热处理和显微组织因素对热作模具钢热疲劳抗力的影响

热疲劳是热作模具的主要失效形式之一。本文阐述了热疲劳抗力与钢的热学性能及力学性能的关系,讨论了奥氏体化温度、回火温度、强韧化处理、表面热处理以及显微组织对热模钢热疲劳抗力的影响。文中对各种试验结果进行了分析,并介绍了若干提高模具热疲劳寿命的实例。     

9Ni钢临界区热处理

采用热力学软件Thermo-Calc计算了9Ni钢相图、相变温度以及合金元素Ni在奥氏体和铁素体中的含量。计算结果表明:Ni扩大了奥氏体区,并且当温度低于700℃时在奥氏体中形成偏聚。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等对经淬火+临界区淬火+回火处理的9Ni钢进行了观察。结果表明:9Ni钢显微组织为回火马氏体组织和逆变奥氏体,逆变奥氏体约占7%,9Ni钢的冲击断口含有大量韧窝,强韧性满足性能要求。     

细化处理对T10钢冲击疲劳抗力的影响

研究了T10钢原始组织经980℃固溶,640℃回火后碳化物细化预处理对冲击疲劳抗力的影响。结果表明:碳化物细化后,使淬火后的马氏体也得到细化,从而提高了塑性,获得了良好的强韧性配合,使冲击疲劳抗力提高2～3倍,冲击疲劳断口由准解理断裂变为准解理加较多浅韧窝断裂。     

海洋结构用钢的临界腐蚀疲劳试验研究

本文对两种新的高强度低合金钢在不同介质,阴极保护电位和载荷频率下的亚临界腐蚀疲劳特性进行了实验研究。实验得出了上述各因素对腐蚀疲劳裂纹扩展速率的影响结果,并对各因素影响裂纹扩展速率的原因进行了分析。     

热处理对GCr15钢冷模具多次冲击抗力的影响

本文对原始組織经过高温固溶碳化物细化预处理,再通过控制马氏体形态的低温短时加热淬火;碳化物細化加奥氏体超細化的四次循环快速加热淬火;球化加常规工艺淬火等工艺处理的GCr15钢进行了多次冲击弯曲试验,研究了GCr15钢在不同热处理状态下的多次冲击弯曲抗力变化规律。根据对多冲试样断口的微观分析,研究了GCr15钢不同热处理工艺多冲抗力变化的微观机理。试验結果表明,经高温固溶碳化物細化预处理加奥氏体超细化的四次循环快速加热淬火的GCr15钢,多次冲击弯曲坑力在任何能量下,均比其他工艺高。微观断口由常规工艺的准解理加解理断裂变为准解理加韧窩断裂。用这种工艺处理冷冲、冷镦模具,可以大大提高其使用寿命。     

热处理条件对钛合金疲劳磨损性能的影响

本文主要讨论合金在不同热处理温度条件下的组织结构及其疲劳磨损特性。     

硫化氢腐蚀疲劳环境中高压气瓶临界裂纹尺寸计算

针对当前高压天然气瓶缺乏“检验与评价标准”的现状,按照断裂力学与概率统计理论,从H2S应力腐蚀角度出发,在符合实际工况的中等质量分数的H2S溶液、6．7μHz超低周频率下进行了系列试验,得到了腐蚀疲劳裂纹扩展速率dα／dN-△K的数学表达式．用逆推方法,在综合考虑H2S应力腐蚀下的极限裂纹尺寸、腐蚀疲劳环境中的裂纹扩展量、实验数据的随机性与可靠度、不同检验周期实用性的基础上,定量给出了多种检验周期下气瓶初始最大允许裂纹尺寸,绘制了裂纹评定图,为制定气瓶的检验周期及进行寿命评估提供了实验依据．     

未溶相和再结晶对Al-Zn-Mg-Cu合金应力腐蚀抗力的影响

采用慢应力拉伸技术,结合金相、扫描和透射电镜观察,研究了未溶相和再结晶对Al-Zn-Mg-Cu合金应力腐蚀抗力的影响。结果表明:未溶相引起的点蚀导致应力腐蚀裂纹萌生;再结晶加速了L-T和T-L方向应力腐蚀裂纹扩展,降低了应力腐蚀抗力。应力腐蚀抗力主要由再结晶因素控制。再结晶降低应力腐蚀抗力主要是由再结晶晶界析出相较差耐蚀引发的。     

