D406A钢高温氧化行为及其微观组织演变规律

目的改善D406A超高强度钢在锻造过程中氧化行为和组织粗化的问题。方法研究不同温度和保温时间下D406A钢的尺寸变化、质量损失率和氧化速率,通过金相显微镜观察其组织的变化。结果 D406A钢在1110℃及以下温度加热时,试样的尺寸与质量损失率与保温时间基本呈线性关系;D406A钢的氧化速率在60 min内不断降低,60 min后随保温时间趋于平稳;加热温度在1110℃以下,保温时间60 min以内时,试样可以获得较为细小的奥氏体晶粒。结论根据实验结果,确定了D406A钢加热时氧化速率和保温时间的关系,同时总结了其组织演变规律,为实际生产过程提供了理论依据。     

轧制压下量对连挤连轧铜排组织和性能的影响

目的连挤连轧是一种带材生产新技术,它结合连续挤压与热轧工艺的特点,研究轧制压下量对连挤连轧铜排组织、性能的影响。方法利用光学显微镜、万能材料实验机、布氏硬度仪对铜排连挤连轧的组织、性能进行试验研究。结果经连续挤压的铜排为等轴再结晶组织,平均晶粒尺寸为60μm左右,抗拉强度为220 MPa,延伸率为66%,沿铜排宽度方向的硬度分布不均匀。连挤连轧后的铜排晶粒沿轧制方向被拉长成扁平状,随着轧制压下量的增加,相邻晶界间距减小,最终形成纤维组织,沿铜排宽度方向的硬度分布较连续挤压排坯均匀。当压下量由2 mm增加到8mm时,铜排的抗拉强度由250 MPa增加到400 MPa,延伸率由48%降低到13%,硬度由72HB左右增加到119HB。结论得到了轧制压下量对连挤连轧铜排组织和性能的影响规律。     

D6A钢在轧制过程中的强韧化机理EI北大核心CSCD

通过轧制-热处理工艺能够使D6A钢的强度显著提高。为了探究其强韧化机理,本实验采用热轧及两相区温轧退火工艺,获得微米级D6A合金钢样品,微观组织为铁素体基体及粒状渗碳体。通过室温拉伸实验、SEM、X射线衍射、EBSD等手段对实验钢的显微组织和力学性能进行表征,结果表明:随着变形量的增加,晶粒尺寸由4.5μm细化为1.5μm,渗碳体的含量逐渐增加,小角度晶界的比例升高,屈服强度和抗拉强度不断增加,伸长率略有降低,说明轧制过程使亚晶粒的尺寸不断降低,晶界面积增加,位错滑移受到的阻力增大。同时,本研究对不同轧制变形量实验钢的位错密度进行计算,当轧制变形量为88%时,位错密度最高,此时加工硬化的程度最高。随着变形量的增加,第二相强化和晶粒细化引起的强度增量呈不断上升的趋势,位错强化引起的强度增量先升高后降低,D6A钢的主要强化方式为第二相强化、细晶强化及位错强化。     

连铸坯热送轧制对钢的组织与性能影响初探

对连铸坯热送轧制工艺进行了探索,同时对冷、热送坯所轧制钢材的组织和性能进行了对比试验。提出了较为合适的轧制工艺,在此工艺条件下,热送坯所轧制的钢材比冷送坯所轧制的钢材力学性能略好。     

长期时效对DD6单晶高温合金组织和力学性能的影响

采用螺旋选晶法制备DD6合金单晶试棒,标准热处理后在980℃长期时效2000 h,研究980℃长期时效对DD6单晶高温合金的组织演化及力学性能的影响.结果表明:随着长期时效时间的延长,合金中γ'相的尺寸增大,2000 h后γ'相尺寸约为1μm,没有TCP相析出,合金具有较好的组织稳定性.2000 h长期时效试样在980℃/243 MPa下持久寿命为180.16 h,为热处理态的56.3％;在1070℃/130 MPa下持久寿命为144.42 h,为热处理态的35.31％,断裂模式均为微孔聚集型断裂;相比热处理态的合金,2000 h长期时效态试样760℃的抗拉强度和屈服强度分别降低5.55％和5.88％;980℃的抗拉强度和屈服强度分别下降11％和10.59％.     

