X100抗大变形管线钢焊接热影响区的显微组织与冲击功

采用部分再结晶区加速冷却的方法获得了X100抗大变形管线钢,利用焊接热模拟技术制备了不同热影响区试样并研究了其冲击功和显微组织。结果表明:X100抗大变形管线钢具有较强的极限应变能力,其组织为粒状贝氏体和多边形铁素体;模拟热影响区试样的冲击功随热循环峰值温度的升高而下降,当峰值温度为1 300℃时,冲击功为247.9J,比母材的降低了17.3%,冲击断裂方式也从韧性断裂转为解理断裂;热循环峰值温度升高使热影响区组织发生再结晶,并且晶粒粗化,降低了其韧性。     

不同温度固溶处理后FeMnSiCrNi形状记忆合金的力学性能和断裂特征

采用组织观察和拉伸试验等手段研究了经不同温度固溶处理后FeMnSiCrNi合金的力学性能与断裂行为.结果表明:经一定温度固溶处理后,铁基合金标准拉伸试样的拉伸断裂过程具有应力诱发马氏体相变和马氏体自身滑移两个塑性变形阶段;当固溶处理温度为1000℃时,该合金具有优良的综合力学性能;其拉伸试样的断裂机制为微孔聚集型延性断裂,断口特征主要表现为大量的韧窝.     

激光能量密度对激光选区熔化Cu-Al-Ni-Ti合金相对密度、微观组织和力学性能的影响

采用激光选区熔化技术(Selective laser melting,SLM)成形制备了不同工艺参数下Cu-Al-Ni-Ti铜基形状记忆合金试样。用排水法测试了块体试样的相对密度,对试样进行了显微组织分析和热分析,测试了拉伸试样在不同温度下的力学性能和测试试样的形状记忆性能,研究了激光能量密度对相对密度、显微组织和常温力学性能的影响规律。结果表明:块体试样的相对密度随激光能量密度的增大先增大再减小,试样的相对密度最大值达99.9%;当激光能量密度适中时(107J/mm3),熔化道连续且无明显缺陷,激光能量密度过低或者过高,试样会产生熔化道不连续或者球化等缺陷;拉伸试样的常温拉伸性能随激光能量密度的增大先增大再减小,常温下试样最大抗拉强度和延伸率分别为541MPa和7.63%。在300℃下试样的抗拉强度提升至最大为611MPa,延伸率提升至10.78%。试样的马氏体相变开始温度Ms约为83℃,结束温度Mf约为40℃,形变回复率接近90%。     

3.5%Ni钢的焊接热模拟试验研究

利用焊接热模拟装置对3.5%Ni钢在不同焊接线能量下的热影响区组织模拟,并对模拟试样进行了不同温度的回火处理。通过对模拟试样的低温冲击,金相分析,维氏硬度测量,考察了焊接线能量和焊后热处理温度对国产、进口3.5%Ni钢热影响区性能的影响。结果表明:焊接热循环对3.5%Ni钢的低温冲击韧性,恶化金相组织结构有较大影响,随着线能量的增大,这种影响更加明显;焊后回火处理能改善3.5%Ni钢热影响区的金相组织结构,提高低温冲击韧性。     

07MnNiMoDR钢火灾后力学性能及组织研究(二)——拉伸性能

对07MnNiMoDR钢进行不同温度、保温时间和冷却速率的热处理来模拟材料的受火过程,对经历不同热处理后的材料进行了拉伸试验。结果表明,07MnNiMoDR钢受火后其拉伸性能急剧变化的温度临界值为650℃;当温度高于650℃时,07MnNiMoDR钢从有屈服变为无屈服现象;当温度低于临界值时,保温时间对拉伸性能影响不明显;在同一温度和保温时间下,水冷时的屈服强度和抗拉强度分别高于空冷时的强度;抗拉强度和硬度具有较好的线性关系。当温度高于临界值时,空冷下屈服强度和抗拉强度随温度升高而下降,850℃时屈服强度和抗拉强度分别下降到260MPa和550 MPa;水冷下抗拉强度随温度升高而增大,850℃时增大到775 MPa,而屈服强度随温度先下降后增大,800℃时达到最小值390 MPa,随之增大到850℃时的550 MPa。     

