不同工艺渗碳淬火和深冷处理后20CrNi2Mo轴承钢的组织与性能

对正火态20CrNi2Mo轴承钢分别进行渗碳油淬+回火、二次渗碳油淬+回火、渗碳气淬+渗碳油淬+回火等3种渗碳淬火+回火处理以及在上述工艺的回火前增加深冷处理的渗碳淬火+深冷+回火处理,研究了不同工艺处理后轴承钢的显微组织、力学性能和耐磨性能。结果表明:渗碳淬火+回火后轴承钢的组织均为针状马氏体+残余奥氏体+碳化物,渗碳气淬+渗碳油淬+回火后的马氏体更细小,残余奥氏体更少,此工艺下轴承钢的硬度、抗拉强度和断后伸长率均高于其他2种渗碳淬火+回火工艺,磨痕宽度和深度较小;与渗碳淬火+回火相比,渗碳淬火+深冷+回火处理后轴承钢中奥氏体含量减少,硬度提高,磨痕宽度和深度减小,并且在200 N载荷下的磨损质量损失明显减少;较优的工艺是渗碳气淬+渗碳油淬+深冷+回火。

深冷处理对7A62铝合金微观组织和力学性能的影响

采用XRD、SEM、TEM、硬度测试以及拉伸测试等研究T6处理、时效前深冷DCT5h-T6处理和时效后深冷T6-DCT5h处理对7A62铝合金微观组织及力学性能的影响。结果表明:相比于T6处理,深冷处理后合金析出相的尺寸减小、数密度增大,位错密度提高;受析出相与位错密度的共同影响,DCT5hT6处理合金的强度和伸长率均有所提升。与DCT5h-T6处理相比,T6-DCT5h处理进一步促进了析出相的形核,其尺寸细化且分布更加均匀,数密度约提高5%;T6-DCT5h处理可使得合金获得较优的综合力学性能,合金的屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为584 MPa、637 MPa和10.7%,较常规T6处理分别提高28MPa、10 MPa以及37%。

深冷处理对Al_(1.2)CrFe_(2)Ni_(2)高熵合金组织和性能的影响

采用非自耗真空电弧熔炼炉制备了Al_(1.2)CrFe_(2)Ni_(2)高熵合金,利用液氮对其进行了不同时间的深冷处理,分析了深冷处理时间对该合金微观组织和性能的影响。结果表明:随着深冷处理时间的延长,Al_(1.2)CrFe_(2)Ni_(2)高熵合金的晶粒尺寸先减小后增大,合金晶界处析出B2纳米相,其体积分数呈现先增加后减小的趋势。深冷处理对Al_(1.2)CrFe_(2)Ni_(2)高熵合金具有细晶强化和沉淀强化的作用。当深冷时间为24 h时,合金的硬度、压缩屈服强度和摩擦磨损性能均达到最大值,其硬度和屈服强度分别为HV 607.5和1 259.9 MPa,相比于铸态合金分别提升了18.7%和5.2%,其平均摩擦系数由铸态合金的0.89减小至0.66。

激光冲击和深冷处理对7050铝合金残余应力和力学性能的影响

研究了不同激光冲击处理后进行深冷处理以及补充低温回火处理对7050铝合金残余应力和力学性能的影响及其规律。结果表明,激光冲击能够显著提高7050铝合金的表面压应力至-260 MPa,而增加深冷-低温回火处理后表面压应力减小约23%。但合理调整激光冲击工艺参数,能够有效弥补深冷-补充低温回火处理对表面压应力的降低,其中,当激光冲击次数为3次时,增加深冷-补充低温回火后表面压应力可达-230 MPa。此外,与单一激光冲击处理相比,激光冲击-深冷-补充低温回火处理后铝合金基体、表面之间的硬度得到均匀化。深冷处理能够促使激光冲击后铝合金试样表面变形加剧,同时晶粒得到进一步细化并且亚晶界增多,使7050铝合金的强度提高。

深冷处理技术对YG20硬质合金耐磨性的影响

研究了不同深冷处理工艺对YG20硬质合金耐磨性的影响,同时,对磨损形貌和微观组织进行了分析。结果表明,深冷处理能够显著提高YG20硬质合金的耐磨性,且深冷处理温度越低,耐磨性改善效果越好。深冷处理增强了粘结相Co与硬质相WC之间的结合力,有效降低YG20硬质合金表面的破损。深冷处理促使WC颗粒表面产生致密的鱼鳞状形貌。