激光热处理对球墨铸铁接触疲劳性能影响的研究

本文研究了激光热处理对两种基体组织不同的球墨铸铁接触疲劳性能的影响，结果表明：球墨铸铁经激光热处理后接触疲劳极限可提高300～400N/mm∧2；激光硬化层深度对接触疲劳极限有很大影响，硬化层愈深，接触疲劳极限愈高，接触疲劳裂纹大多产生在试样表面硬化区-基体交界处；提高铸铁基体强度；降低硬化区与基体间的强度差有利于提高铸铁所接触疲劳强度。     

激光热处理对球墨铸铁接触疲劳性能影响的研究

本文研究了激光热处理对两种基体组织不同的球墨铸铁接触疲劳性能的影响,结果表明:球墨铸铁经激光热处理后接触疲劳极限可提高300～400N/mm~2;激光硬化层深度对接触疲劳极限有很大影响,硬化层愈深,接触疲劳极限愈高;接触疲劳裂纹大多产生在试样表面硬化区一基体交界处;提高铸铁     

热处理对Ni-P基镀层耐高温腐蚀磨损性的影响

Ni-P化学镀层经过热处理后，镀层硬度、耐蚀性、耐磨性得到提高。在Ni-P化学镀的基础上，加入元素Co和SiC微粒，形成Ni-Co-P/SiC复合镀层，经过100～600℃回火后，与Ni-P镀层相比，复合镀层表现出高硬度、高温耐磨性变化趋势小的特点，尤其经过300℃回火后，复合镀层表现出最佳的耐高温腐蚀磨损性。     

临界区淬火铁素体对钢性能的影响

研究了铁素体形态和亚结构对临界区淬火强韧性的影响。表明：临界区淬火温度不同时，铁素体形态有所差异；当铁素体呈针状，与马氏体相间分布且含量为２０￣３５％时强韧化效果最佳。临界区淬火时，铁素体可产生位错强化、固容强化等强化效果，提高钢的强韧性。     

改善对焊接头的疲劳抗力和安全性的研究

本文提出了一个改善对焊接头的疲劳抗力和安全性的新方法,并进行了实验验证。实验结果表明,将对接焊缝设计在最大切应力平面内,疲劳寿命可大大提高,而且可将疲劳裂纹扩展引入基材。因此,临界裂纹尺寸将取决于基材的断裂韧性,因而对接焊缝的安全性得以改善。再则,除去焊缝加强高度,可将疲劳裂纹起始部位和裂纹扩展路径由焊趾移向基材,这意味着对焊接头的疲劳寿命和安全性将取决于基材的力学性能。     

热处理对挤压变形AM50镁合金疲劳行为的影响

采用低周疲劳试验研究了固溶处理和时效处理对挤压变形AM50镁合金在疲劳加载条件下的变形行为和疲劳寿命的影响.结果表明，固溶和时效处理均可改变挤压变形AM50镁合金的循环应力响应行为和循环应力-应变行为，并降低挤压变形AM50镁合金的循环应变硬化指数和循环强度系数；在高的外加总应变幅下，固溶和时效处理可以提高挤压变形AM50镁合金的疲劳寿命，但当外加总应变幅较低时，固溶和时效处理则降低挤压变形AM50镁合金的疲劳寿命；固溶处理将抑制挤压变形AM50镁合金在疲劳变形期间发生动态应变时效.     

应力比和频率对腐蚀疲劳裂纹扩展的影响

采用微机辅助直流电位法，研究了应力比和频率对ＬＹ１２ＣＺ铝合金在３．５％ＮａＣｌ水溶液中腐蚀疲劳裂纹扩展的影响，结果表明，应力比升高，裂纹扩展速度升高，但变化对裂纹扩展速率无显著影响，文中给出了裂纹扩展速率定量表达式。     

亚临界热处理对含V高铬铸铁组织和硬度的影响

研究了不同的亚临界热处理温度和保温时间对含V高铬铸铁组织和硬度的影响,结果表明,通过亚临界热处理可使高铬铸铁产生二次硬化现象.在500～620℃进行亚临界热处理时,随着亚临界处理温度的升高和保温时间的延长,开始析出细小、弥散分布的二次碳化物.当热处理温度为540℃和保温时间为4 h时硬度达到62.4HRC,从而使材料的综合性能得到改善,温度太高或保温时间太长,都会使高铬铸铁的硬度下降.