含Nb细晶高强IF钢热变形行为的析出热力学

以新型含Nb细晶高强IF钢为研究对象,运用规则溶液亚点阵模型计算了实验钢从均热(1523K)冷却至室温(293K)的各个工艺过程中碳氮化物析出相的平衡体积分数、析出相的组成成分、各组元的平衡质量分数。计算结果表明,从均热到冷却至室温(1523K~293K)的过程中,随着温度的降低,固溶于基体中的Nb、C、N元素的质量分数逐渐减小,析出相平衡体积分数先增大后减小,NbN在析出相中比例逐渐降低,NbC在析出相中比例逐渐增加。至室温(293K)时,Nb和N元素几乎全部析出,碳氮化物不再继续析出。     

Nb合金化对22MnB5热成形高强钢点焊性能的影响

22MnB5热成形高强钢的Nb合金化可细化晶粒、提高强韧性,但Nb合金化对其电阻点焊性能的影响尚需进一步探明。本工作设计、制备了22MnB5、22MnB5Nb热成形钢的点焊试样及等效热处理试样,并对试样组织性能进行了测试。研究发现,对于点焊试样,Nb的添加细化了焊点区域的晶粒,拉伸峰值载荷有所降低(降幅在7%以内),焊点硬度范围缩窄,但未改变失效模式以及焊点各区域材料组织类型;对于等效热处理试样,Nb的添加同样细化了晶粒且未改变焊点区域的组织类型,但对试样硬度和抗拉强度的影响很小,断后伸长率普遍有所降低。     

船用低合金高强钢止裂温度相关性研究

为研究不同温度场条件下所测止裂温度的相关性,针对4种批号船用低合金高强钢,分别开展等温型双重拉伸试验和梯度温度型（以下简称“梯温型”）双重拉伸试验,测得了等温型止裂温度和梯温型止裂温度。结果表明,在同一主拉伸应力水平下,梯温型止裂温度值均高于等温型止裂温度值,两者差值与主拉伸应力近似呈线性增长关系、与板厚近似呈二次函数关系。从能量角度对等温型和梯温型双重拉伸试验过程进行分析,确定了影响等温型止裂温度和梯温型止裂温度相关性的主要因素为主拉伸应力、无塑性转变温度和板厚,同时初步给出了相关性表达式。4种批号钢板的试验结果表明,所建立的表达式能够较好地表征板厚不大于80 mm的船用低合金高强钢的等温型止裂温度和梯温型止裂温度的相关性。     

水蒸气温度和流量对T91钢氧化行为的影响

研究了高温水蒸气的温度和流量对T91钢氧化行为的影响,阐述了氧化层的组织结构与氧化动力学之间的关系。结果表明:水蒸气氧化过程分为线性的初始快速氧化阶段和之后的抛物线慢速氧化阶段及线性的慢速氧化阶段。当水蒸气温度较高、流量较小时出现慢速氧化阶段。初始快速氧化阶段的氧化速率随水蒸气温度的升高而增大,但水蒸气流量对初始快速氧化阶段的氧化速率影响很小。初始快速氧化阶段单位面积增重最大值随水蒸气流量的增大而线性增大,且随温度升高而增速加快。随着水蒸气温度和流量的增加,T91钢最外层氧化层的形态发生明显改变,导致抗高温氧化性能显著下降。     

Y含量对18CrMnB齿轮钢表面粉末包埋渗Nb层性能的影响

为进一步优化18CrMnB齿轮钢的渗Nb工艺,以18CrMnB齿轮钢为基体,通过掺杂稀土 Y的固体粉末包埋法在其表面制得Nb渗层,测试了渗层组织结构、性能与稀土 Y加入量(质量分数)之间的关系.结果表明:当在渗层中添加稀土元素后,得到了外形规则的颗粒,并且大部分颗粒的尺寸都很细小,形成了致密的组织结构.还可以看到夹杂着许多Al2O3,确保渗层可以跟基体形成紧密结合.当Y加入量提高后,Nb渗层的硬度先增高后降低,加入1％的稀土时获得了最高硬度.渗层都主要由NbC构成,还有部分Y2O3组织.加入稀土后渗层具有更低的摩擦系数,加入1％稀土时渗层达到了最小的摩擦系数.加入稀土后得到的渗层具有更低的摩擦系数,渗层表面较为光滑,并且其组织也比较致密.     

