新型无Ni高N奥氏体不锈钢的低温变形行为

利用冲击实验、拉伸实验、XRD和TEM对2种不同N含量的无Ni高N奥氏体不锈钢低温变形行为进行了研究.结果表明,高N奥氏体不锈钢在低温下发生明显的韧脆转变和加工硬化现象.在实验材料的Mn含量水平内,提高Mn含量能够改善高N奥氏体不锈钢的低温塑性和韧性,降低其韧脆转变温度.18Cr-12Mn-0.55N钢在低温拉伸变形时会发生形变诱导马氏体相变,但马氏体转变量很少,降低温度对马氏体转变量无明显影响.形变诱导马氏体能提高高N奥氏体不锈钢的加工硬化能力,但降低了钢的低温塑性和韧性.加工硬化能力和层错能随温度的降低而降低是Re-Cr-Mn高N奥氏体不锈钢在低温下发生脆断的主要原因.     

不同应变率下 TRlP钢的拉伸性能

在自制气动式间接杆杆型冲击拉伸试验机上对含1.6Si-1.58Mn-0.195C的TRIP（Transformation-induced Plasticity)钢在不同应变率下的高速冲击拉伸性能进行了研究，并和静态拉伸性能进行了比较。结果显示，随应变速率的提高，材料的抗拉强度显著增加，延伸率降低。由于TRIP钢组织中残余奥氏体在应力应变作用下向马氏体的相变诱发转变显著改善了材料的塑性，因此在高应变率下的延伸率仍较好。     

γ/ε双相Fe-19Mn合金在拉伸变形过程中的组织演变和加工硬化行为

采用OM、EBSD、TEM、XRD和拉伸实验等方法,研究了γ-奥氏体/ε-马氏体双相Fe-19Mn-0.0017C(质量分数,%)合金在拉伸变形过程中的组织演变和加工硬化行为。结果表明,Fe-19Mn发生了变形诱导马氏体相变,并且随着变形量的增加,相变过程由以γ→ε相变为主转变为以ε→α'相变为主。对比分析加工硬化率的变化与相含量的变化,表明ε→α'相变比γ→ε相变具有更高的加工硬化能力。同时,在变形过程中,ε-马氏体不仅发生了位错滑移,还形成了■孪晶,以满足ε-马氏体的变形协调。在γ→ε和ε→α'双重相变引起的相变诱导塑性(TRIP)效应、γ-奥氏体/ε-马氏体/α'-马氏体中的位错滑移,以及ε-马氏体的孪生变形等机制的共同作用下,Fe-19Mn的抗拉强度和总延伸率分别达到722 MPa和31%,显示出良好的强塑性匹配。     

含TRIP效应的Fe-18Mn-Si-C热轧TWIP钢的设计与研究

本文采用层错能估算和相图计算的方法,通过增C降Mn的成分优选,设计了Fe-18Mn-0.528Si-0.6C(质量分数,%)实验钢,研究表明,该钢种在室温拉伸变形时会发生γ→ε相变.借助OM,XRD和TEM对热轧实验钢板室温拉伸性能测试前后的组织进行了分析与研究,结果表明:经过1100℃开轧,850℃终轧后空冷的热轧钢板由于孪晶诱发塑性(TWIP)+相变诱发塑性(TRIP,γ→ε)双重效应的作用,实现了抗拉强度超过1 GPa,延伸率大于60%的优良性能,达到了第三代汽车用钢的要求;淬火ε马氏体和应力诱发ε马氏体的存在会导致力学性能下降.     