加载路径对5A06铝合金力学性能和微观组织的影响

目的 通过力学性能测试和微观组织表征等手段研究预加载方向和双向加载对5A06铝合金组织性能的影响。方法 分别沿轧制方向(RD)和垂直于轧制方向(TD)施加预变形,然后沿RD进行拉伸试验,对比研究预加载方向对合金力学性能的影响。通过双向拉伸试验研究合金在双向加载时力学性能的变化情况;采用透射电镜观察预加载和双向加载条件下典型试样内的位错组态,分析加载路径对位错组态的影响。结果 预加载使5A06铝合金的屈服强度提高,伸长率下降。与RD预加载相比,TD预加载对屈服强度和伸长率的影响更小,TD预加载试样的抗拉强度更高。不同预加载方向下试样的位错组态不同:预加载与二次加载方向一致会使位错沿单一方向塞积;预加载与二次加载方向垂直时会出现平行位错列交错缠结现象。双向加载时,不同加载比例下合金的应力–应变关系不同,加载比例越接近等比例双向拉伸情况,加工硬化系数越大,在等比例双轴拉伸时达到最大。在应力状态从单拉状态变化到等双拉状态的过程中,不同阶段屈服点间隔不同,在等比例双轴拉伸时达到最大,在单向拉伸时最小。对于不同加载比例的试样,其位错密度随中心区应变量的增大而增大。结论 预加载方向会显著影响5A06...     

热拉伸对尼龙6薄膜微观结构与力学性能的影响

本工作研究了尼龙6(PA6)薄膜的热拉伸工艺对其微观结构和力学性能的影响规律.在玻璃化转变温度(Tg)到熔点(Tm)之间的加工温度范围内对PA6薄膜进行了不同程度的单向热拉伸,并对其微观结构与力学性能进行表征测试.结果表明:随着拉伸温度和拉伸比的提高,PA6中的β晶型向α晶型的转变程度增大,促进了PA6中分子链沿拉伸方向的结晶和取向,从而显著提高了PA6的结晶度,并发现其无定形区减少,玻璃化转变温度(Tg)提高.拉伸温度的提高有利于PA6中α(002)晶面的生长,高温下拉伸形成的α晶体更完整;随着拉伸比的提高,形成的α晶体完整程度先升高后降低.热拉伸后的PA6薄膜的拉伸强度和储能模量增加,断裂伸长率降低;与未拉伸的PA6薄膜相比,拉伸温度为160℃、拉伸比为3的PA6薄膜拉伸强度增加371％,断裂伸长率降低235％.     

轧制工艺对深冲钼带组织和性能的影响

通过轧制温度、轧制方式实验,以及织构和力学性能分析,研究了轧制工艺对液晶显示背光源用的深冲钼带的组织和性能的影响.结果表明:采用低温开坯,然后低温两次交叉轧制,再进行一次交叉轧制的工艺,使钼带在1 000℃退火后具有很强的{001}〈011〉板织构和弱的〈111〉丝织构;钼带纵、横向组织几乎完全一致,都为细小均匀、相互搭接的纤维状组织;钼带经过消除应力退火后,纵、横向不仅都具有较高并相近的延伸率,而且强度也相近,杯突值较高.由于强度和硬度适中,各项性能形成了很好的匹配,使钼带各向异性大大减弱,深冲性能良好.     

轧制温度对IMI550钛合金棒材组织和力学性能的影响

研究了3种轧制温度对IMI550钛合金22 mm棒材组织和力学性能的影响。实验对具有相同初始状态的原材料采用相同的轧制变形量,轧制温度分别为Tβ-60℃、Tβ-25℃、Tβ+15℃。试验结果表明:IMI550钛合金棒材经Tβ-60℃轧制后的组织为等轴组织,Tβ-25℃轧制后为双态组织,Tβ+15℃轧制后的组织为网篮组织;等轴组织、双态组织和网篮组织的室温和400℃高温拉伸强度没有明显变化,并且等轴组织和双态组织的塑性也相当,但网篮组织的塑性较差,网篮组织的蠕变性能最好,双态组织的其次,等轴组织的最差。     

