马氏体含量对双相钢力学性能的影响

在Ｅｓｈｅｌｂｙ等效夹杂的基础上，建立了双相钢在单向应力作用下的自洽模型，通过该模型对双相钢的弹塑性变形进行了数值模拟，拟合的结果与试验数据十分吻合。模型分析表明，对于马氏体，铁素体双相钢，随着马氏体含量的增加，存在着三种不同的破坏形式，其强度受三种不同的因素影响：在马氏含量奶小时，双相钢的强度由铁素体控制；在马氏体含量很高时，双相钢的强度由马氏体控制；马氏体含量中等时，双相钢的强度由马氏体，铁素     

6061铝合金/DP600钢电阻点焊接头特征及力学性能

目的 提升6061-T6铝合金/DP600双相钢电阻点焊接头的力学性能,以满足该焊接结构在汽车工业中的应用。方法 对6061-T6铝合金与DP600双相钢分别进行了直接电阻点焊试验及添加Ni中间层的电阻点焊试验,采用光学显微镜、扫描电子显微镜及能谱仪分析了接头界面宏微观组织、化学成分、元素分布等,此外还采用接头拉剪试验进行了2种接头的力学性能测试,并对接头的断口形貌及断裂模式进行了分析。结果 直接点焊接头熔核界面形成了厚度约为2.5μm的金属间化合物层,主要金属间化合物为靠近铝合金侧的Fe₂Al₅及靠近高强钢侧的Fe₄Al₁₃。直接点焊接头的拉剪载荷为3.1 kN,失效形式为界面断裂,断口呈以脆性为主的混合断裂特征。添加Ni中间层的点焊接头界面形成了Ni₄Al₁₃、Ni₂Al₅金属间化合物,抑制了焊接过程中Al-Fe互扩散并降低了Al-Fe金属间化合物的形成以及硬脆性Al-Fe金属间化合物对接头力学性能的影响,使...     

800MPa冷轧热镀锌双相钢组织性能及其织构演变

对800MPa级热镀锌双相钢热轧、冷轧及退火后的显微组织进行了观察,分析比较了热轧和退火后的力学性能,并考察了其织构演变过程.结果表明:实验用钢经820℃保温140s热镀锌退火后,可获得抗拉强度819MPa,伸长率为17%的铁素体+马氏体双相钢,铁素体晶粒尺寸在1.5~4μm之间,马氏体体积分数为34%左右;热轧织构密度较弱,但已呈现出γ织构的雏形;冷轧后α织构和γ织构密度显著增长;热镀锌退火后α织构变化不大,不利织构{001}〈110〉织构密度有较大程度地攀升,γ织构取向密度值波动很大,最大织构组分为{112}〈110〉织构;快冷过程中形成的马氏体阻碍了有利织构{111}的发展,使得不利织构{001}〈110〉得到一定程度的发展.     

Ti/Al异种金属微电阻点焊接头力学性能及显微组织

目的 对0.2 mm厚的TC4和2A12薄板进行微电阻点焊研究,并确定最佳工艺参数。方法 通过测量接头剪切强度以及观察接头横截面形貌,研究工艺参数对接头拉剪力的影响,采用扫描电子显微镜(SEM)对点焊接头的连接特征及断裂行为进行深入研究,借助金相显微镜对接头微观组织进行分析。结果 焊接时间对接头的抗拉剪力没有显著影响,当焊接电流为4.2 kA,电极压力为110 N,焊接时间为10 ms时,取得最大剪切强度125.82 N。接头有两种断裂方式,分别为沿熔核中心断裂和纽扣状断裂。沿熔核中心断裂的断口呈现脆性断裂的特征,钮扣状断裂的断口熔核中心处呈韧性断裂特征,其热影响区呈脆性断裂特征。结论 实现了Ti/Al薄板的微电阻点焊,并通过改变工艺参数获得良好的剪切性能。观察焊缝的显微组织发现,远离熔核中心、靠近铝母材侧的区域,由于铝侧母材散热较好,组织为等轴晶以及细小的柱状晶,晶粒较小。靠近熔核中心的区域为组织较为粗大的柱状枝晶。     

