天然气分输减压阀阀体用铸钢的低温力学性能

以天然气分输减压阀阀体用1.6220铸钢为研究对象,采用低温拉伸以及低温冲击试验方法研究了其热轧态和调质态的力学性能随试验温度的变化规律,获得了其韧脆转变温度,观察了不同温度下冲击试样的断口形貌。结果表明:随着试验温度的降低,该铸钢的屈服强度和抗拉强度显著提高,断面收缩率和伸长率逐渐下降;调质处理明显改善了铸钢的低温力学性能,调质态铸钢的屈服强度、抗拉强度、塑性均比热轧态的高,韧脆转变温度由热轧态的2.76℃降低到-14.46℃;随着温度的降低,铸钢的断裂形式由韧性断裂向解理断裂转变。     

钒微合金化钢的强韧性研究

测定了不同成分的钒微合金化钢的静态相变点和动态CCT曲线；分别采用再结晶轧制（RCR）和控制轧制（CR）工艺进行轧制，测试了热轧板的拉伸性能和冲击功。结果表明：有效钒、氮含量的增加对钢的Ac1和凡相变点的影响不大，而Ar1-和Ar3则下降。当冷却速率大于约5℃／s时，钢中出现贝氏体组织；当冷却速率超过约9℃／s时，组织由贝氏体＋铁素体组成。RCR钢的强度高于CR钢，但断裂伸长率和冲击功较低。有效氮含量越高，两种不同工艺轧制对钢的强度和韧性的影响越大，钢中每增加0．001％的有效氮含量，CRC和CR钢的屈服强度分别提高16．8和8．2MPa。     

CKE2500履带板微观组织和力学性能研究

系统研究了CKE2500履带板的成分、组织和力学性能。结果表明,材料为低碳钢,碳含量0.2%,硅含量0.42%,锰含量1.1%,铬含量0.76%,镍含量0.80%,钼含量0.55%;调质后,显微组织为回火索氏体,晶粒细小、均匀,材料抗拉强度为930 MPa,屈服强度为864 MPa,-40℃下冲击功为61.2J。分析认为,材料具有优良的力学性能与其合理的成分设计及热处理工艺是一致的。     

高韧性等温淬火球墨铸铁的生产工艺及力学性能

为了稳定某高韧性等温淬火球墨铸铁(ADI)铸件的生产,对其进行了化学成分设计,加入铜、钼、镍等元素进行适当的合金化,铸造球铁毛坯,然后采用在880～920 ℃奥氏体化、350～370 ℃等温淬火工艺进行热处理,对其性能进行了测试.结果表明:试样的抗拉强度在908～1 054 MPa时,平均伸长率达11.8%,冲击功136 J,屈服强度744 MPa,布氏硬度271 HB,其力学性能指标明显优于欧盟ADI标准值;同时发现合金化高韧性ADI铸件的力学性能不遵循欧盟ADI标准EN1564中抗拉强度与伸长率、冲击功、屈服强度、布氏硬度之间的变化规律.     

提高40CrMnMo钢低温冲击功工艺研究

研究了Φ200实心40CrMnMo棒料的热处理工艺.在采用了新的调质处理后,在拉伸强度、屈服强度和延伸率满足标准要求的情况下,-20℃低温冲击功由原来最低22 J提高到75 J.实验结果表明,采用新的热处理工艺可明显改变材料的冷脆转变温度,提高材料的低温冲击功.     

钛与铌微合金化Q345C钢显微组织与力学性能的对比

对比研究了钛和铌微合金化Q345C钢的显微组织及力学性能。结果表明:两种试验钢均具有较高的屈服强度、良好的延伸性和低温冲击韧性,钛微合金化钢的延展性和低温冲击韧性更好,强度略低;两种钢的组织均由铁素体和珠光体组成,晶粒度均为9~11级;钛微合金化钢中的夹杂物主要为MnS和少量Ti4C2S2,析出物是尺寸为50~250nm的TiN,强化机制主要为细晶强化;铌微合金化钢中的夹杂物主要为MnS,析出物是尺寸为20~100nm的Nb(C,N),强化机制主要为细晶强化和沉淀强化。     

钒微合金化对12Cr2Mo1R厚板组织和性能的影响

为了研究钒微合金化对12Cr2Mo1R组织和性能的影响及钒改进型12Cr2Mo1R厚板产品的强化和韧化机制,在50 mm厚12Cr2Mo1R钢中添加不同含量的钒,通过光学显微镜、扫描电镜、室温及500℃高温拉伸试验、-60℃低温冲击试验、维氏硬度试验等手段,研究了钒微合金化对12Cr2Mo1R厚板的微观组织、析出相以及强度和韧性的影响。研究表明,钒微合金化后,主要通过碳化物析出强化机制提高了12Cr2Mo1R厚板的强度和韧性;同时,添加V后,钢板的晶粒细化对提高钢板的强度和韧性也有一定贡献;合适的钒添加量为0. 30%。     