深冷处理对固溶时效后2A14铝合金残余应力及尺寸稳定性的影响

对2A14铝合金依次进行(380±5)℃×120 min退火、498℃×2 h固溶、160℃×6 h时效以及不同温度(-70,-90,-110,-130℃)保温6 h深冷+160℃×3 h时效处理,研究了深冷处理对试样内部残余应力、物相组成、微观结构、尺寸稳定性和力学性能的影响。结果表明:不同热处理后试样中心纵截面残余应力均呈内拉外压形式,深冷处理对残余拉应力的释放效果和对应力分布均匀化效果随深冷温度降低均先增后减,-90℃下深冷处理应力释放和均匀化效果最好;-130~90℃深冷处理可以细化晶粒、增加析出相数量、减小析出相尺寸、降低位错密度、提高析出相和位错分布弥散性;-130℃~70℃深冷处理可以提高2A14铝合金的尺寸稳定性、抗拉强度和屈服强度,但会降低断后伸长率。

深冷处理对X52管线钢耐磨性与耐腐蚀性的影响

目的提高X52管线钢基体的耐磨性能与耐腐蚀性能,探究深冷处理对X52管线钢性能的影响机制。方法采用液体法的冷处理方式,对X52管线钢进行不同时间的深冷处理。采用显微硬度仪、超景深光学显微镜、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、摩擦磨损仪器、万能拉伸机以及电化学工作站,分别观察或评价深冷处理后X52管线钢的显微组织、物相组成、硬度变化、拉伸性能、耐磨性与耐腐蚀性能。结果经过不同时间的深冷处理后,由于弥散碳化物的析出和晶粒细化,试件的显微硬度、抗拉强度和弹性模量均有所提高,但屈服强度变化不明显。当深冷处理时间为30 h时,其显微硬度达到最大值210.8HV0.2,比未深冷态190.3HV0.2提高了10.77%,当深冷处理时间为7 h时,其抗拉强度达到最大值600.7 MPa,比未深冷态574.7 MPa提高了4.05%。经过深冷处理,由于试件的晶粒得到了细化,组织成分更加均匀,试件的摩擦磨损性能得到提高,磨损机理为氧化磨损和磨粒磨损的共同作用,其中磨粒磨损起着主要作用。极化曲线结果显示,深冷处理后的试件自腐蚀电位均正移,当深冷处理时间分别为11、30和55 h时,腐蚀电流密度由未深冷态的15.47×10^(−6)A/cm^(2)分别降低到1.781×10^(−6)、1.335×10^(−6)、1.257×10^(−6)A/cm^(2),数值降低了一个数量级,说明材料的耐腐蚀性能得到了提高。结论深冷处理可以有效改善X52管线钢的力学性能、耐磨性能和耐腐蚀性能,在管道运输领域具有潜在的应用前景。

深冷处理技术在铜合金研究中的应用综述

随着高新技术产业的不断发展,铜合金作为其中的关键基础材料,对其性能提出了更高的要求。近年来,研究发现对铜合金进行深冷处理可使其获得更优异的力学性能和物理性能,这为铜合金的应用拓宽提供了可能。本文综述了铜合金深冷处理方面的研究进展,介绍了深冷处理及结合塑性加工和静磁场处理对铜合金性能的影响,分析了深冷处理对铜合金的组织演变和综合性能变化的影响规律及作用机制,旨在为铜合金深冷处理技术的开发与研究提供参考与借鉴。

深冷处理对纯银组织与性能的影响

采用深冷处理工艺,系统研究直径1.772 mm纯银显微组织、力学性能及电导率的变化。实验表明深冷处理后纯银晶粒尺寸与形貌并未发生显著变化,但其显微硬度由初始65.8 Hv增加至68.9 Hv,电导率由初始99.45%IACS增至101.28%IACS。X射线衍射仪分析得出,纯银经深冷处理后晶向峰值(220)、(311)均增强,组织均匀性得以提升,各晶向的半高宽产生一定程度降低。通过分析晶粒尺寸变化,得出半高宽值的降低主要由于深冷处理诱导微观应变的减小,而这有利于电导率的提升。

金属材料深冷处理的研究进展

深冷处理能够有效提升材料自身的结构稳定性以及使用性能,在传统的金属材料加工制造中有着广泛的应用。随着深冷处理技术的不断发展,处理对象从传统的金属加工件到微纳米结构的锂电负极材料,其应用范围越来越广泛。针对深冷处理技术近些年的发展现状,系统总结了深冷处理对金属材料的作用机理和应用,并对深冷处理在金属领域的进一步发展和应用做出展望。

深冷处理对Mg-2Zn-0.5Y合金组织与拉伸性能的影响

对挤压态Mg-2Zn-0.5Y合金进行不同时间的深冷处理,采用OM、SEM、XRD、拉伸试验研究了不同时间深冷对Mg-2Zn-0.5Y组织与拉伸性能的影响。结果表明:挤压态Mg-2Zn-0.5Y合金组织主要为α-Mg与少量W相。随着深冷时间的增加,合金中晶粒尺寸没有发生明显变化,W相析出量逐渐增多;深冷12 h后,Mg-2Zn-0.5Y合金中W析出相体积分数为5.33vol%。深冷处理对Mg-2Zn-0.5Y合金的抗拉强度无明显影响,但可以显著提高合金的塑性。深冷1 h的Mg-2Zn-0.5Y合金的伸长率达到17.4%,比挤压态合金的伸长率提高142%。