7075铝合金的同步冷却热成形工艺

对H18态7075铝合金进行了同步冷却热成形+时效处理,研究了其宏观形貌、回弹角、显微组织和拉伸性能,并与传统冷压成形后的进行了对比,探索了7075铝合金同步冷却热成形的可行性。结果表明:同步冷却热成形工艺适用于7075铝合金,成形后试样的回弹角为0.03°,远低于冷冲压成形后的,且成形后试样不发生翘曲变形;经同步冷却热成形工艺成形后试样的显微组织与传统冷冲压成形+固溶处理后的基本一致,经120℃×24h的时效处理以后,其屈服强度和抗拉强度分别为553.98,635.08MPa,满足相关标准对T6态7075铝合金的性能要求。     

X80钢焊接热影响区的二次热循环组织脆化

针对X80钢的多道焊接过程,采用热模拟技术研究了不同的二次热循环峰值温度对焊接热影响区粗晶区组织和低温冲击韧性的影响。试验结果表明,经过一次热循环峰温1300℃、二次峰温800℃作用后,晶粒粗大,韧性显著下降,发生严重脆化;而经过二次热循环峰温650,950,1200℃作用,则晶粒细化,获得韧窝状断口形貌。800℃的组织脆化现象与晶粒粗化以及最快沉淀温度附近第二相粒子的大量偏析和聚集有关。     

300M钢回火工艺对组织性能的影响

以特种车辆传动轴用300M钢材料为研究对象,通过调整回火温度,在200～350℃内以50℃为间隔调整回火温度分别进行一次回火和二次回火处理,对热处理后的试样进行金相组织、硬度、拉伸、冲击性能检测以及旋转弯曲疲劳试验,得出相应性能随热处理参数的变化规律,优选热处理工艺参数,为生产实践提供理论依据和数据支撑。     

AZ31B镁合金板热成形温度优化及合理温度下成形件的组织与性能

研究了温度对AZ31 B镁合金板显微组织与拉伸性能的影响,分析了不同温度热成形件的成形质量,确定了合理的热成形温度并研究了该温度下热成形件的显微组织与拉伸性能.结果表明:200℃热处理后AZ31B镁合金板能较好地保持细小等轴晶组织,随温度升高,晶粒明显粗化;随温度升高,合金的强度下降而塑性提高,200℃时即可具有良好的...     

硼磷贝氏体基体合金灰铸铁研制及其性能研究

气缸套特殊的工作环境,要求气缸套除了应具有足够的强度、刚度和耐热性能外,还应具有较好的耐磨损性能。为了满足以上要求,本文提出研究了一种含有元素B、P的贝氏体基体合金灰铸铁,在不同温度下保温不同时间后,对各状态试样进行拉伸试验和硬度测试。另外,对该B-P贝氏体基体合金灰铸铁和常用材质贝氏体基体合金灰铸铁进行摩擦磨损性能对比试验。试验结果表明:该B-P贝氏体基体合金灰铸铁在540℃保温3h后,抗拉强度和硬度最高,基体组织为贝氏体、断续网状的含硼碳化物和磷共晶的复合组织,其耐磨损性能显著优于贝氏体基体灰铸铁。     

