锻造和热处理工艺对TC4钛合金显微组织和冲击韧度的影响

研究了热处理和锻造工艺,包括700℃×1 h空冷,800℃×1 h空冷,800℃×1 h炉冷至500℃空冷,958℃×1 h水冷+700℃×2 h空冷,958℃×1 h水冷+750℃×2 h空冷,分别在938℃、948℃、958℃锻造后空冷、风冷和水冷,对TC4钛合金显微组织及冲击韧度的影响。结果表明:随着锻造温度的升高,合金中初生α相含量减少,晶粒尺寸减小;随着锻造后冷却速率的提高,合金中初生α相含量增多,晶粒尺寸减小;退火炉冷的合金冲击韧度最佳,且初生α相含量和晶粒尺寸最大;随着退火温度的升高,合金中初生α相含量无明显变化,而晶粒尺寸略有增大;时效温度从700℃提高至750℃,合金中初生α相含量提高了约21%,平均晶粒尺寸降低了6%;固溶随后时效处理的合金中初生α相的含量和晶粒尺寸远小于退火处理的合金。

稀土对重轨钢冲击韧度的影响作用机制

通过实验测定、金相观察和理论分析,研究了稀土对重轨钢冲击韧度的影响作用机制.随着稀土加入量的增加(0～0.06%,ω),重轨钢中的固溶稀土含量均先逐渐增大,达到一定值后开始减小.当稀土加入量为0.01%时,重轨钢的奥氏体晶粒尺寸明显细化,冲击韧度显著改善.稀土在改善重轨钢冲击韧度的同时,可以减小横向冲击功和纵向冲击功之间的差距,消除钢的各向异性,增强钢的各向同性.在本实验条件下,最佳稀土加入量为0.01%.

含镍量对QT400-18L低温冲击韧度的影响

球墨铸铁在低温下常发生脆断，限制了其在工程上的应用，采取适当措施，进行合金化和热处理控制组织，以解决球铁低温冲击韧度不足的问题。试验在球铁QT400—18L中加入0～110％的镍进行合金化并采用两阶段石墨化退火对铸件进行热处理；将无水乙醇与干冰在密封容器内按一定比例混合，模拟三种低温环境，将冲击试样放入，待试样达到预定温度后，测定其冲击韧度。分别测试试样在室温、-20℃、-40℃、-60℃条件下的冲击性能。试验结果表明，加入质量分数0．3％Ni的球铁，经热处理后具有良好的冲击韧度。在四种温度环境下，其冲击韧度αkv，分别可达到23．425J／cm^2、23、738J／cm^2、20．867J／cm^2和15．886J／cm^2。尤其在-40℃时，αkv〉12J／cm^2，可以满足球墨铸铁件在高寒地区的使用要求。

残留奥氏体对1500MPa级新型低碳Mn-Si-Cr系合金钢冲击韧度的影响

15 0 0MPa级无碳化物贝氏体 马氏体复相钢的第一类回火脆性开始温度高于 36 0℃。实验表明 ,这并非由于贝氏体 马氏体复相韧化 ,而是与无碳化物贝氏体中的膜状残留奥氏体有关。无碳化物贝氏体中机械稳定性较高的残留奥氏体可能是导致无碳化物贝氏体 马氏体复相钢第一类回火脆性开始温度升高的直接原因。

碳化物对CADI硬度和冲击韧度的影响

对于含碳化物等温淬火球墨铸铁(CADI),加入以铬为主的碳化物形成元素,并采用奥氏体化工艺来控制组织中碳化物的量。结果显示,随着试样中的铬的加入量从0.553%增加到0.997%,基体中碳化物量增多,经920℃保温100 min奥氏体化、然后在280℃进行等温淬火处理90 min,后其硬度从42.7 HRC提高到50.5 HRC,但冲击韧度从61.4 J/cm2下降到37.8 J/cm2。

超级钢中厚板焊接工艺对接头冲击韧度的影响

对一种屈服强度为380 MPa、抗拉强度为520 MPa的超级钢中厚板进行气体保护焊工艺及接头冲击韧度研究。结果表明：在电流200～300 A,电压24～33 V,速度16．3 cm/min条件下顺利实现了双面焊接成型,焊后无裂纹,接头质量良好；电流的变化对接头处焊缝韧性影响显著,对其它部位影响不显著；在250 A以上电流焊接,电流增加,有利于焊缝韧性的改善,但以增加焊缝的宽度为代价；电流增加,热输入增加,焊缝宽度增加,对热影响区宽度影响不大。

