时效处理对AZ80镁合金冲击性能的影响

为了探讨时效处理对镁合金冲击性能的影响,采用现代冶金分析和测试方法,研究了AZ80镁合金在不同时效温度下的冲击韧性变化规律,并分析了冲击断口特征。结果表明,随着时效温度的升高,冲击韧性呈下降趋势。140～200℃时效时,韧性下降最快。AZ80镁合金冲击时的断裂属于准解理断裂。断口有河流花样出现。     

热处理对AZ80镁合金组织性能的影响

通过金相组织分析、显微硬度测试及断口扫描分析，研究了不同时效温度下A280镁合金的显微组织、韧性和显微硬度，分析了时效温度对材料性能的影响。结果表明时效温度对材料性能起主要作用。提出AZ80镁合金的优化时效温度为170℃。     

AZ31镁合金板材缺口敏感性的研究

研究了AZ31镁合金板材的缺口敏感性。未开缺口冲击试样的冲击韧性为50J/cm2左右,而缺口深度D=0.1mm的冲击试样,其冲击韧性仅为15.95J/cm2。随着缺口深度的增加(从D=0.1mm到D=2.0mm),AZ31镁合金的冲击韧性大幅度下降,最低值为7.44J/cm2;考虑到缺口应力集中对冲击韧性的影响,用有限元模拟计算应力集中系数,对冲击韧性进行修正,修正后的冲击韧性随缺口深度的增加呈上升趋势,这也说明了镁合金对缺口具有强烈的敏感性。     

600℃时效后HR3C钢的显微组织和冲击韧性

采用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪和冲击试验机等,研究了HR3C钢在600℃时效不同时间后的显微组织和室温冲击韧性。结果表明:时效后HR3C钢的显微组织为奥氏体和析出相,析出相主要为Nb(C,N)和M23C6;随着时效时间的延长,析出相数量不断增多,其中M23C6沿晶界析出,并不断聚集、长大成条块状,最终相互连接;时效初期,HR3C钢的冲击吸收能量明显下降,断口形貌以韧窝为主,时效200h后冲击吸收能量的下降趋势减缓,断口中沿晶裂纹数量增多,时效500h后的断口主要为沿晶断裂。     

Super304H钢焊接接头的时效组织及其持久性能

对Super304H钢焊接接头进行了700℃保温不同时间(100,300,500h)的时效处理,研究了其时效组织和冲击性能,并分析了焊接接头在700℃、不同应力下的持久性能。结果表明:700℃时效100h后,Super304H钢焊接接头奥氏体晶界和枝晶界处析出大量的颗粒状、链球状和条状M23C6析出相,焊接接头的冲击韧性显著下降,随着时效时间的延长,M23C6相的析出速率减慢,冲击功基本保持稳定;焊接接头持久试样均在母材处断裂,且断裂前均发生明显的缩颈现象;当加载应力(180MPa)较高时,断口主要呈穿晶断裂特征,而当加载应力(160 MPa)较低时,其断裂特征向沿晶断裂转变。     

时效处理对AZ91D压铸镁合金组织及性能的影响

为了了解AZ91D压铸镁合金在高温条件下服役的组织演化规律,通过组织观察、力学性能测试、断口形貌分析,研究了180℃时效后镁合金的组织转变、性能变化及其之间的关系.结果表明:AZ91D压铸镁合金在180℃时效后,显微组织由压铸态的非平衡伪共晶组织向固溶合金的平衡态组织转变,其强度和硬度随时效时间的延长先提高后降低,其变化规律与析出相的作用密切相关.     

红外热像法预测镁合金的疲劳性能

对AZ31B镁合金板材在室温下的高周疲劳性能进行了研究,用红外成像仪测量了疲劳试验过程中合金表面的温度变化;根据疲劳试验过程中温度-应力关系及试样表面温度分布差异,确定疲劳断裂位置和疲劳极限。结果表明:根据合金表面温度变化可以预测疲劳断裂位置;以此法确定的AZ31B镁合金的疲劳极限为107.5MPa,与常规疲劳试验测得的疲劳极限吻合较好;加载初期镁合金升温到一定温度后又下降至室温左右,在断裂前温度快速升高。     

Al2O3-SiO2(sf)/AZ91D复合材料时效行为的研究

采用微观组织结构观察,XRD分析和宏观硬度分析等手段研究了Al2O3-SiO2短纤维增强AZ91D镁合金复合材料的时效特性,结果表明:在不同时效温度下,Al2O3-SiO2短纤维增强AZ91D镁合金复合材料具有和AZ91D合金相似的时效硬化曲线及相同的析出相β-Mg17Al12在时效硬化过程中复合材料始终保持比AZ91D合金高的硬度,而且随着Al2O3-SiO2短纤维含量的增加硬度随之增加,时效硬化峰提前.     