应变速率对低C高Mn TRIP/TWIP钢组织演变和力学行为的影响

研究了Fe-18Mn低C高Mn TRIP/TWIP钢在应变速率范围为1.67×10^-4-10³s^-1的室温拉伸实验过程中力学性能和组织的变化.在准静态拉伸应变速率范围内(1.67×10^-4-1.67×10^-1s^-1),应变速率对高Mn TRIP/TWIP钢的抗拉强度产生逆效应,随着应变速率的加快,抗拉强度和延伸率都降低;而在动态拉伸应变速率范围内(10¹-10³s^-1),应变速率对高Mn TRIP/TWIP钢的延伸率产生逆效应,抗拉强度和延伸率都随着应变速率的加快而增加;在应变速率为10³s^-1时,高Mn TRIP/TWIP钢抗拉强度可达到957 MPa,延伸率达到55.8%,具有较好的综合力学性能;随着应变速率的提高,马氏体转变量减少,孪生变形向多个方向发展.采用SEM,TEM和XRD等方法对变形前后的组织进行了分析,在所有应变速率范围内的拉伸变形过程中都产生了奥氏体向马氏体转变和形变孪晶,并且在应变速率为10³s^-1的高速拉伸过程中产生绝热温升效应,使得基体软化.     

DP1180双相钢在高应变速率变形条件下应变硬化行为及机制

利用电子万能试验机和分离式Hopkinson拉杆装置对DP1180冷轧双相钢分别进行应变速率为0.001 s^-1和500,1750 s^-1的准静态和动态拉伸实验,根据修正的Swift真应力-应变模型对实验数据进行了非线性拟合,并用修正的Crussard-Jaoul分析法计算出修正的Swift模型的应变硬化指数.结果表明:在准静态和动态拉伸下,都存在两阶段应变硬化特性,第一阶段随应变速率的增加应变硬化能力增强;第二阶段随应变速率的增加应变硬化能力减弱;转折应变随应变速率的增加从3.12%减小到1.28%.在高应变速率下,马氏体附近的铁索体由于受到变形协调性的限制,形成位错结构胞块,其尺寸可达约90 nm,而且几何必需边界（GNB）的存在使得DP1180双相钢在高应变速率下变形过程中不至于瞬间破坏;在应变速率为1750 s^-1时,绝热温升△T=103℃使得马氏体更容易发生塑性变形.     

冷变形对FeMnSiCrNi合金形状恢复率和转变温度的影响

通过Fe16Mn6Si7Cr7Ni合金变形量的大小和形变的类型来研究马氏体的转变特征.形变类型及变形量为:冷轧13%～28%;拉伸4%～17%.并通过热膨胀法测量合金相转变起始温度和转变终了温度,合金的相组成和微观结构特征通过XRD、SEM获得.研究结果表明:冷变形过程均会导致合金的形状恢复率降低,导致应力诱发ε、α/马氏体的形成,并使热马氏体的帆低于室温.     

Fe-22Mn TRIP/TWIP钢拉伸过程组织、性能及晶体学行为分析

对Fe-22Mn-3Si-2Al高锰TRIP/TWIP钢拉伸变形后的组织、性能特点进行研究,利用EBSD技术分析了形变过程中马氏体相变的晶体学特点.结果表明,Fe-22Mn钢形变前含有大量硬度高于奥氏体的热致ε-M;拉伸变形后,热致ε-M转变为α’-M,ε-M与α’-M相变有明显的先后顺序,即具有不同步性.Fe-22Mn钢拉伸时TRIP效应和TWIP效应共存,具有良好的塑性和强度结合,且ε-M没有引起低温脆性.热致ε-M为倾转的基面取向,形变时易发生基面滑移,并发生少量86°<1120>孪晶,在出现30°<0001>误标后与ε-M基体形成93°<7253>取向关系.形变后α’-M取向绕<110>转动,变得漫散,形成"彗星拖尾"现象.同时,形变过程中奥氏体的取向也发生转动,产生绕<110>轴的小角度取向差.此外,原始奥氏体中的大量退火孪晶界对马氏体相变有促进作用.     

