激光粒度仪、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)等研究了氧化物弥散强化(Oxides dispersion strengthened,ODS)钢过饱和固溶体合金粉的球磨工艺再利用电子背散射衍射(EBSD)、透射电镜(TEM)、高角环形暗场像(HAADF)、小角度X射线散射(SAXS)等实验方法研究热等静压(HIP)温度对14Cr-ODS钢微观结构和力学性能的影响。实验结果表明,合金粉经过50 h球磨后符合制备ODS钢的各项要求。900℃和1 200℃下热等静压成型的14Cr-ODS钢的晶粒尺寸分别为0.4μm、1 2μm。两种温度下热等静压成型的14CrODS钢中均含有富Y-Ti-O纳米团簇、Y_2Ti_2O_7及大尺寸的富Cr-Ti-O相。900℃下HIP成型14Cr-ODS钢样品中富Y-Ti-O纳米团簇的分布密度为4.96×10~(24)个/m~3。随着热等静压温度的升高,富Y-Ti-O纳米团簇尺寸长大、分布密度降低。900℃下热等静压成型的样品的维氏硬度略高,抗拉强度更强。     

12Cr1MoV钢过热器爆管的显微组织和力学性能

以电站锅炉12Cr1MoV钢高温过热器爆管为研究对象,通过宏观观察、金相检验、硬度测试、化学成分分析等方法分析了爆管背烟侧及迎烟侧管材的显微组织及力学性能差异。结果表明:该过热器管材有明显劣化现象,爆管背烟侧和迎烟侧显微组织和力学性能存在明显差异;爆管迎烟侧组织老化现象较为严重,珠光体呈4.5级球化,常温拉伸性能和硬度明显低于背烟侧的,表明炉内长期高温烟气冲刷对高温过热器管迎烟侧材质劣化影响更为明显。     

0.06c-2.0Mn-0.14V钢的机械性能和显微组织

实验研究了0.06c-2.0Mn-0.14V 钢板的机械性能和显微组织。该钢采用1,000～1.300℃均热、660～800℃精轧以及63、74和80%的压下量控制轧制成13mm 厚的板材。均热温度为1,100℃的钢获得了强度和冲击性能相结合的最佳综合性能。在660℃和750℃以74%和80%压下量精轧的板材其屈服点为654～682兆牛顿/米~2。横向平台能为74～108雀耳。在660°～800℃以63%压下量精轧的板材的屈服点为449～525兆牛顿/米~2-2,冲击转变温度为-140～15℃,横向平台能为130～235焦耳均热温度升高到1,200和1,300℃时,轧制钢板的屈服点为511～658千牛顿/米~2,但冲击转变温度增高到-30°和65°。文章详细介绍了促进晶粒细化的加工条件、各种不同形式铁素体、劈裂断口和连续应力——应变曲线。并就各种工艺参数与沉淀强化、晶粒细化和位错亚组织强化的影响解释了产生这些机械性能的原因。钒强化的正火钢和铌强化的控轧钢的研究已获得成功。这是因为只要在现有的碳-锰钢中添加钒、铌元素,无需对钢的基本成份或工艺设备做很大变动,就可获得良好的机械性能。大多数控轧钢的研制均采用铌作为合金化元素,而其它元素只作为辅助添加元素或作为初步研究所定的成份中铌的替换元素。可以认为,这些研制在很大程度上是合理的。因为在一般含碳量的钢中用铌比用其它合金元素更容易达到晶粒细化,这是由于稳定的 Nbc沉淀物限制了晶粒长大、而且 Nb 比 V 和 Ti 能更有效地通过形变的非再结晶奥氏体的相变产生细晶粒铁素体。本研究中设计的钢成份使得能在控轧状态下,最有效地以钒细化晶粒和产生沉淀强化。为达此目的,将含碳量控制在较低水平,即相对于0.02%氮和0.14%钒,碳含量为0.06%,以便提高 VN 沉淀物的高温稳定性和抑制晶粒长大。锰含量提高到2%,以便降低奥氏体——铁素体的转变温度,使之有可能在低温下在奥氏体相区内进行轧制处理。     

微量Ce元素对0.23C-0.36Si-0.56Mn钢显微组织和力学性能的影响

为研究Ce元素对钢筋力学性能的作用机制,用中频感应熔炼炉制备含不同微量Ce的0.23C-0.36Si-0.56Mn钢样.通过OM、SEM及EDS等分析测试手段,研究微量Ce对钢材微观组织和力学性能的影响.研究结果表明:当钢液中Ce含量在0~0.010%时,钢液洁净度提高;铁素体晶粒尺寸由19.65μm减小到9.65μm;夹杂物面积由0.058%减小到0.028%,10μm左右带尖角的Al2O3和长条状Mn S的夹杂物变为1μm左右球形86.72%Al2O3-13.28%Ce2O3和Ce固溶Mn S复合夹杂物;试样力学性能随微Ce量的增加而明显改善,当Ce含量为0.01%时,钢材的抗拉强度、屈服强度和冲击功比不加Ce时分别提高了16.95%、20.81%和91.94%,断后延伸率(21.85%)超过HRB400国标要求(17%).