低温切削奥氏体304不锈钢残余应力研究

为了改善奥氏体304不锈钢的加工质量,采用预冷工件低温切削方法切削奥氏体304不锈 钢,研究其残余应力变化情况。通过有限元软件ANSYS分析液氮浸泡工件温度场分布,指导实际预冷工件试验。实施在不同预冷温度下的低温车削试验,使用测力仪器测量切削过程中的切削力,并通过有限元软件DEFORM模拟不同低温条件下的车削过程,利用后处理功能观察车削过程温度分布。研究结果表明：低温切削可以增加切削过程的切削力,同时减少切削过程中工件表层的温度差,使得残余拉应力减小或者残余压应力增大,且温度越低这种效果越明显。     

TC4钛合金/304不锈钢异种材料扩散焊研究

在真空条件下制备TC4钛合金/304不锈钢双金属复合材料,利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和显微硬度计对结合区的显微组织和性能进行测试分析。结果表明:当温度为1 025℃、保温60 min时,扩散连接得到的TC4/304双金属复合材料过渡层界面清晰、焊接缺陷较少,结合区的硬度曲线呈先升后降的趋势,峰值硬度为613.5HV;当扩散温度高于975℃时,TC4/304界面处形成A、B、C新相层,A层为混合铁基固溶体,B层主要为Fe_2Ti、FeTi和TiCr_2多元复杂脆性金属间化合物,C层靠近TC4侧为β-Ti基的单相固溶体组织;并且过渡层的厚度随连接温度的升高而递增。     

SiO2和CaF2活性剂增加304不锈钢TIG焊缝熔深机理研究

为研究SiO_2和CaF_2活性剂增加304不锈钢焊缝熔深的作用机理。分析不锈钢工件表面涂敷活性剂对焊接电弧及表面张力的影响;通过金相组织观察分析活性焊接对焊缝组织的影响。结果表明:在不锈钢表面涂敷SiO_2、CaF_2活性剂能增加焊缝熔深;SiO_2活性剂的涂覆影响焊接电弧电压,焊接电流未产生变化;添加SiO_2、CaF_2活性剂的液态熔池金属界面张力降低;304不锈钢活性焊接接头组织无显著变化。     

热处理工艺对304L不锈钢/Gr70碳素钢爆炸复合板界面硬度的影响

通过对比分析不同热处理工艺对304L不锈钢复合板界面硬度及结合强度影响规律,发现随着回火温度的提高,钢侧硬度逐渐降低,而304L侧的界面硬度,当保温温度在640℃以上时,才开始下降.经对试验结果对比分析后发现,当回火热处理工艺为:640℃保温4h,炉冷,复合板界面硬度值降低至350HV且均匀,更便于后续加工使用.     

高氮不锈钢工艺性能研究

以高氮钢板材为研究对象,探索高氮奥氏体不锈钢的加工工艺性能,进行加工硬化表面粗糙度、切削力、刀具磨损、钻孔、攻丝及排屑性能试验。结果表明,高氮钢材料加工硬化严重,切削力不高于普通结构钢,加工后可获得良好的表面粗糙度。     

奥氏体不锈钢拉廷成形件的铁磁性

用磁笔检测ＳＵＳ３２１钢板拉延成形的零件时，发现磁笔对零件的不同部位的吸力大小有明显的差别，且很有规律。沿零件的纵向，从下向上逐点检测，则吸力是从无到有，从小到大；在零件的同一高度上检测沿圆。周均布的１６个测点，则是在拉延方向与原材料纤维方向平行（０°）处的吸力最小，呈４５°～６７．５°夹角处的吸力最大。吸力的大小与其材料的变形量及诱发的马氏体量有关。     

304L不锈钢接触MON氧化剂时的腐蚀速度

准确了解不锈钢接触四氧化二氮和一氧化氮的混合物后的腐蚀速度对可长期贮存使用的火箭发动机具有重要的意义。文章通过实验阐明了氧化剂的含水量、保管温度对不锈钢的腐蚀速度的影响,从而建议要严格限制四氧化二氮中的含水量,使其下降到0.05％(质量)。     