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。     

制动鼓用含锡蠕墨铸铁的冲击韧性

研究了不同锡含量蠕墨铸铁的冲击韧性及冲击断口形貌。结果表明:锡主要以固溶的形式均匀分布在基体组织中,在石墨中的分布相对较少;随着锡含量增多,蠕墨铸铁的冲击韧性先增大后减小,锡质量分数为0.057%时,冲击功最高,为9.11J;锡质量分数为0.003%和0.121%蠕墨铸铁的冲击断口为典型的解理断裂,断口上存在扇形河流花样,游离渗碳体和粗大的蠕虫状石墨易成为裂纹源;锡质量分数为0.028%和0.057%蠕墨铸铁的冲击断口上无解理面,为准解理断裂;适量的锡可提高蠕墨铸铁的冲击韧性,但过量后会使冲击韧性迅速恶化。     

低碳马氏体型超高强度钢的冲击韧性研究

我们对25Si2Mn2CrNiMoV钢的组织及其在常温下的机械性能已经进行了系统的研究,本文在韧性研究的基础上进一步探讨该钢种在低温范围试验时,冲击韧性随温度的变化规律,初步论证温度和组织因素对冲击断裂机制的影响,用实验得到的数据和国外同一级别超高强度钢对比.显示出本钢种具有较低的脆性转化温度范围。试验中采用二级复型和扫描电镜等手段对各种状态下的冲击断口进行形貌分析,并通过镀镍断口垂直切面分析法研究组织和断裂方式之间的关系。     

热处理工艺对17-4PH不锈钢力学性能的影响

对17～4PH不锈钢进行四种不同工艺(固溶+时效)热处理,对热处理后该钢的显微组织、力学性能及冲击断口进行观察分析,研究了热处理工艺对17-4PH不锈钢力学性能的影响.结果表明:未经调整处理的三组试样,随着时效温度的升高,其强度下降,塑、韧性提高,冲击断口均为典型的准解理脆性断裂;经调整处理的一组试样,其强度较其他试样的要低,但塑、韧性与其他试样相比明显提高,冲击断口具有明显的韧性断裂特征;经调整处理后试样的马氏体组织较均匀细小.     

回火和冲击试验温度对套管钻井钢冲击韧性及断裂机理的影响

对以铁素体+珠光体组织为主的钢材进行910℃淬火+不同温度回火(500,550,600℃)热处理,获得超高强度级套管钻井钢,并在不同温度(-60～20℃)下进行冲击试验,研究了回火和冲击试验温度对套管钻井钢冲击韧性和断裂机理的影响。结果表明：随着回火温度的升高,套管钻井钢的马氏体逐渐消失,形成回火索氏体组织,室温冲击时消耗的冲击能增大,最大冲击载荷减小;不同温度回火钢的冲击断口宏观形貌均为纤维区和剪切唇,断裂机理均为韧性断裂;550℃回火套管钻井钢的韧脆转变温度为-33.64℃,随着冲击试验温度的降低,其冲击能逐渐减小,宏观断口形貌由完全纤维区转变为近完全放射区,微观断口形貌由完全韧窝形貌转变为包含局部韧窝结构的准解理结构。     

挤压态镁合金AZ80动态再结晶机理及性能研究

探讨了挤压态镁合金AZ80的显微组织及动态再结晶机理。利用扫描电镜分析了材料的拉伸性能,并采用T6工艺研究了其热处理性能。结果表明：镁合金AZ80挤压后,出现细小的动态再结晶晶粒,其动态再结晶的机制属于连续动态再结晶;挤压后,材料的强化机制主要是晶粒细化作用。镁合金经过固溶处理后,β-Mg17Al12相已全部溶解到了α-Mg基体中,形成了过饱和的α-Mg固溶体,随着时效温度的升高,β-Mg17Al12相析出机理为从不连续析出到连续析出。     