VC沉淀粒子对TWIP钢加工硬化行为的影响

对Fe-Mn-C系2种TWIP钢Fe22Mn0.6C和Fe22Mn0.6C0.19V的显微组织、力学性能及加工硬化行为进行了研究.结果表明,经900℃固溶处理后的Fe22Mn0.6C0.19V钢和经800℃固溶处理的Fe22Mn0.6C钢具有晶粒尺寸相近的奥氏体组织;Fe22Mn0.6C0.19V钢在真应变ε>0.14后进入加工硬化速率平台区,而Fe22Mn0.6C钢则在ε>0.12后即进入加工硬化速率平台区;Fe22Mn0,6C0.19V钢在ε>0.21以后结束了加工硬化速率平台区,其平台区明显较Fe22Mn0.6C钢短;Fe22Mn0.6C0.19V钢加工硬化速率平台在ε>0.21以后结束是由VC沉淀粒子与TWIP钢形变孪晶相互作用引起的,VC沉淀粒子对于TWIP钢形变孪晶的产生及增殖都有明显的抑制作用.     

不同变形量中锰轻质钢的拉伸变形行为

采用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、透射电子显微镜及拉伸试验机等,研究了3种成分的中锰轻质钢在不同变形量(0～30%)时的组织演化和力学性能,并分析了其拉伸行为和变形机制。结果表明:3种试验钢的显微组织均由铁素体和奥氏体两相组成,力学性能良好,其强塑积均超过了30 000 MPa·%。在拉伸变形过程中,锰含量较低的Fe-3. 67Mn-4. 99Al-0. 28C钢中奥氏体含量随着变形量的增加而降低,发生了奥氏体向α’马氏体的渐进式转变,即产生了TRIP效应;锰含量较高的钢在变形过程中发生了TWIP效应,使其具有较好的塑性。Fe-10. 46Mn-5. 14Al-0. 24C钢中还发生了奥氏体向ε马氏体的转变,该转变显著发生在变形量10%～30%之间; Fe-11. 38Mn-5. 36Al-0. 87Cr-0. 52C钢中未发生相变,变形过程中观察到的高密度位错墙可能是其强度较高的原因之一。     

高强度、高韧性、高模量钛合金研究进展

介绍了北京有色金属研究总院在高强度、高韧性、高模量钛合金方面的研究进展.总结了TB8,HE130和Ti-6-22-22S 等三种合金的研制过程和取得的结果.     

WELDING BETWEEN HIGH MANGANESE STEEL AND HIGH CARBON STEEL

1.Withthedevelopmentofthehighrunningspeedrailway,thecontinuouslyweldedlinewasreqUired.~ughthetechniqUeofweldingrailsteelhasbeenrealized,theweldingofarailwaytrackpartmadefromhighmanganesesteeltorailwasonlysolVedpclybyflashbuttweldinginFranceandAustralia{.ill.china,thisstudywasstartedin1990's.Someadvanceshavebeenobtained,buttherewasnotagoodmethodtosolvetheproblem.Thepresentinvestigationbeganin1997,andgoodresultshavebeenobtained.2.~conic2.1ExperimentalmaterialsThesampleofhighmaxlganesesteelwith…     

高温高压条件下叶蜡石的相变

采用微区X射线衍射技术，对在高温高压作用后有白云石套管隔热的叶蜡石材料进行了相变的测试，结果表明，叶蜡石受高温高压作用后主要相变成柯石英和方英石，同时还发现存在一种晶体acetylene dicarboxylic acid(C4H2O4)，没有发现蓝晶石结构，说明白云石套管有绝热作用，能使叶蜡石层内壁的温度降低，使硬质合金顶锤表面的温度降低，从而延长顶锤的使用寿命。     

HIGH TEMPERATURE COMPOSITES

ＨＩＧＨＴＥＭＰＥＲＡＴＵＲＥＣＯＭＰＯＳＩＴＥＳＭ．Ｖ．Ｎａｔｈａｌ（ＮＡＳＡＬｅｗｉｓＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒＣｌｅｖｅｌａｎｄＯＨ．ＵＳＡ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｐｕｒｐｏｓｅｏｆｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｓｔｏｒｅｖｉｅｗｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔ...     