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。     

热轧双相钢回火后的显微组织研究

研究了热轧以相钢Ｆｅ－０．０７８Ｃ－１．４４Ｍｎ－１．１１Ｓｉ－０．３８Ｃｒ经不同温度回火后的显微组织变化。透射电镜观察表明：热轧双相钢的组织中不可避免地混有少量珠光林（＜５％），它们对钢的基本力学性能并没有多大影响。本钢种２００℃回火组织中，马氏体基本不变化，为板条态，双相钢仍保持屈服行为；３００℃回火组织中，大量马氏体发生分解，形成碳化物，与少量珠光体交界处的马氏体首先发生分解。该温度回火完全     

马氏体对C-Si-Mn冷轧双相钢屈服特性的影响

通过实验室退火与回火,采用力学测定与显微组织分析研究了马氏体体积分数与回火温度对双相钢屈服特性的影响.结果表明:随马氏体体积分数从0%增加到约15%,双相钢的屈服强度显著降低,降低值约为80～100MPa;而马氏体体积分数在15%～35%之间,双相钢的屈服强度维持在一个较低的水平.当马氏体体积分数大于35%,双相钢屈服...     

三层板电阻点焊接头界面力学性能

目的为掌握汽车侧撞区域三层板电阻点焊接头不同界面的承载能力,研究三层板接头力学性能。方法以B1500HS-1.4 mm/B1500HS-1.6 mm/DC06-0.8 mm三层板电阻点焊接头为研究对象,通过剪切拉伸试验结果,对比分析不同界面的力学性能,并对焊点熔核区显微组织、界面熔核尺寸、显微硬度以及失效模式进行研究与分析。结果在三层焊中,当上下两侧板材强度相差很大时,不同界面的三层板点焊接头具有不同的峰值载荷和断裂能量,强强界面的剪切承载能力是强弱界面的6倍;熔核区不同板材处的马氏体含量以及界面熔核尺寸均影响点焊接头的力学性能;热成形钢一侧影响区因原始全马氏体组织出现了软化;拉剪试验条件下,B1500HS-1.4 mm/B1500HS-1.6 mm界面点焊接头失效模式为纽扣失效,B1500HS-1.6mm/DC06-0.8 mm界面点焊接头失效模式为先纽扣失效,后母材撕裂。结论在汽车耐撞设计中应通过承载分配,将碰撞结构力传导至强强界面,并通过隔离设计尽量避免强弱界面受到结构力影响,以提高碰撞性能。     

论船体钢的高温回火组织

针对目前对船体钢高温回火组织名称的提法不统一，论述了马氏体，回火马氏体及回火索氏体的定义和组织特征，以及低碳钢在回火过程中的组织变化情况，同时论述了船体钢高温回火组织的状况及其力学性能特征，认为，根据各种回火组织的特性，船体钢的高温回火组织应归为回火索氏体。     

退火处理对异种钢激光焊接头组织及性能的影响

目的 通过研究相同时间不同退火温度下304/Q345激光焊接头的组织和性能,得到优化后的退火处理制度,为制定异种钢激光焊退火工艺提供一定的理论指导和技术支撑。方法 基于前期大量试验,在激光功率和离焦量不变的情况下,调节焊接速度由15 mm/s到35 mm/s,通过改变焊接速度获得性能优异的焊接接头。由于异种钢物理化学性能差异较大,接头组织不均匀,因此还需对激光焊接头进行退火处理。结果 焊缝区显微组织由板条马氏体与残余奥氏体组成,Q345低碳钢热影响区显微组织为多面体状铁素体与黑色珠光体,其中铁素体含量更多,304奥氏体不锈钢热影响区在奥氏体晶界上析出了铁素体。不同退火温度下碳元素均由Q345低碳钢侧向焊缝迁移,在Q345低碳钢侧形成脱碳层,在焊缝中形成黑色条带状增碳层。随着退火处理温度的升高,峰值温度升高,高温停留时间变长,碳迁移强度随之增加,黑色条带状区域增碳层宽度增大。拉伸性能测试结果表明,试样均断裂于Q345母材一侧,且断口存在韧窝,属于典型韧性断裂。此外,焊缝区硬度(390HV左右)最高,热影响区硬度(300HV)次之,母材的硬度(130HV左右)最低。结论 在给定试验参数范围内,优化后的最佳退火工艺参数为550 ℃-1.5 h。     