地铁转向架用P355NL1钢焊缝金属的低温冲击韧性

对地铁转向架用P355NL1钢焊缝金属进行了低温冲击试验,分析了焊缝金属的显微组织和化学成分对其低温冲击韧性的影响,并通过断口形貌观察分析了其断裂机制。结果表明:焊缝金属的显微组织包括先共析铁素体(PF)、侧板条铁素体(FSP)、细晶铁素体(FGF)以及针状铁素体(AF)等;大量的AF使其具有良好的低温冲击韧性;焊缝金属中含有硅、锰、镍等元素,促进了AF的生成并细化了晶粒;焊缝金属的韧脆转变温度为-42.70℃;-20~0℃时焊缝金属的断口形貌以韧窝为主,断裂方式为韧性断裂,断裂机理为微孔聚集型;-40℃时焊缝金属的断口形貌为韧窝和解理面相交织,断裂方式为韧-脆混合断裂;-60℃时焊缝金属的断口形貌已经完全变成解理断口,断口分布着河流状花样和解理台阶,为典型的脆性断裂。     

应变时效对不同成分高强度管线钢力学性能的影响

通过拉伸、冲击试验研究了应变时效对三种不同成分高强度管线钢力学性能的影响。结果表明:随着应变时效预应变量的增加和时效温度升高,钢的拉伸性能恶化,表现为强度升高、屈强比增大、伸长率下降,拉伸曲线逐渐由拱顶型连续屈服曲线转变成吕德斯延伸型曲线;微合金元素钒和铌可以降低钢中的自由间隙碳、氮原子的含量,从而抑制应变时效后拉伸性能的恶化;应变时效后冲击韧性的下降由预应变引起,时效处理改善了冲击韧性;钒的加入恶化了冲击韧性。     

深冷处理后0Cr17Mn17Mo3NiN奥氏体不锈钢的低温冲击性能

对深冷处理前后的0Cr17Mn17Mo3NiN奥氏体不锈钢分别进行了低温和常温冲击试验,研究了其冲击性能和断口形貌,分析了冲击断口附近的物相组成和显微组织。结果表明:试验钢的冲击功随着冲击试验温度的降低而减小,断裂方式由韧性断裂逐渐变为脆性断裂,韧脆转变温度约为-122℃;深冷处理能显著提高试验钢在20℃的冲击功,但深冷处理次数和保温时间对冲击韧性的影响不大;试验钢的低温组织稳定性好,低温冲击与深冷处理后均未发生马氏体相变或氮化物析出。     

AZ31镁合金板材成形极限及温热成形应变速度研究

AZ31镁合金板材的伸长率随着温度和高温下应变速度的变化而改变，所以在研究AZ31镁合金板材的温成形性能时，必须考虑温度和变形速度对其的影响。在本文中，在不同成形条件下，对板材进行半球形凸模的拉伸试验和强度测试试验，并结合有限元模型，分析了温度和应变速度对AZ31板材的温成形性的影响。     

2Cr13不锈钢回火脆性断口的分形维数分析

２Ｃｒ１３不锈钢经不同温度回火后进行冲击韧性试验，确定出回火脆性的敏感温度。应用扫描电镜与图像分析仪联机系统，测量了不同回火温度对应的断口分形维数。结果表明，２Ｃｒ１３回火脆性敏感温度为５５０℃，冲击断口以沿晶形貌为主，分形维数较低，“分形维数—回火温度”曲线与“冲击韧性—回火温度”曲线具有相似的变化规律。     

长期时效镍基高温合金的组织与力学性能

对经过标准热处理Inconel751合金,在700℃和850℃进行长时间的时效处理,测试常温和高温下合金的力学性能,对组织和断口进行观察.结果表明,在700℃时效时,合金的硬度、冲击和室温/高温拉伸强度较为稳定,合金的塑性在整个时效过程中无明显变化;在850℃时效初期,合金硬度和室温/高温拉伸强度明显降低,塑性有所升高,500 h～1 000 h基本保持稳定;在整个时效过程中室温冲击吸收功迅速增加,表现出较强的塑性.在730℃/430 MPa条件下持久寿命呈明显下降趋势.对各性能测试断口观察发现,700℃时效合金主要以沿晶断裂方式为主,经850℃时效后的试样断口分布有一定的韧窝.