高强度低焊接裂纹敏感性钢焊接热影响区的冲击韧度

采用埋弧自动焊接方法焊接高强度低焊接裂纹敏感性钢,分析了高强钢焊接热影响区中不同微区的显微组织特征与冲击韧度之间的关系.焊接接头粗晶区和细晶区的显微组织分别为粗大的粒状贝氏体和细小的准多边形铁素体组织,其-20℃的平均冲击吸收功分别为45 J和170 J.粗晶区中粒状贝氏体的有效晶界为原始奥氏体晶界,晶内存在大量的小角度晶界和亚晶界,有效晶粒尺寸较大,冲击韧度显著降低;细晶区中准多边形铁素体的平均有效晶粒尺寸约为5.3μm,大角度晶界可以有效阻碍了裂纹的扩展,具有较好的冲击韧度.

钇及混合稀土对Mg-Y、Mg-RE合金组织及冲击韧度的影响

改变Y(钇)及混合稀土质量分数,分别测定了Mg-Y及Mg-RE合金的冲击韧度,运用电子探针对合金中各组成相的成分进行了EDX分析,在显微硬度计上测定了各相的显微硬度。试验结果表明,Mg-Y合金的最大冲击韧度值高于Mg-RE合金;Mg-Y合金中Mg基体固溶的Y量大于Mg-RE合金中Mg基体固溶的RE质量分数;Mg-Y合金中Mg基体的显微硬度则明显高于Mg-RE合金。

冷却速率对0Cr11Ni2MOVNb钢冲击韧度和组织的影响

针对0Cr11Ni2MoVNb钢大型锻件冷却速率慢的特点,研究了不同预冷淬火温度、不同淬火和回火冷却速率对材料冲击韧度和组织的影响。结果表明:随着淬火和回火冷却速率的减慢,材料的冲击韧度下降;为了提高0Cr11Ni2MoVNb钢大型锻件的冲击韧度,可以采用预冷淬火或者淬火和回火同时快冷(冷速约60℃／min)的工艺,但预冷淬火温度应不低于900℃,否则晶界析出物将增多,沿晶断裂增加,导致冲击韧度明显下降。

冻土冲击韧度与凿碎比能关系的试验研究

冻土的冲击韧度与试块破坏断口的平整度反映了冻土的冲击特性。冻土凿碎比能是表示凿碎单位体积冻土所消耗的功,它反映了冲击破碎冻土的能力。以冻结粘土为试样,利用摆锤式冲击试验仪进行不同温度、不同冲击能量的带缺口的冲击实验,利用凿测器进行了冻土凿碎比能试验。实验结果表明,冻结粘土的冲击韧度随温度降低而增大,随冲击能量的增加而增大。随温度的降低,试样的破坏断口的凹凸不平度增大,其范围在±3mm之间。随着温度的降低,冲击凿入深度越来越浅,冻土的硬度越来越大,钻进程度越来越难。通过回归分析,凿碎比能随着冲击韧度的增加而增大,且在冲击韧度一定的情况下,随着凿入次数的增加,凿碎比能增加的值越来越小,凿碎比能与冲击韧度的相关性较好,表明用冻土的冲击韧度来反映凿碎比能是可行的。

700MPa级低碳贝氏体钢微观组织及冲击韧度

在热轧试验的基础上,采用光学显微镜、扫描电子显微镜及冲击试验机,研究了不同温度下700 MPa级低碳贝氏体钢的冲击韧度,并对微观组织、断口形貌及夹杂物进行了分析。结果表明,该低碳贝氏体钢的微观组织主要为板条贝氏体、粒状贝氏体、准多边形铁素体及针状铁素体的复合组织。夹杂物较为细小,尺寸多为2～6μm。当温度较高时,断口呈韧窝状,其冲击韧度较高;当温度较低时,断口主要呈解理特征,其冲击韧度较低。实验钢的韧、脆性转变温度约为-41℃。

夹杂物和晶粒尺寸对洁净车轮钢室温冲击韧度的影响

对洁净车轮钢在不同温度下进行正火处理,得到不同晶粒尺寸的显微组织,然后对车轮钢进行室温冲击试验,利用扫描电镜对冲击试样断口形貌进行观察,研究了夹杂物和晶粒尺寸对洁净车轮钢室温冲击韧度的影响。结果表明:部分车轮钢冲击试样以夹杂物起裂,夹杂物类型为Ti(C,N),另一部分冲击试样断口起裂源处则未发现有夹杂物,但尺寸在10μm以下的Ti(C,N)夹杂物对车轮钢的冲击韧度没有明显的影响,而晶粒尺寸对车轮钢的冲击韧度有明显影响;其主要原因是室温下车轮钢冲击断裂的临界事件是微裂纹穿过晶界扩展引发解理断裂,因此晶粒尺寸是决定洁净车轮钢冲击韧度的主要因素。