时效温度对0Cr17Ni4Cu4Nb钢组织及力学性能的影响

以0Cr17Ni4Cu4Nb马氏体沉淀硬化不锈钢为研究对象,分析了不同时效温度对其显微组织和力学性能的影响,并对试样断口特征进行了观察分析。结果表明:随着时效温度的升高(480~550℃),材料的抗拉强度σb和屈服强度σp0.2呈逐渐下降的趋势,而材料的断面收缩率Ψ和伸长率δ5呈逐渐上升的趋势;材料的冲击韧性aku受时效温度的影响比较明显,呈逐渐上升的趋势,其中在550℃时aku达到213.4(J·cm-2)。同时由断口观察分析结果显示,时效温度为550℃时拉伸断口的放射区最小,其塑性最好;冲击断口塑性变形最为明显,纤维区和剪切唇区所占的比例最大。0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢随着时效温度的升高,淬火马氏体基体开始回复、再结晶,逆转变奥氏体开始生成并长大,导致材料中的残余奥氏体含量增加,而残余奥氏体的存在有利于0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢保持良好的塑性和韧性。     

淬火热处理温度对热成形钢铝-硅涂层的影响

为研究淬火热处理温度对热成形钢铝-硅涂层的影响,采用DIL805A/D淬火膨胀仪、扫描电镜和能谱仪分析了热成形钢铝-硅涂层加热过程中3种不同厚度涂层的相结构及涂层厚度的变化规律.结果表明:相同淬火加热温度下,不同厚度的涂层中形成了不同的相结构,涂层越薄,铁向涂层方向、铝向钢基体方向扩散的路径越短,铁和铝的饱和时间越少,...     

烧结温度对碳化钨/高强钢复合材料界面微观组织和元素扩散的影响

利用"冷压成型-真空烧结法"制备了碳化钨/高强钢复合材料。结合光学显微镜、扫描电镜和显微硬度计等分析测试技术对不同烧结温度下获得的复合材料以及界面的显微组织和硬度进行了分析。实验结果表明,烧结温度高于1 300℃时,碳化钨/高强钢复合界面存在明显的过渡层,且Fe、Co、Cr元素发生了明显的扩散,W元素在1 340℃时有微量扩散;随着烧结温度的升高,WC孔隙逐渐减少并趋于致密化;同时WC晶粒尺寸逐渐变大,且WC晶粒形状逐渐规则化。烧结温度为1 300和1 320℃时,WC晶粒尺寸均匀; WC的硬度随着烧结温度的升高而呈增大趋势,烧结温度为1 340℃时WC的硬度达到1 575 Hv_(0.1);在靠近结合界面处WC硬度明显高于碳化钨基体;在不同温度下,心部的高速钢材料硬度都在500 Hv_(0.1)左右。     

一种新型980MPa高强钢在不同温度下的拉伸断裂试验

本文通过在不同温度下,对一种轧制而成的贝氏体高强钢在三个相互垂直的方向进行了拉伸实验,结合宏观力学性能参数及微观断口形貌的观察,分析了这种高强钢在不同温度下的拉伸断裂行为。结果表明:此种钢在三个方向上的宏观力学性能参数基本相同(在室温下屈服强度为950MPa,抗拉强度为1000MPa;-196℃下,屈服强度达到1260MPa,抗拉强度高达1400MPa)。但沿不同方向的拉伸断口差异却很大。沿轧制方向和宽度方向的试样,不同温度下断口形貌相似,在温度较低的试样中都出现了纵向裂纹,在-196℃均出现"Z"型断裂路径;但沿板厚方向的试样,在不同温度下其断口形态都为典型的拉伸断口。     

钼含量及水氛对电弧喷涂铝316L不锈钢高温氧化性能的影响

目前,有关高温含水气氛对金属材料高温氧化行为的影响认识不统一。采用电弧喷涂的方法在含钼量不同的316L不锈钢表面制备一层纯铝层进行改性,并通过热处理获得铝扩散层;采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和氧化增重(TG)等手段研究了钼含量及含水气氛对改性316L不锈钢在高温下氧化行为的影响。结果表明:低钼含量不锈钢在高温下(1 050℃)的抗氧化性能优于高钼不锈钢;同时,高温下表面铝改性低钼不锈钢在含水气氛中的抗氧化性能强于其在空气中的表现。     

390MPa级低合金高强钢的低温韧性

采用系列冲击试验研究了控轧控冷技术生产的390MPa级低合金高强钢的低温韧性,并分析了其低温韧性与组织特征的关系。结果表明：该钢具有良好的低温韧性,在-40℃时的冲击功为127J,远大于相关标准的技术要求,按照能量法确定的韧脆转变温度为-56℃;由于该钢晶粒十分细小,裂纹在扩展过程中频繁改变断裂路径,提高了其抵抗解理断裂的能力,从而使其具有良好的低温韧性。     

沉积扩散法制备高硅钢

高硅钢(6.5%(质量分数)Si)是一种具有高磁导率、低矫顽力和低铁损等优异软磁性能的合金.但高硅钢的室温脆性和低的热加工性能严重影响了其在工业领域的应用.综述了化学气相沉积、等离子体化学气相沉积、电泳沉积、熔盐电沉积、电子束物理气相沉积及激光熔覆等6种沉积扩散法制备高硅钢的工艺和参数,从工艺路线、反应机理分析和性能的改善等几方面,概述了各种方法的研究现状和主要的优缺点,并简要论述了其发展前景,指出了今后的主要研究方向.     