0.18C-0.4Si-2.0Mn冷轧先进超高强度钢的连续退火水淬工艺

在连续退火水淬模拟试验装置上对0.18C-0.4Si-2.0Mn微合金化超高强度冷轧薄带钢进行了不同工艺的连续退火水淬试验,并对其显微组织与拉伸性能进行了研究。结果表明:保温温度低于800℃时,保温时间对组织和性能的影响显著,其组织主要为片状马氏体;当温度高于830℃时,保温时间对抗拉强度和伸长率影响较小,组织主要为板条马氏体;随保温温度和水淬温度的升高,试验钢的抗拉强度由1 150 MPa逐渐升至1 700 MPa,屈服强度由600 MPa增至1 600MPa,断后伸长率则由8.5%逐渐降至2%;水淬工艺的保温温度和水淬温度分别在830℃和750℃或保温温度在850℃和水淬温度高于700℃时,试验钢的抗拉强度可达1 500MPa以上,屈服强度可达1 200MPa。     

2.25Cr1Mo0.25V钢的再热开裂应变判据

在不同参数下制备了2.25Cr1Mo0.25V钢焊接接头热影响区粗晶区(CGHAZ)的热模拟试样,通过与实焊接头CGHAZ硬度、晶粒度和组织的对比,确定最佳热模拟参数;采用该参数得到模拟CGHAZ试样,研究了其在675℃下的应力松弛行为,分析了再热开裂过程并得到再热开裂应变判据。结果表明:最佳热模拟参数为热输入30kJ·cm-1、预热温度200℃、加热速率1 000℃·s-1、峰值温度1 320℃、峰值温度停留时间1s,所得CGHAZ试样的组织为板条贝氏体,晶粒度级别为4.5级;CGHAZ试样在不同初始应力下的应力松弛行为相似,其临界失效蠕变应变均在0.31%左右;该临界失效蠕变应变可视为再热开裂应变判据,也可作为表征CGHAZ再热裂纹敏感程度的蠕变应变分界点,用于评价该钢的焊后热处理工艺。     

AZ31B镁合金在高周疲劳过程中的加工硬化/软化行为及温度变化

使用红外热像仪测试AZ31B镁合金在疲劳和拉伸过程中的温度变化,并对疲劳后的AZ31B镁合金试样进行拉伸试验,研究了疲劳过程中该合金的加工硬化/软化行为。结果表明:当疲劳时的最大应力高于其疲劳强度时,AZ31B镁合金在疲劳过程中的温度变化可依次分为初始升温阶段、温度下降阶段、温度稳定阶段、快速升温阶段和断裂后自然降温阶段;随循环次数增加,试样交替发生加工硬化和软化,导致疲劳后试样的抗拉强度呈先增后降再增的变化趋势;由于疲劳时不同应力水平引起了不同程度的加工硬化,使得疲劳后试样的抗拉强度随疲劳时最大应力的增大而增大。     

热等静压及退火对铸造TG6钛合金组织和拉伸性能的影响

对熔模精密铸造的近α型TG6钛合金依次进行了热等静压和不同温度退火处理,研究了不同状态合金的显微组织和拉伸性能。结果表明:铸态合金的显微组织主要为魏氏组织,组织中存在缩松缺陷;其室温抗拉强度和伸长率分别为871.3 MPa,0.8%,缩松处为断裂源。900℃热等静压处理消除了缩松缺陷,合金的室温伸长率提高至3.7%,拉伸断口呈准解理断裂特征。经700~800℃退火处理后,合金组织中的β板条部分溶解并析出条状及颗粒状硅化物,在α板条中弥散分布着α2相析出物;其室温伸长率提高到11%以上,室温及550℃拉伸断口为韧性断裂和解理断裂共存的混合型断口,而650℃和700℃拉伸断口呈腐蚀开裂特征。     

模压形变处理后Q235钢的热稳定性

对Q235钢分别进行了2道次和10道次模压形变处理,再在不同温度下进行了退火处理,研究了模压形变处理后该钢的热稳定性能。结果表明:在低于500℃退火时,模压2道次和10道次试样的组织均处于回复阶段,晶粒与退火前的相似,仍为均匀细小的等轴晶粒;在500~680℃退火后,试样发生了再结晶且晶粒随退火温度的升高而长大;在680℃退火后,模压10道次试样的组织比模压2道次试样的均匀;随着退火温度的升高,模压2道次和10道次试样的硬度均下降,且模压10道次试样在250~600℃退火后其硬度的下降速率更快,而在680℃退火后的硬度又稍高于模压2道次试样的。     