不同强度级别双相不锈钢激光焊接头的组织与力学性能

目的 为了合理制定不同强度等级DP钢同种和异种接头的激光焊接工艺,研究激光焊接工艺对接头组织性能的影响。方法 采用SEM、硬度试验、拉伸试验等手段,研究不同强度等级DP钢同种和异种激光焊接接头的微观组织和力学性能。结果 对于同种DP钢激光焊接,由于接头各个区域经历的热循环不同,因此其马氏体体积分数和形态、含碳量等存在明显差异。在焊缝熔合区,由于冷却速度较高,因此马氏体体积分数较高且为细条状,硬度高于母材硬度。在热影响区,由于马氏体发生了回火分解,因此其硬度值低于母材硬度,且软化的程度和范围大小与DP钢的强度级别相关。软化的热影响区成为接头的薄弱区域,降低了接头的拉伸性能。在异种DP钢激光焊接接头中,焊缝熔合区的硬度也明显高于母材硬度。靠近高强度级别母材侧的热影响区范围更大,软化程度更明显,接头硬度分布不再对称。接头的抗拉强度与低等级DP钢母材的抗拉强度基本一致。结论 激光焊接工艺对不同强度等级DP钢同种和异种接头组织性能的影响存在较大的差异,DP钢强度级别越高,接头或接头对应侧的热影响区软化程度越明显,这在制定焊接工艺以及焊后处理工艺过程中需要予以考虑。     

焊接方法对X90管线钢焊接接头性能的影响

目前,关于焊接方法对X90管线钢焊接接头组织性能的影响相关报道较少。采用手工电弧焊(SMAW)、熔化极气体保护焊(GMAW)、埋弧焊(SAW)3种焊接方法对X90管线钢进行对接焊。利用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及能谱仪(EDS)对焊接接头及冲击断口进行显微组织及成分分析,分析了焊接方法对X90管线钢焊接接头组织性能的影响规律。结果表明:焊缝区组织主要为粒状贝氏体和针状铁素体;SMAW粗晶区组织主要为多边形铁素体、粒状贝氏体及M/A组织,GMAW和SAW粗晶区组织主要为粗大的铁素体、粒状贝氏体及板条贝氏体;3种焊接接头硬度分布趋势一致,盖面层硬度最高;SMAW、GMAW和SAW焊接接头抗拉强度依次为714,771,790 MPa,断后伸长率依次为23.3%,22.9%,20.0%;SAW与GMAW熔合线处20℃冲击吸收功比SMAW高约40 J,断裂机制为微孔聚集型,在韧窝底部有金属碳化物粒子析出。     

高强钢多道焊接头显微组织及力学性能

研究了10Ni3CrMoV钢以衬垫半自动CO2气体保护焊打底,并以埋弧焊盖面的多道焊焊接接头各个区域显微组织以及力学性能的变化。对20mm厚的对接接头熔合区、母材区和热影响区进行V型缺口冲击试验和硬度测试。结果表明:焊接接头抗拉强度都高于母材,且弯曲试验结果都合格,满足塑性要求;热影响区的冲击功最低而硬度值最大,通过金相分析可知,该区的低冲击功和高硬度是由其铸造组织以及在晶界出现的第二相所导致的。     