高氮奥氏体不锈钢与603马氏体高强钢焊接接头组织及性能

高氮奥氏体不锈钢与603马氏体高强钢因优越的力学性能在装甲防护领域具有广阔的应用前景。根据“低强匹配”原则,采用ER307Mo奥氏体不锈钢焊丝对30 mm厚的高氮奥氏体不锈钢和603马氏体高强钢脉冲熔化极惰性气体保护焊对接焊接,并分析焊接接头微观组织及力学性能。研究结果表明：试验得到了表面成形良好、内部无裂纹、未熔合等缺陷的焊接接头;焊缝组织主要为奥氏体以及被奥氏体基体包围的铁素体树枝晶,高氮奥氏体不锈钢熔合线附近组织主要为奥氏体,603钢熔合线附近组织主要为条片状马氏体、贝氏体以及回火马氏体;接头的断裂形式以韧性断裂为主,存在少量的解理断裂特征,能谱仪点扫描结果表明,韧窝中心的第2相粒子为富Fe的碳化物;焊接接头的平均抗拉强度达722 MPa,平均断后延伸率达20.2%;焊缝金属的动态屈服强度为913 MPa,最大工程应力为2 045 MPa,抗冲击性能优于603钢母材。     

基于铜中间层的钛合金与不锈钢的真空扩散焊研究

采用纯Cu箔为中间层在真空钼丝烧结炉中进行TC4和304的扩散连接,利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)对接头组织和成分进行表征,并测试结合区的显微硬度。结果表明,Cu作为中间层有效抑制了Ti与Fe、Cr的互扩散,不同焊接温度下均形成3个新相层。A层主要为富集Ti、Cu形成的混合Fe基固溶体;B层主要为TiCu金属间化合物、β-Ti(Fe)及Fe-Cu共析混合物;C层主要是β-Ti为基的混合固溶体和少量Ti-Cu化合物。过渡层生成Cu Ti2、Cu3Ti2,主要分布在B、C层。焊接温度为1 050℃、保温为60 min时,焊接缺陷较少,具有良好的焊接质量。结合区厚度适中,组织分布较均匀,显微硬度在A/B界面附近达到峰值,为667.2HV。     

高氮奥氏体不锈钢切削试验研究

高氮奥氏体不锈钢是一种难加工材料。在分析材料特性的基础上,通过刀具磨损与耐用度对比试验,研究了切削过程中刀片的典型磨破损形态和磨损机理,得出了相对较优的刀具材料牌号和切削参数。研究结果表明:刀片典型的磨破损形态主要表现为前刀面粘结磨损和刀尖微崩刃破损等;由于稳定的积屑瘤的产生,YG8与其它刀片相比,在50～75m/min的切削速度范围内切削性能最好,刀具寿命最长。     

保护气对奥氏体不锈钢药芯焊丝弧焊接头性能的影响

为探究奥氏体不锈钢药芯焊丝弧焊中保护气成分对其接头力学性能的影响机理,通过硬度测量、冲击试验和弯曲试验,研究氩气(Ar)、二氧化碳(CO2)和氧气(O2)不同比例混合保护气对奥氏体不锈钢药芯焊丝弧焊接头力学性能的影响,并结合金相组织观察、光谱成分分析和断口扫描分析等方法对其影响机理进行分析和研究。结果表明,随着保护气体中CO2成分的增加,接头焊缝区域硬度降低、冲击韧性下降,但对接头弯曲性能影响不大,这主要与焊缝组织中铁素体所占比例降低以及氧化物夹杂增多有关。同时发现,保护气中加入一定量的O2具有抑制CO2的分解、减缓接头硬度和冲击韧性下降的作用。     

碳钢-不锈钢水下爆炸焊接的试验研究

为探究中间水层厚度及炸药厚度对Q235R碳钢-304不锈钢水下爆炸焊接质量的影响,设计了不同工艺条件下的水下爆炸焊接试验,测试了焊接过程中基复板的结合速度和结合压力,并对复合板结合界面波形和力学性能进行了检测。结果表明：水下爆炸焊接由于对基复板进行了抽真空处理可以采用高爆速炸药;当中间水层厚度一定时,增加炸药厚度反而导致复合板力学性能下降;当炸药厚度一定时,随着中间水层厚度增大,结合压力减小,导致结合界面波形的波长和振幅均增大,复合板力学性能下降。     

奥氏体不锈钢低温气体渗碳过程中温度对渗碳层的影响

利用扫描电镜、电子探针、显微硬度计、CS电化学工作站研究AISI316奥氏体不锈钢经低温气体渗碳处理后渗碳层显微组织及力学特性的变化。结果表明,在450,470,500 ℃温度条件下,在AISI316奥氏体不锈钢表面获得10~33 μm的硬化层,随温度的不同,渗层深度、硬度梯度、耐蚀性能呈现不同的变化规律。     