热强碱介质中耐磨高锰钢冲击韧度的研究

采用浸泡腐蚀试验和腐蚀前后的冲击试验并借助于扫描电镜观察,研究了热强碱介质中高锰钢的腐蚀速率和冲击韧度。结果表明,高锰钢的平均腐蚀速率显著高于中碳铬合金钢,腐蚀过程中高锰钢有较严重的碱脆开裂现象。随着热强碱腐蚀时间的延长,高锰钢的冲击韧度明显降低,碱脆开裂是造成高锰钢冲击韧度下降的主要原因。在伴有冲击的热强碱腐蚀磨损工况,高锰钢有过早失效的危险。

稀土铈对5CrNiMo钢组织与冲击韧度的影响

研究在5CrNiMo热作模具钢中分别加入4种不同含量稀土Ce后,对组织和冲击韧度的影响,并在相同的热处理工艺条件下,与不添加稀土Ce的5CrNiMo钢进行对比。结果表明,稀土Ce加入量在适当的范围内能起到细化晶粒的作用,同时能够显著提高5CrNiMo钢的冲击韧度。

冲击速度对冻土冲击韧度的影响

为研究不同冲击速度条件下冻土冲击韧度的变化特性，以及冻土在高应变速率下的强度特性，采用传统冲击试验机对冻结兰州黄土、兰州中砂和纯冰进行了不同冲击速度、不同温度条件下有缺口冲击试验研究。试验结果发现裂纹在试样中扩展所需能量随速度的增加而增加，并与试验样品种类密切相关。随着温度降低和锤速的增加，试样冲击韧度的敏感性也随之加大。

冲击韧度对DGJW40钢结硬质合金耐磨性的影响

ＤＧＪＷ４０ 是采用一种新工艺制造的ＷＣ钢结硬质合金。经退火、淬火、回火后进行冲击韧度和耐磨性实验。结果表明：该合金在重载、滑动摩擦条件下，冲击韧度与耐磨性变化具有相近规律，高冲击韧度对应着高的耐磨性。

冲量及层理对煤块冲击韧度的影响

为了研究不同冲击速度条件下块煤冲击韧度的变化特征,以及块煤节理方向性对块煤冲击韧度的变化特性。采用传统的冲击试验机对北京大安山煤矿的块煤进行了不同冲击速度、不同的冲击方向条件下的有缺口冲击试验。试验结果表明,当冲量小于25N.s时,沿着垂直层理方向和平行层理方向施加冲量后,试样的变化形态十分接近,而在此之后两者的差异随冲量的增加而增大。同时发现裂纹在试样中扩展所需能量随速度的增加而增加,裂纹扩展速度的所需能量与冲击方向密切相关,并且这种由不同结构产生的冲击韧度的差异随冲击速度的增加而加大。对于沿着垂直节理方向施加冲量的块煤产生的断裂面平整,破碎的块数较少;而对于沿着平行节理方向施加冲量的块煤,断裂面也就不平整,破碎的程度严重,碎块数较多。这反映了冲击韧度对煤块的某些缺陷很敏感。

时效处理对AZ80镁合金冲击韧度的影响

采用冲击试验和断口形貌分析对经不同温度时效处理后的AZ80镁合金冲击性能进行了分析。结果表明,AZ80镁合金的冲击韧性随时效温度的上升呈下降趋势,当温度超过140℃时,合金冲击韧度迅速下降。网状组织是AZ80镁合金力学性能降低的主要原因。

稀土对31Mn2Si铸钢冲击韧度的影响

研究了在 31Mn2 Si铸钢中加入 1#稀土合金对其冲击韧度的影响。结果表明 :加入 0 .15 %的混合稀土 。

去氢工艺对20Cr2Ni4钢冲击韧度的影响

研究了热处理及去氢工艺对20Cr2Ni4钢冲击韧度的影响。结果表明,含有氢的20Cr2Ni4钢经淬回火后再进行去氢处理后其冲击韧度急剧下降;然而,若先对20Cr2Ni4钢进行去氢处理,再重新淬回火后钢的冲击性能却又显著提高,这说明去氢工艺对含有氢的20Cr2Ni4钢的冲击性能有十分显著的影响。去氢处理工艺对冲击性能的影响可能与氢在钢中的存在方式有关。去氢后,由氢析出后留下的空位或空洞造成缺陷处应力集中加剧了钢的脆化;而去氢后又重新热处理,钢中既无氢又不存在因氢析出而留下的空位或孔洞,因此导致20Cr2Ni4钢冲击韧度明显提高。