钢/铝层状复合板的拉伸力学性能与界面失效过程EI北大核心CSCD

采用准静态拉伸实验研究钢/铝复合板在1×10^(-4)~1×10^(-2)s^(-1)应变速率范围的拉伸力学性能与变形行为,通过扫描电镜表征分析复合界面的组织演变与失效机理。结果表明:钢/铝轧制复合界面生成厚度约8μm、含有少量金属间化合物Fe_(2)Al_(5)和Fe_(4)Al_(13)的过渡层。复合板的强度与钢、铝层之间满足混合法则,界面具有强化作用但易产生微裂纹,界面断裂失效和基层应变硬化导致应力-应变曲线波动。高应变速率加载使界面层急剧断裂,曲线波动程度增大,但断口的界面分离程度减小。准静态拉伸过程,钢/铝界面最先萌生裂纹,层间附加应力引起界面裂纹长大并扩展至铝层内部,钢层随后颈缩导致复合板断裂失效。提高钢/铝界面的结合强度可以改善层状复合板的变形协调性和力学性能。     

转炉+连铸12Ni3CrMoV钢的生产试制和综合性能研究

研究了工业试制的转炉 连铸12Ni3CrMoV钢的冶金质量和综合力学性能。研究结果表明，采用转炉 连铸工艺生产的12Ni3CrMoV钢质纯净、夹杂物数量较少、形态和分布均得到改善，连铸坯的中心偏析较为轻微；钢的综合力学性能良好，显示出高的上平台冲击值(均大于200J)和良好的低温韧性，并具有较好的焊接性和抗裂性能。     

氮含量对正火型钒微合金化钢强化效果和显微组织的影响

 利用V-N微合金化技术,在Q345钢基础上进行V-N微合金化,将通用型正火容器用钢的强度水平由345 MPa升级至400 MPa。考察了不同N含量对正火型V-N钢组织和强化效果的影响。结果表明,随着N含量增加,正火态V微合金化试验钢的屈服强度明显提高;每加入50×10-6的N,屈服强度提高18 MPa左右,同时屈强比上升。随着N含量提高,V微合金化钢产生明显的晶粒细化效果,试验钢的铁素体晶粒尺寸由13.36 μm逐渐细化至7.89 μm。对比热轧态试验钢和正火态试验钢的强化效果,发现正火态试验钢的析出强化作用相对较弱,而细晶强化作用相对显著。     

低碳钒氮微合金钢中V(C,N)在奥氏体中的析出动力学

控制VN在奥氏体中的有效析出是利用VN诱导晶内铁素体细化铁素体晶粒的关键技术。采用应力松弛方法研究了低碳钒氮微合金钢中V(C,N)在奥氏体区的等温析出行为。结果表明：试验钢的析出-温度-时间曲线(PTT)呈典型的C形,本试验条件下析出开始时间最短的“鼻子”温度为870℃左右。钢中的碳、氮含量以及变形量对PTT曲线有较大影响,它们增加均使C曲线向左移,特别是氮含量对V(C,N)析出的影响最显著。在碳含量约为0．10％的试验钢中,当氮含量从0．0036％增加到0．0140％时,可使870℃的析出开始时间从400s缩短到70s左右。     

Cu时效硬化钢中Cu的析出

研究了Cu在工业试制的高强度船体钢中的时效析出行为及其时效硬化规律。结果表明：500～550℃时效,硬度随时间增加很快达到峰值,然后再降低;时效温度对Cu的硬化效果起决定性作用。1．5～2h时效硬化峰值温度约为500℃。在硬化峰值温度下,大量Cu析出相在位错线和板条界上析出,尺寸小于5nm,产生强烈沉淀强化作用。过时效状态下,Cu析出相发生明显长大,析出相形态由球状颗粒转变为杆状或短棒状,沉淀强化作用也随之减弱。     

CSP流程V-N微合金钢冶金学特征研究

研究了在CSP技术的特定工艺流程中V—N微合金钢的冶金学特征。结果表明,对0．05％C-l.5％Mr-0．12％V一0．020％N钢,连铸出坯后已有大量微细V（CN）析出,均热后仅有部分沉淀溶解。这些铸坯中的微细沉淀对抑制变形奥氏体再结晶晶粒长大有十分重要的作用。在工业试生产中,铁素体晶粒尺寸3～4μm的V-N微合金化超细晶粒钢已经试制成功。在CSP流程V-N微合金钢中,V的沉淀强化作用也显著提高了试验钢的强度水平。通过对V—N微合金钢的超细组织控制和沉淀强化控制,在CSP流程上可生产屈服强度达550MPa级的低碳贫珠光体高强度钢。     

铌含量对高强船板钢大线能量焊接粗晶区组织性能的影响

利用焊接热模拟方法研究了铌含量对高强船板钢大线能量焊接粗晶区组织和性能的影响.结果表明,随Nb含量增加,粗晶区中晶界铁素体减少,MA岛(粒状贝氏体)和板条贝氏体增多,Nb含量在0.038wt％时,板条贝氏体贯穿整个奥氏体晶粒,严重降低了粗晶区的低温韧性;同时,MA岛的形态也由块状变为长条状,同样降低了粗晶区的低温韧性.在大线能量焊接下Nb对高强船板钢的焊接性造成了不利的影响.     

加热温度对铜时效硬化钢表面氧化层结构和组成的影响

应用扫描电镜背电子散射研究了加热温度对铜时效硬化钢HSLA-100表面氧化层结构和成分的影响。研究发现,随加热温度升高,氧化层厚度增加且结构发生变化,氧化层可根据其组成分为3个部分:氧化铁层、富Cu相层和过渡层;氧化层中的Cu以富Cu-Ni相的形式存在,加热温度对富Cu-Ni相的成分具有明显影;随加热温度的升高,过渡层的结构和相组成发生变化。     

V-N微合金化CSP带钢中的析出物研究

利用Gleeble 1500D热力模拟实验机,在实验室模拟了V-N微合金化CSP钢带的生产过程.实验结果显示,在连铸初期,TiN基本全部从钢中析出,而随着铸坯温度的降低,V开始以TiN为核心或单独形核析出,在铸坯均热后,大部分单独形核的V(C,N)趋于溶解,未溶解的则开始长大,而以TiN为核心的(Ti,V)(C,N)中的V部分溶解于钢中,V在粒子中的含量减少.在CSP连轧中,V(C,N)不断从钢中析出,全部析出物起阻碍奥氏体晶粒长大的作用,而含V颗粒还促进铁素体的形核,提高奥氏体/铁素体相变比率,细化最终的铁素体组织.     

10CrNiCu钢连铸坯中心偏析的原位分析

采用金属原位分析(OPA)方法研究了连铸10CrNiCu钢中心偏析的状况及其对材料性能的影响.分析表明,采用二冷电磁搅拌后,铸坯中大部分元素的最大偏析度均有不同程度的降低,C、Cr、Ni、Si等主要元素的最大正偏析降低了50%以上.该工作也表明,OPA技术对指导连铸工艺优化、提高产品质量是十分有效的方法和监测工具.