1200 MPa级冷轧双相钢组织性能及其热塑性

在实验室分别采用C-Si-Mn-Cr-Nb系及C-Si-Mn-Nb系成分设计试制了1 200MPa级冷轧双相钢,并对其热塑性进行了研究。结果表明,试验钢冷轧后连退板的抗拉强度分别达到了1 205 MPa、1 235 MPa,屈服强度分别为545 MPa、530 MPa,屈强比分别为0.45、0.43,伸长率分别为11.5%、10.5%,C-Si-Mn-Cr-Nb系成分设计的试验钢各项力学性能明显优于C-Si-Mn-Nb系试验钢。采用热模拟仪对试验钢的热塑性进行研究,发现1 200 MPa级冷轧双相钢在实验条件下,C-Si-Mn-Nb系试验钢出现第Ⅰ脆性区和第Ⅲ脆性区,而C-Si-Mn-Cr-Nb系试验钢仅出现第Ⅲ脆性区;C-Si-Mn-Nb系和C-Si-Mn-Cr-Nb系两种试验钢在600~1 100℃均出现热塑性降低,在750℃时降到这一区间的最低点,原因在于Nb(C,N)和AlN发生了沿奥氏体晶界析出。     

不锈钢激光点焊接头组织和力学性能研究

目的 改善SUS301L–HT不锈钢激光点焊焊接性能。方法 以2 mm SUS301L–HT不锈钢为母材进行激光点焊试验,并分析焊接接头的金相组织、硬度、拉伸性能以及断口形貌等。结果 焊点表面无损坏、压痕均匀、无较大焊接变形,表面无飞溅、母材颜色无明显变化。焊核区的微观组织主要是柱状晶,柱状晶依附于未熔化母材晶粒向焊核中心生长。母材硬度最高,约为309HV;焊核中心附近区域硬度适中,约为255HV,热影响区硬度最小,不到220HV。点焊接头断裂形式多为纽扣式断裂且发生在热影响区。结论 不锈钢激光点焊整体质量较好,可用于轨道列车车体加工。     

S22053双相不锈钢接头组织和性能研究

目的研究S22053双相不锈钢焊接接头组织和力学性能变化规律。方法在依托S22053双相不锈钢焊接经验的基础上,采用SMAW和SAW焊接方法对两种不同焊材(E2209和ER2009+GXS-330)的焊接接头进行了力学性能、晶间腐蚀、微观金相和铁素体含量检测试验。结果两种焊材基本都满足S22053的焊接要求,接头由奥氏体和铁素体组成,铁素体为基体,奥氏体被铁素体基体包围着,3组试验的奥氏体晶粒大小和组织形态变化较大,焊缝中粗大的奥氏体占据了大片区域,局部有魏氏组织产生,奥氏体按一定方向的板条状分布,也有部分以片状分布,接头抗拉强度均达到了母材强度的97%,经90°侧弯后表面无可见裂纹,无晶间腐蚀产生的裂纹,铁素体质量分数均在35%~65%。结论 3组试验的奥氏体晶粒大小和组织形态变化较大,其中Φ3.2 mm的E2209焊条焊缝晶粒最为细小,宜选用此种焊接方法,3组试验的晶间腐蚀、铁素体含量、抗拉强度和伸长率,均符合标准要求,90°侧弯后表面无任何可见裂纹。     

16Co14Ni10Cr2MoA超高强度钢焊接接头组织和性能的研究

介绍了１６Ｃｏ１４Ｎｉ１０Ｃｒ２ＭｏＡ超高强度钢氩弧焊接头的力学性能，与４０ＣｒＭｎＳｉＭｏＶＡ超高强度钢的焊接接头作了对比分析，并借助金相和电镜对接头组织进行了分析。结果表明，该超高强钢的焊接性良好，不仅接头强度高，而且塑性和韧性仍保持很高水平。