基于V型缺口试样冲击性能确定1Cr17Ni2不锈钢的热处理工艺

对1Cr17Ni2不锈钢进行了不同温度的淬火+回火热处理,研究了其V型缺口试样冲击性能与淬火和回火温度的关系;基于V型缺口试样冲击性能确定了较佳热处理工艺,并测试了该工艺热处理后试验钢的拉伸性能。结果表明:V型缺口试样的冲击吸收功随淬火温度和回火温度的升高而增大;回火温度对其断裂方式的影响大于淬火温度的,随回火温度升高,断裂方式从沿晶和解理的脆性开裂向韧窝型韧性开裂转变;当淬火温度为980℃或1 020℃,回火温度大于650℃时,该钢可满足螺柱冲击韧性和强度的要求,如需二次回火,则推荐二次回火温度应高于620℃。     

6061铝合金在多向锻造过程中显微组织与拉伸性能的演变

采用有限元模拟方法对250~350℃始锻温度下6061铝合金的多向锻造工艺进行模拟,得到了最优的多向锻造工艺,并通过显微组织观察和拉伸性能测试对模拟结果进行验证。结果表明:有限元模拟得到6061铝合金多向锻造工艺的最优始锻温度为300℃;在最优始锻温度下,经过4次循环多向锻造后,6061铝合金发生了完全的动态再结晶,晶粒高度细化且均匀分布,部分晶粒尺寸小于1μm,6061铝合金获得超细晶组织;6061铝合金的拉伸性能得到显著提高,抗拉强度由锻造前的265.33 MPa增加到344.74MPa,断后伸长率略有下降。     

退火温度对形变铝硅合金组织和性能的影响

铝硅合金分别进行30%和70%的冷压缩变形,选取360℃、380℃、400℃、420℃及440℃对压缩试样进行退火处理,采用金相和硬度分析对材料微观组织及性能进行表征。结果表明：30%冷变形后基体组织与铸态组织保持一致,随着退火温度的升高,材料硬度呈缓慢下降趋势;70%冷变形后基体组织发生变化,随着退火温度的升高,材料硬度显著下降,共晶硅形态由板条状转变为颗粒状;退火温度高于380℃,70%冷变形试样发生再结晶。     

受火损伤对紫铜材料力学性能影响的试验研究

以紫铜材料为研究对象,对其进行模拟受火损伤试验和机械拉伸性能测试,分析不同热暴露工况条件和不同冷却方式对紫铜材料力学性能的影响,得到紫铜材料抗拉强度、伸长率与断面收缩率随受火温度和保温时间变化曲线。所做研究可以为火灾后紫铜制设备的损伤程度评估与合于使用评价提供参考。     

稀土钇对Zn-25Al铸态组织及力学性能的影响

以Zn-25Al合金为基体材料,通过常规铸造方法制备了不同稀土含量的锌铝合金。采用金相显微镜、扫描电镜、拉伸试验机、硬度计等分析研究了稀土Y对试验合金显微组织和力学性能的影响。试验结果表明,添加稀土钇后,在锌铝合金中,其与Al、Zn等元素形成硬度高、热硬性好的复杂成分化合物且分散于晶界和枝晶中,细化了组织,有效地阻碍了高温时基体的变形和晶界移动。随着钇含量的增加,在室温、100℃和180℃3个温度下合金的抗拉强度和硬度基本上呈先升后降的趋势。当钇含量为0.6%时合金的综合性能最好,高温强度和硬度提高显著。180℃时的抗拉强度比不加Y时提高33.3%,硬度提高64.9%。当钇含量超过0.6%时力学性能下降。