马氏体不锈钢焊接接头动态断裂韧性的研究

进行了G242焊条的修复焊接接头与母材动态断裂韧性及疲劳寿命的试验,通过分析无任何附加工艺条件的焊缝状态（简称焊态）;焊后对焊缝表面锤击;焊接时对每道焊缝进行锤击;焊后氩弧重熔焊趾;焊接时对每道焊缝进行锤击,且焊后分别进行600℃、650℃、700℃的热处理等工艺条件下焊接接头的性能变化规律,通过扫描电镜、光学金相探明不同工艺条件下焊接接头微观断裂机制及组织性能变化,通过接头硬度测试,测定不同工艺条件下接头硬度分布,以间接反映其组织及强度变化趋势。最终确定了采用马氏体不锈钢焊条施焊时合理的焊接工艺措施及焊后热处理制度。     

化学成分对ASTMA890双相不锈钢组织的影响

研究化学成分对ASTM A890双相不锈钢组织的影响,利用金相显微镜对试样进行组织观察,结合体视学定量金相,利用最小二乘法对所测得数据进行拟合,建立双相不锈钢的组织及相比例与化学成分之间的直接联系。结果表明:铬当量Creq=26.68%、镍当量Nieq=11.89%时,可使双相不锈钢的相比例达到理想的1∶1,从而获得良好的综合性能。     

应变强化对S30408奥氏体不锈钢应力腐蚀开裂敏感性的影响

采用慢应变速率试验法,研究应变强化对S30408奥氏体不锈钢在高温氯离子水溶液中应力腐蚀开裂敏感性的影响。结果表明:随应变强化量的增大,材料在试验环境中的应力腐蚀敏感性增加;由应变强化产生的α′形变马氏体是造成材料应力腐蚀敏感性增大的主要因素。应变强化会增加奥氏体不锈钢制压力容器在高温腐蚀性介质环境中的服役风险。     

高温高压CO_2含Cl~-环境下超级Cr13马氏体不锈钢的腐蚀行为

针对超级马氏体不锈钢Super-Cr13,研究其在150℃、CO2分压为1 MPa且有不同Cl-含量的模拟工况环境下的腐蚀行为,并与传统2Cr13马氏体不锈钢进行对比。采用腐蚀质量损失以及SEM观察等方法,对不锈钢的腐蚀程度、表面形貌和微观组织进行分析;比较高温高压腐蚀后钝化膜的结构特点,并分析讨论CO2和Cl-腐蚀的交互作用。结果表明:Super-Cr13表面能够形成保护性很强的钝化膜,可有效减缓均匀腐蚀和阻止点蚀的形成。     

高强马氏体不锈钢疲劳性能及裂纹扩展的研究

通过疲劳试验研究1Cr12Ni2W1Mo1V马氏体不锈钢的疲劳性能和裂纹扩展,并对断口形貌进行扫描分析。结果表明:1Cr12Ni2W1Mo1V钢疲劳强度为518 MPa,疲劳裂纹门槛值ΔKth为3.619 8 MPa·m1/2,符合奥金格公式;断口处分布大量的韧窝和撕裂棱,表现为脆性断裂特征,但是在瞬断区可见撕裂棱,表现为韧性断裂特征。     

奥氏体不锈钢低温气体渗碳过程中温度对渗碳层的影响

利用扫描电镜、电子探针、显微硬度计、CS电化学工作站研究AISI316奥氏体不锈钢经低温气体渗碳处理后渗碳层显微组织及力学特性的变化。结果表明,在450,470,500℃温度条件下,在AISI316奥氏体不锈钢表面获得10~33μm的硬化层,随温度的不同,渗层深度、硬度梯度、耐蚀性能呈现不同的变化规律。     

轴承钢的室温尺寸稳定性研究

经过理论推导,结合实验数据得到GCr15轴承钢室温时效过程中的尺寸变化公式。利用C++语言编制了轴承钢室温时效过程尺寸变化的可视化预报模型。根据模型模拟结果表明,影响轴承钢硬化层尺寸稳定性的主要因素是残余奥氏体的含量和回火温度以及回火时间。残余奥氏体含量越低,回火越充分,则相应的试件的尺寸稳定性越好。因此控制残余奥氏体的含量,提高回火温度,延长回火时间,使不稳定的马氏体尽量发生分解,是保证轴承钢材料尺寸稳定性的主要措施。