机械滚压对A473M钢疲劳性能的影响

采用机械滚压对A473M马氏体不锈钢轴套材料进行表面处理,研究滚压工艺对其力学性能的影响。采用SEM、白光干涉仪、X射线衍射仪、显微硬度计、EBSD、拉伸试验机和疲劳试验机分别对试样表面形貌、表面粗糙度、残余应力、显微硬度、拉伸性能和疲劳性能进行系统表征。结果表明:滚压加工试样表面的粗糙度明显降低,仅为车削加工的1/5;滚压加工在材料近表面引入残余压应力,其值最高可达946 MPa,沿深度方向逐渐减小,残余压应力层深度约为200μm,表面硬度提高30%左右,硬度影响层深度可达200μm;抗拉强度、屈服强度和伸长率分别提升了40%,22%和8%,疲劳寿命由基体材料的5.4×10^4周次提高到1×10^7周次。采用滚压加工后材料的力学性能明显提升,疲劳寿命显著增加。     

热轧变形对高碳TWIP钢组织缺陷和力学性能的影响

为解决高碳Fe-20Mn-3Cu-1.3C TWIP钢凝固组织中易形成显微疏松、损害合金的力学性能的问题,研究了在相同热轧温度下,改变轧制变形总量对合金微孔缺陷的消除及拉伸力学性能的影响.研究表明:通过热轧变形可以有效地减少Fe-20Mn-3Cu-1.3C TWIP钢的微孔缺陷,提高组织致密度;随着热轧变形量的增加,合金的综合力学性能显著提高,当热轧变形量达到91%时,该合金中的微孔面密度由固溶态的1.67%降低至0.71%,抗拉强度达到1223.7 MPa,延伸率达到86.8%,强塑积高达106217.2 MPa.%,比未热轧变形处理提高了78.3%,显示出优异的综合力学性能,表明消除微孔缺陷是充分发挥其高强韧性的关键.     

Effect of initial microstructure on mechanical properties in warm caliber rolling of high carbon steel

In this study, the effect of initial microstructure on change of mechanical properties was investigated by warm caliber rolling (WCR) of high carbon steel. Experiments were carried out with two different kinds of initial microstructures of pearlite and tempered martensite at the temperature of 500 °C. For comparison, the microstructure of austenite phase obtained from the conventional hot rolling at the temperature of 900 °C up to about 83% of the accumulative reduction in area was assumed to be a reference case. It was found that the WCR provided better mechanical properties in terms of strength and toughness compared to the conventional hot rolling based on experimental results of micro-hardness, tension, and Charpy impact tests. The improvement of strength and toughness was attributed to smaller ferrite grain and dispersed cementite particles with smaller interspacing aligned to the rolling direction after the WCR owing to field emission scanning electron microscopy. The investigated WCR might be useful in obtaining the high strength material with better toughness without adding new alloying elements for industrial applications according to the present investigation.     

轧制工艺对316L不锈钢组织和耐蚀性能的影响

为探索改善不锈钢耐腐蚀性能的途径,对316L不锈钢施加相同变形量的同步轧制和异步轧制,利用X射线衍射、透射电镜观察、电化学测量和扫描电镜表面观察研究了轧制工艺对钢的显微组织和腐蚀性能的影响.结果表明,经过异步轧制后显微组织中出现大量孪晶界,优化了晶界结构,在酸性介质中的晶间腐蚀敏感性明显减轻;而经过同步轧制后,样品呈现出高位错密度的显微组织,在酸性介质中的耐腐蚀性能降低.异步轧制后耐蚀性能得到改善是由于大量孪晶界的形成优化了晶界结构.     

