铁路桥梁用轧制不锈钢复合板的应用性研究

对真空轧制法制备的铁路桥梁用不锈钢复合板316L+Q370qD进行了组织性能、扭转、焊接、疲劳、晶间腐蚀等应用性研究。结果表明:铁路桥梁用轧制不锈钢复合板316L+Q370qD复合界面实现了良好的冶金结合;复合板抗剪强度高,具有良好的强度及塑韧性,以及良好的承载扭曲变形性能及焊接性能;复合板焊接接头抗疲劳性能优异,其覆层不锈钢具备良好的抗晶间腐蚀性能。铁路桥梁用轧制不锈钢复合板能够满足相关标准的技术要求,用于制造铁路桥梁的桥面结构是安全可靠的。     

退火马氏体基体TRIP钢拉伸过程中的残余奥氏体转变

研究了冷轧退火马氏体基体TRIP钢在不同预拉伸过程中残余奥氏体向马氏体的转变。为了使残余奥氏体转变充分,试验拉伸速度设定为1mm/min。对不同变形条件下的试样进行分析,通过XRD分析残余奥氏体转变的体积分数及残余奥氏体中的碳浓度,通过SEM观察拉伸断裂后的断口形貌。分析发现:残余奥氏体转变过程与应力-应变有十分密切的关系,在变形的初始阶段和试样断裂之前,残余奥氏体的转变率较均匀变形阶段要小很多;在均匀变形阶段,即在出现颈缩之前,残余奥氏体发生稳定的马氏体相变,其转变率达到最大值,此时可以有效地提高均匀伸长率;在出现颈缩之后,残余奥氏体继续发生马氏体转变,但其转变率要较均匀转变时稍低。在整个变形过程中,残余奥氏体中的碳浓度呈线性增加。在变形的始末,虽然是应力-应变的最大梯度,但奥氏体的转变率并不是最高,反而为最低。     

真空制坯热轧钛/钢复合板工艺及性能

钛/钢复合板的需求量日益增多，真空制坯热轧复合法（VRC）是制备高性能钛/钢复合板的有效工艺。介绍了钛/钢复合板制备工艺的国内外现状和工艺特点。依托863重点项目“钛/钢复合板研究与生产技术开发”和十三五重大课题“容器板轧制复合原理与关键技术”，利用真空制坯热轧复合法（VRC）在实验室和钢厂进行了一系列钛/钢复合板的轧制试验，对复合板的界面组织与力学性能进行了分析。实验室制备的钛/钢复合板，界面生成了明显的TiC层，未发现氧化物等杂质，断口有大量韧窝生成，复合界面平均拉剪强度达到了230MPa。钢厂试生产的钛/钢复合板，宽幅达到3500mm，界面生成连续的β- Ti层，拉剪断口未检测到氧化物，拉伸、冲击、弯曲等力学性能均满足国家标准，剪切强度均在196MPa以上，已达国内领先水平。     

一种马氏体型耐热钢403Nb中高温析出相的溶解与析出行为

通过热力学软件计算、组织观察以及显微硬度测定,研究固溶温度为850～1200℃时403Nb耐热钢中析出相的溶解与析出行为。结果表明:该耐热钢在高温下主要存在M23C6和MX两种类型碳化物;其中,M23C6型碳化物在900℃左右就完全溶解,而MX型碳化物则相对较稳定,在固溶温度超过1000℃时才开始缓慢溶解。随着固溶温度的升高,MX型碳化物颗粒逐渐减少且颗粒平均尺寸不断长大,但其中非平衡成分的低Nb含量MX型碳化物不断溶解,而平衡成分的高Nb含量MX型碳化物则不断长大。在固溶温度为1150℃时,403Nb钢中开始析出对性能不利的δ铁素体,且随固溶温度的升高,δ铁素体含量逐渐增多。     

形变热处理工艺对403Nb马氏体耐热钢组织和性能的影响

403Nb是一种马氏体耐热不锈钢,主要用于制作火电机组汽轮机叶片,该钢是在AISI 403不锈钢的基础上,通过添加一定质量分数的Nb和V 发展起来的。通过与传统热处理工艺对比,研究了形变热处理工艺(即高温固溶后在奥氏体亚稳态区变形后空冷)对马氏体耐热钢403Nb的组织和性能的影响。结果表明：形变热处理可以使403Nb钢组织明显细化,马氏体板条宽度由传统热处理的0.3 μm减小到0.1 μm,而且生成大量弥散的纳米级MX碳化物。形变热处理对403Nb钢组织改变的直接结果是可以大幅度提高403Nb钢的屈服强度,在常温拉伸时由传统热处理的800 MPa提高到1 180 MPa,在高温(700 ℃)拉伸时由246.5 MPa提高到341.4 MPa,其屈服强度分别提高了47.55%和38.5%。     

高性能钛/铝复合板的关键制备技术

目的 研究TA2纯钛/6061铝合金复合界面的微观组织和力学性能,以及热处理对复合板组织和力学性能的影响.方法 在1×10-2 Pa高真空度下,对钛/铝复合坯进行搅拌摩擦焊封装,并在轧制温度为426℃和总压下率为80％下进行热轧复合;然后,对复合板进行T6热处理,即在540℃固溶及177℃时效5 h.随后,对热处理前后的复合界面进行扫描电镜和电子探针分析,明确元素扩散机制,并对复合板进行拉剪性能测试.结果 热轧后复合板的界面平直,无气孔、裂纹等缺陷,界面剪切强度为94.2 MPa.热处理后复合板铝基体力学性能提高,界面剪切强度达141.2 MPa.结论 采用真空轧制复合技术制备出了板形好、无缺陷的钛/铝复合板,经T6热处理后,钛/铝复合板的界面结合性能大幅改善,提高约50％.     

TMCP工艺轧制桥梁用不锈钢复合板的组织与性能

为了获得桥梁用不锈钢复合板良好的综合性能,采用控轧控冷(thermal mechanical control process,简称TMCP)工艺轧制了桥梁用不锈钢复合板316L+Q370qD,利用金相、扫描、拉伸、冲击、弯曲、剪切和晶间腐蚀等手段研究了该复合板的组织与性能。结果表明,316L+Q370qD桥梁用不锈钢复合板的界面实现了完全冶金结合,未发现孔洞、裂纹等缺陷以及大颗粒的析出物及氧化物夹杂等;复合板的屈服强度为421~446MPa,伸长率为24.0%~28.0%,-20℃纵向冲击吸收能量平均值为200J,180°内、外弯曲合格,平均剪切强度为412 MPa,复合板的各项力学性能均满足GB/T 8165—2008《不锈钢复合钢板和钢带》标准要求。按照GB/T 4334—2008方法 E进行晶间腐蚀试验,复层不锈钢316L未出现晶间腐蚀现象,具有良好的耐晶间腐蚀性能。     

真空轧制钛/钢复合板的组织与性能

钛/钢复合板兼具钢的良好力学性能及钛的优异耐腐蚀性,广泛应用于石油、化工、电力及海洋工程等领域。南钢采用真空轧制复合法制备的钛/钢复合板,不添加过渡层,其拉伸性能、弯曲性能及剪切强度等均满足标准要求,而且剪切强度平均在209 MPa左右,超过标准要求的140 MPa。钛/钢复合板的各项性能达到GB/T8547-2006标准R1类复合板的要求。