PHASE COMPOSITION OF HIGH Ti-SLAG WITH HIGH Mg AND Ca CONTENTS

高镁、钙的高钛渣经查明有5个相。高钙、镁富集区结晶相化合物为2CaO·TiO_2,玻璃相中富集MgO。黑钛石固溶体含MgO很低,只占渣中MgO总量的11.65％,MgTi_2O_5/Ti_3O_5的分子比为1∶24。导出了渣中黑钛石的分子式为0.15[(Mg_(0.27)Ti_(0.73))0.2TiO_2]·0.85[Ti_2O_3·TiO_2]。     

高强度高韧性管线管的研制

总结了管线用X60，X65钢级无缝管的研制情况，阐述了其化学成分的选择和在线正火及控制冷却工艺，讨论了该类钢的强韧化机理。工业性试生产表明，选用0．16％C，1．45％Mn，0.05％Nb，0.10％V钢，采用在线正火工艺，可以生产出X60钢级无缝管。在该化学成分的基础上再加入少量的Cr，适当地提高钢中的Si含量，并控制N含量，辅以在线正火及控制冷却工艺，即可生产X65级无缝管。实验证明，所选的化学成分和采取的工艺路线是正确的。     

高速电弧喷涂Fe-Al复合涂层高温腐蚀研究

研究了高速电弧喷涂（HVAS）的几种Fe-Al复合涂层的耐高温腐蚀行为,用SEM观察分析了腐蚀表面的形貌和成分、涂层截面的组织结构.结果表明：随温度升高,4种Fe-Al涂层的腐蚀增重都增加,添加Cr3C2比添加WC或不添加任何增强的Fe-Al涂层有更高的耐腐蚀性. Fe-Al/Cr3C2涂层外表面形成了铝和铬的氧化物,阻止了氧化的进一步进行. 关键词：高速电弧喷涂;高温腐蚀;Fe-Al涂层     

纳米析出高强度钢的高温性能研究

采用Gleeble-3500热/力模拟试验机测定了新开发的纳米析出高强度钢在1 300～600℃的力学性能。结果表明:随拉伸温度降低,试验钢的抗拉强度逐渐升高,在1 000～750℃之间拉伸时,断面收缩率出现低谷,1 000℃时塑性仍很低,此温度区间即为该钢的第三脆性区,750℃时的断面收缩率最低,而在1 100～1 250℃之间钢的塑性良好。金相显微组织观察和扫描电镜观察发现,钢的第三脆性区拉伸试样断面呈现沿晶断口特征,以脆性断裂为主,表明纳米析出高强度钢的高温强度高,钢的塑性低谷的温度范围宽,易在连铸连轧生产过程中产生裂纹等缺陷,给实际生产工艺带来困难,需要注意制造工艺设计。     

HYDROGEN ATTACK ON AUSTENITIC STEEL 304 UNDER HIGH TEMPERATURE AND HIGH PRESSURE

The hydrogen attack of austenitic stainless steel 304 exposed to hydrogen under thepressure of 5 MPa at 733 K for 2×10~4 h in service was detected.The microstructurehas been studied by SEM and TEM.Hydrogen was determined with molten sampleswhich had tempered at.573,673,773,873,and 973 K for 6 h.The results showed thathydrogen attack in this steel was due to methane bubbles which resulted in occuring ofCr_(23)C_6.Thermodynamic analysis of hydrogen attack for stainless steel 304 was discussed.     

碳钢和不锈钢在高温环烷酸介质中的腐蚀行为

采用失重法和表面分析研究了碳钢和不锈钢在高温环烷酸油介质中的腐蚀行为规律。结果表明：酸值和温度是影响金属环烷酸腐蚀行为的主要因素,其反应动力学遵循Arrhenius公式。腐蚀速度随着温度的上升而增加,同一温度下酸值影响气相腐蚀速度与液相腐蚀速度之间的关系。腐蚀速度与酸值的平方根成线性关系。随着腐蚀时间的增加,腐蚀速度迅速降低,最后趋于稳定的腐蚀速度。