Hot rolling and annealing effects on the microstructure and mechanical properties of ODS austenitic steel fabricated by electron beam selective melting

The grain morphology, nano-oxide particles and mechanical properties of oxide dispersion strengthened (ODS)-316L austenitic steel synthesized by electron beam selective melting (EBSM) technique with different post-working processes, were explored in this study. The ODS-316L austenitic steel with superfine nano-sized oxide particles of 30–40 nm exhibits good tensile strength (412 MPa) and large total elongation (about 51%) due to the pinning effect of uniform distributed oxide particles on dislocations. After hot rolling, the specimen exhibits a higher tensile strength of 482 MPa, but the elongation decreases to 31.8% owing to the introduction of high-density dislocations. The subsequent heat treatment eliminates the grain defects induced by hot rolling and increases the randomly orientated grains, which further improves the strength and ductility of EBSM ODS-316L steel.     

Mn含量对低碳中锰TRIP钢组织性能的影响

为研究连续退火工艺生产中锰TRIP钢汽车板的可行性,采用CCT-AY-Ⅱ型钢板连续退火机模拟分析了不同锰含量对中锰TRIP钢组织性能的影响规律.采用SEM、TEM和EBSD等微观分析方法观察不同锰含量中锰TRIP的微观组织,利用XRD法测量了残留奥氏体量,实验测量其力学性能.结果表明:试验钢在650℃保温3 min时,随着锰质量分数(4.8%≤w(Mn)≤8%)的增加,屈服强度先增加后降低,抗拉强度持续升高,断后延伸率则基本不变,维持在20%左右,残余奥氏体含量也随着锰含量的增加而增加;当锰质量分数超过6%(含6%)时,真实应力-应变曲线由于动态应变时效而呈锯齿状,且加工硬化指数远大于5Mn钢.试验钢的高塑性由亚稳奥氏体的TRIP效应和超细晶铁素体或马氏体共同提供.     

Effect of controlled rolling/controlled cooling parameters on microstructure and mechanical properties of the novel pipeline steel

The study of controlled rolling/controlled cooling process parameters which affect the microstructure and mechanical properties of a novel pipeline steel has been optimized by the orthogonal experiment with four factors and three levels in this paper.However,the parameters of thermo-mechanical control process(TMCP)optimized by the Gleeble-3500 hot simulator could not satisfy performance requirements of the X100 pipeline steel.In order to improve the performance of this steel,the influence of finish cooling temperature(FCT) on the microstructure and property is studied in detail.It is found that,as this steel is thermo-mechanically treated by this set of parameters(the start heating temperature,finish rolling temperature(FRT),FCT and cooling rate of 1,180℃,810℃,350℃ and 35℃/s,respectively),the microstructures are mainly composed of granular bainite(GB)and acicular ferrite(AF).The effective grain sizes are below 20μm;the steel reaches the optimal balance between the strength and the toughness;the yield strength is 695 MPa;the tensile strength is 768 MPa;the elongation is 16.6%;the impact energy is 262 J at room temperature.All indexes could meet the requirements of X100 pipeline steel.     

Microstructural and mechanical properties of ultra-high-strength dual-phase steel produced by ultra-fast cooling

ABSTRACT

In the present study, grain refinement of Fe–Si–Mn–Nb–B steel was achieved by high reduction hot rolling. Through the following ultra-fast cooling (UFC) and relaxation process, martensite-ferrite complexes with soft phase embedded in the hard phase were prepared. Extremely tiny ferrite grains significantly increased the toughness of the test steel, a large number of big-angle grain boundaries existing in fine martensite lath bundles effectively improved the strength and the strain hardening ability of the investigated material. The test steel with a relaxation time of 6?s shows the best comprehensive performance with a tensile strength of 1473?MPa, an elongation of 15.0%, a low yield ratio of 0.72 and a product of strength and elongation (PSE) of 22.10?GPa%.     

热轧C-Si-Mn系TRIP钢的组织与力学性能

为了探讨热轧TRIP钢的制备工艺与其组织及力学性能的关系,采用热轧控冷工艺在实验室制备了C-Si-Mn系TRIP钢,利用光学显微镜、扫描电镜及透射电镜对试验钢的组织进行了观察,利用能谱仪对试验钢中的夹杂进行了观察.研究得到试验钢的力学性能为:σb=605 Pa,σs=440 Pa,δ=28.4%,σs/σb=0.73.定量金相检测结果表明,试验钢中三相含量分别为:残余奥氏体5.6%,铁素体67.6%,贝氏体26.8%.