加磷高强Ti-IF钢的最优卷取温度和冷轧压下率的确定

以工业生产的加磷高强Ti-IF钢为试验材料,在实验室研究了卷取温度和冷轧压下率对试验钢显微组织、力学性能和织构的影响.结果表明:在试验条件下,试验钢在不同冷轧压下率下,卷取温度在550～600℃时,再结晶完成;不同卷取温度下,随着冷轧压下率的增加,晶粒变得细小均匀;卷取温度在600℃时,不同冷轧压下率下的屈服强度、抗拉...     

AlSiY扩散涂层的高温氧化及热腐蚀行为

采用电弧离子镀技术和后续扩散处理,制备了AlSiY扩散涂层。同时研究了AlSiY扩散涂层在1000℃下的高温氧化行为和900℃下Na2SO4+NaCl混合盐中的热腐蚀行为。实验结果表明:AlSiY扩散涂层主要由β-NiAl相以及一些弥散分布的α-W、CoWSi相组成。氧化和腐蚀过程中涂层中β-NiAl相提供Al源在表面形成了连续致密的Al2O3膜,使涂层具有很好的抗高温氧化和抗热腐蚀能力。     

高强钢激光电弧复合焊接温度场的数值模拟与试验研究

目的 对厚度为12 mm的HG785D高强钢进行复合焊接,获取最佳焊接工艺参数,建立适用于激光-MIG(Metal Inert Gas Welding)复合焊接的热源模型.方法 采用激光-MIG复合焊接方法进行焊接试验,建立适用于HG785D高强钢激光-MIG复合焊接的"高斯锥形体+均匀锥形体+高斯柱形体"复合热源模型...     

硅含量对两相区调质处理的新型船用低温钢摩擦磨损性能的影响

为了提高低温船舶用钢的低温磨擦磨损性能,设计并制备了4种新型不同Si含量(0.3%、0.6%、0.9%和1.2%)并采用两相区调质处理的船用低温高强钢试样。通过在不同温度下的干滑动摩擦磨损试验,配合力学性能测试以及白光干涉仪、扫描电子显微镜、金相显微镜等微观分析技术,研究并分析了新型船用低温钢的摩擦磨损性能。结果显示:在恒定低载荷(20 N)和恒定低滑动速率(10 mm/s)条件下,该新型船用钢板的磨痕表面硬度明显高于磨损前,摩擦机理以黏着磨损、疲劳磨损为主,部分区域发生氧化磨损,磨屑被挤压产生加工硬化层。其中,Si含量为1.2%的船用低温钢在20℃和-10℃下均表现出优异的摩擦磨损性能,平均摩擦系数分别为0.41(20℃)、0.38(-10℃);磨损量分别为1.695×10^-5m³(20℃)、2.097×10^-5m³(-10℃)。随着硅含量的上升,使得经过两相区调质热处理的船用低温钢金相组织不同程度细化,并且使得固溶强化不断加强,磨损量降低,钢材在低温条件下的耐磨性有所提高。     

光伏晶硅切割用超细高强高碳钢丝的铅浴等温淬火工艺研究

利用电子扫描电镜、拉伸仪、耐疲劳性能试验机等分析测试方法研究铅浴等温淬火工艺对超细高强高碳钢丝组织和力学性能的影响。结果表明:对含碳量0.92%、直径Φ0.84mm的钢丝,升高加热温度、降低铅浴温度、提高过冷度有利于奥氏体化均匀,促进珠光体转变,导致先共析铁素体和二次网状渗碳体减少、珠光体片层间距减小、晶粒尺寸约20～30μm,后道湿拉拔至直径Φ0.12mm,断丝率降低至4～7次/t,钢丝最终强度达4080MPa。     

Oxidation of Calcium Boride at High Temperature

The oxidation of CaB₆ powders at high temperatures was investigated. The sample oxidized at 873 to 973 K for 25 hours exhibited weight gain with increasing oxidation temperature; the oxidation proceeded in accordance with the parabolic law during the initial oxidation stage. On the other hand, the weight gain of the sample oxidized at and above 1073 K for 4 h was approximately 80%; however even if the oxidation time was prolonged, an additional weight change did not occur. Based on the results of the X-ray diffraction analysis, calcium borate (CaB₄O₇) was present on the surface of the sample oxidized at 1073 K. The sample showed a good oxidation resistance at 1273 to 1373 K, because the surface film of calcium borate (CaB₂O₄) formed by oxidation acted as an oxidation resistant layer.     

淬火温度对42CrMo高强度钢应力腐蚀断裂抗力的影响

用俄歌能谱和电子显微镜研究了淬火温度对４２ＣｒＭｏ高强度钢在３．５％ＮａＣｌ水溶液中的应力腐蚀断裂性能的影响，结果表明，高温淬火和分级淬火可使应力腐蚀断裂抗力Ｋｉｓ∝值得到明显提高，对晶粒尺寸、杂质贪等因素的分析表明，Ｋｉｓ∝升高的主要原因是晶粒尺寸的增大所致。