40CrNi2Mo钢的低温力学性能

采用低温拉伸试验与系列冲击试验对调质态40CrNi2Mo钢的低温(室温～-150℃)力学性能进行了研究。结果表明:该钢屈服强度和抗拉强度随温度的降低而升高,断面收缩率、伸长率随温度的降低而减小,并且它们与温度均呈线性关系;求出了该钢屈服强度与抗拉强度随温度变化的关系式;根据绘制出的冲击功曲线,根据综合能量法及断口形貌可确定其韧脆转变温度为-125℃。     

960MPa级含钼低碳钢钼含量与热处理工艺的确定

为了得到屈服强度960 MPa级高强度低碳结构钢的最佳钼含量和热处理工艺,采用显微组织分析、力学性能检验、断口分析等方法研究了热处理工艺对不同钼含量试验钢显微组织与力学性能的影响。结果表明:随钼含量增加,淬火态试验钢的抗回火软化能力逐渐增强;最优钼含量为0.4%(质量分数),此成分试验钢经最佳热处理工艺(880℃淬火+580℃回火)处理后屈服强度为988 MPa(达到试制要求),抗拉强度为1 000 MPa,伸长率为15.5%,-20℃夏比冲击功为52 J,且冲击断口具有韧窝特征,此时试验钢显微组织为回火托氏体,淬火马氏体板条部分发生分解。     

两种高速铁路用新型鱼尾板材料的力学性能评价

对国产和德国产两种新型鱼尾板材料在室温和低温下的拉伸性能和冲击性能进行了对比研究;用扫描电镜观察不同温度下拉伸断口和冲击断口的形貌,并讨论了材料的断裂方式.结果表明:两种材料均为低合金钢;室温和低温下的拉伸、冲击性能均高于国内现用的B7钢及日本产鱼尾板材料,在室温和-55℃下,国产材料的屈服强度、伸长率分别为568,700 MPa和22.0 %,21.5%,德国产材料屈服强度、伸长率分别为615,675 MPa和24.4%,22.0%;德国产鱼尾板材料力学性能比国产材料稳定.     

选区激光熔化成形Inconel625合金的显微组织及力学性能

采用雾化方法制备了Inconel 625合金粉,利用选区激光熔化成形技术将该合金粉直接成形制备了金相、拉伸和冲击试样,研究了其表面残余应力、显微组织及退火前后的力学性能。结果表明:试样表面有少量微裂纹,内部存在少量碳氧夹杂物颗粒,显微组织均匀致密,由单一奥氏体相组成;退火前试样的表面残余拉应力为398 MPa,高于经1 140℃×2h退火处理后试样的(242 MPa),其平均屈服强度、抗拉强度、冲击功、断后伸长率和断面收缩率分别为743 MPa,1 043 MPa,139J,31.4%和49.6%,而退火处理后试样的屈服强度、抗拉强度降低,冲击功、伸长率和断面收缩率有所增加;退火前试样的拉伸和冲击断口均呈韧性断裂特征。     

碳、钛对铸造Fe－Cr－Al耐热钢性能的影响

Ｆｅ－Ｃｒ－Ａｌ耐热铸钢因晶粒易粗大导致强度塑性较差而限制了使用，通过强化精炼、合金化处理及改进铸造工艺能防止这种倾向。研究了碳、钛含量对该耐热铸钢室温强度、高温强度及抗氧化性能的影响，试验结果表明，当Ｃ＜０．２０％、Ｔｉ＜１．０％时，铸造Ｆｅ－Ｃｒ－Ａｌ耐热钢有较好的综合性能。     

N含量对移动容器用正火钢组织及性能的影响

为适应移动容器行业减重需求,采用V-N微合金技术,通过细化晶粒和析出强化机制,研发出60 kg级高强度移动容器用正火钢,揭示出不同N含量对正火态钢板组织、性能及其热加工温度适应性影响的规律。V含量在0. 14%～0. 20%范围时,随着N含量由0. 094‰提高至0. 129‰,平均晶粒直径由3. 31μm细化至2. 89μm,屈服强度上升了24 MPa,达到512 MPa,抗拉强度为668 MPa,下降了27 MPa,-40℃低温冲击吸收能量略有提高;当N含量提高至0. 198‰时,平均晶粒直径细化至1. 96μm,屈服强度进一步上升至525 MPa,抗拉强度变化不大,为665 MPa,-40℃低温冲击吸收能量显著提升,平均值达到146 J,较N含量0. 094‰时提高了83 J。研究表明,N含量为0. 198‰的钢板对热成型温度的适应性显著改善,热成型温度从870℃提高至950℃时,钢板晶粒粗化程度小,晶粒度仍维持在10级以上水平。     

弛豫时间对X100管线钢组织和力学性能的影响

采用拉伸试验、冲击试验以及显微组织观察等方法研究了轧后弛豫时间对X100管线钢显微组织与力学性能的影响。结果表明:随着弛豫时间延长,贝氏体铁素体板条变宽,板条内部位错密度降低,碳氮化物析出量增多,屈服强度呈现先减小后增大的趋势,抗拉强度缓慢增加,屈强比与断后伸长率先降低后升高然后再降低,-20℃下的冲击功先升高后降低;弛豫时间为52s时能够获得较高的强度、韧性和均匀伸长率,可满足X100管线钢抗大变形的要求。     

钒-铌微合金化对铬-镍-钼系重载齿轮钢性能的影响

对铬-镍-钼系重载齿轮钢进行钒-铌微合金化处理,并对比了微合金化处理前后的淬火与渗碳组织及其性能.结果表明:经过钒-铌微合金化处理后,该钢的奥氏体晶粒得到显著细化;伴随着晶粒的细化,其冲击吸收功得到较大幅度的提高;在渗碳温度范围内长时间保温时不会发生奥氏体晶粒的异常长大;晶粒细化也使其渗碳层的组织和性能得到改善.     

正火工艺参数对轨道交通用20MnV弹簧钢显微组织与力学性能的影响

对轨道交通用20MnV弹簧钢进行了不同温度(780,830,880,930,980℃)和不同时间(0.5,0.75,1,1.25h)的正火处理,研究了正火温度和正火时间对试验钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:随着正火温度升高,20MnV弹簧钢组织由不均匀铁素体和粒状贝氏体转变为等轴铁素体和块状铁素体;当正火温度低于830℃时,随着正火温度的升高,试验钢的屈服强度和抗拉强度降低,断后伸长率和低温冲击功增大;当正火温度高于830℃后,试验钢的屈服强度和抗拉强度均随着正火温度升高而增加;在不同正火时间下,试验钢的显微组织均为等轴铁素体和块状珠光体;随着正火时间的延长,试验钢的屈服强度、抗拉强度、断后伸长率、低温冲击功均先增后降;当正火温度为930℃、正火时间为1h时,试验钢的力学性能最佳。     

27%Cr高铬铸铁组织及性能研究

对不同碳、钼含量的27％高铬铸铁的组织、硬度及耐磨性等进行了试验。结果表明：高铬铸铁的淬火硬度及抗磨料磨损能力随含碳量增加而提高。但当铬、碳含量比低于7时,宏观硬度降低。钼对改变大量析出奥氏体的临界含碳量有一定影响,铬、碳含量比低于7时,加钼量不应低于2％。无论含钼或不合钼,过共晶高铬铸铁（3．7％C）抗磨料磨损能力均优于亚共晶高铬铸铁,冲击韧度与后者相近。     

铬镍钼钢中疲劳裂纹扩张和闭合行为

本文采用中心裂纹试样,对含碳量分别为0.20%、0.40%和0.80%的三种高强度铬镍钼钢,在应力比从-1至0.5范围内,着重探讨了含碳量、热处理规范与材料强度水平对断面挤压和负应力比条件疲劳裂纹扩张与闭合行为的影响。研究表明：外加压应力使裂纹面产生强制挤压,导致塑性闭合效应降低。在相同的最大应力强度固子K max作用下,负应力比条件会促使裂纹加速扩张。当断裂机制以准解理和韧窝为主时,不同的含碳量、热处理规范和应力比条件下的裂纹扩张速率da/dn相对有效应力强度因子△K (eff)能够完全归一。在线性区,疲劳裂纹闭合行为不受K max的影响,其闭合效应是应力比和材料屈服强度的函数。     

舰船艉轴架电弧熔丝3D打印用金属型药芯丝材的研制

通过合金化体系设计舰船艉轴架电弧熔丝3D打印用金属型药芯丝材,研究了其在堆积电流155～250A、堆积电压23～29V下的工艺性能及堆积金属的显微组织和力学性能;用该药芯丝材打印出舰船艉轴架模拟件,分析了该模拟件的尺寸精度。结果表明:药芯丝材的成形性能良好,电弧稳定,飞溅率小于2.5%;堆积金属的显微组织由珠光体、块状铁素体和板条贝氏体组成,贝氏体板条最大宽度约为0.80μm,板条内部有高密度位错和碳化物;沿堆积方向堆积金属的屈服强度为550MPa,抗拉强度为651MPa,-20℃冲击吸收功为58J,垂直于堆积方向的屈服强度为538MPa,抗拉强度为642MPa,-20℃冲击吸收功为60J;与ZG510钢相比,堆积金属具有更好的强韧性;舰船艉轴架模拟件没有出现裂纹、气孔等缺陷,尺寸偏差在1mm以内。     

医疗器械用高氮不锈钢中厚板钨极氩弧焊接接头的组织与性能

采用钨极氩弧焊对7 mm厚的高氮不锈钢板进行了焊接,研究了焊接接头的组织和力学性能。结果表明:焊缝区和热影响区组织为奥氏体和δ-铁素体,当2%氮气加入保护气体时,焊缝强度明显提高,抗拉强度达到865 MPa,与母材(抗拉强度875 MPa)相当,且焊缝韧性也可获得提高;整个焊接接头具有良好的低温冲击韧性,-40℃时,焊缝区的冲击吸收功为70 J,熔合线附近的冲击吸收功为55 J,热影响区的冲击吸收功为60 J。