钛合金深冷处理工艺研究综述

钛合金以其优异的生物相容性、出色的力学性能和抗腐蚀性而广泛应用于航空航天等领域。然而,现代工艺制备的钛合金存在延展性和耐疲劳性较差的问题,同时钛金属本身的耐磨性也较差,因此需要通过合适的后处理工艺来改善其力学性能。在这种背景下,深冷处理凭借其便捷、无污染、低成本及能显著改善金属材料组织和综合性能等优势,成为机械加工领域备受瞩目的研究方向。首先简要介绍了深冷处理的发展历程以及2种主要加工方法:液态法和气态法,同时概括了气态法的具体流程。其次重点综述了国内外深冷处理工艺对钛合金组织和织构的影响,分别从深冷时间、深冷温度与循环次数3个方面,归纳了深冷处理工艺对钛合金硬度和拉伸性能的影响以及深冷工艺的作用机理,并进一步探究了深冷处理工艺对钛合金制件摩擦磨损性能和耐疲劳性能的影响规律。最后介绍了深冷处理复合工艺方法,为基于深冷处理的加工工艺的发展提供有益参考和启示。

18CrNiMo7-6渗碳钢磁场深冷处理工艺研究

风电、高铁等高端齿轮产品工作环境比较复杂、恶劣,对齿面硬度及韧性要求高,一旦发生损伤,维修成本高。针对这一现状,对18CrNiMo7-6渗碳钢设计磁场深冷处理正交试验方案,选择最优工艺组进行洛氏硬度检测,并采用光学显微镜观察其显微组织与晶粒度。与常规热处理结果进行对比,探索磁场深冷处理对18CrNiMo7-6渗碳钢冲击韧性、硬度及微观组织的影响。结果表明,磁场深冷处理后的冲击韧性和硬度均有所提升。最优工艺参数为磁场强度为1 T,且不进行交变处理、深冷温度为-190℃、保冷时间为16 h、降温速率为2℃/min,其冲击韧性比常规热处理提高38.07%,洛氏硬度值提高9.49%。微观组织分析表明,磁场深冷处理能促进试样组织中残余奥氏体转变,并细化晶粒。

深冷处理参数对抗氢钢内部残余应力影响的试验研究

为降低抗氢钢材料固溶处理过程中产生的较大内部残余应力,采用正交试验和基于轮廓法的残余应力表征方法研究了深冷温度、深冷保温时间、冷热循环次数、深冷降温速率等深冷处理参数对抗氢钢内部残余应力的影响。结果表明,在深冷温度-130℃、深冷保温时间10h、冷热循环3次、降温速率为-2.5℃/min的参数条件下,可以最大程度地降低残余应力,芯部残余应力由固溶的413MPa降低至93MPa;深冷参数对抗氢钢材料内部残余应力的影响顺序为深冷温度>深冷保温时间>冷热循环次数>降温速率。本次研究结果将为抗氢钢薄壁构件的高精度加工提供技术支持。

深冷处理时间对激光粉末床熔化沉积TiC/TC4钛基复合材料组织演变及力学性能的影响

目的探明不同深冷处理时间对TiC/TC4钛基复合材料组织演变及其力学性能的影响规律,分析TiC/TC4钛基复合材料在深冷环境下的使用性能。方法利用低能球磨法得到石墨烯(GNPs)/TC4复合粉末,采用激光粉末床熔化沉积法制备TiC/TC4钛基复合材料,通过液氮浸泡法进行不同时间的深冷处理,然后恢复至室温进行拉伸试验。结果深冷处理过TiC/TC4钛基复合材料的拉伸强度均高于深冷处理过TC4合金的拉伸强度,断裂韧性却得到不同程度削弱。结论原位自生TiC的载荷传递作用可以增强TiC/TC4钛基复合材料在拉伸变形过程中的变形能力,使复合材料的拉伸强度得到提高;随深冷时间的持续延长,冷应力不仅会导致TC4合金原始细长针状马氏体断裂,还会驱使TiC/TC4钛基复合材料陶瓷增强相TiC发生不同程度的偏聚。此外,深冷处理后TiC/TC4钛基复合材料产生的晶格畸变现象会降低α-Ti基体一侧的应变值,使复合材料晶格畸变区域应变不均匀分布,弱化TiC/TC4钛基复合材料晶格畸变区域原子的变形协调能力,导致TiC/TC4钛基复合材料的断裂韧性值相对低。

深冷处理在金属材料中的应用与研究进展

深冷处理是常规热处理的延伸工艺,因其对金属材料起到独特的性能调控机制,在材料科学研究领域中具有特殊的研究意义。本文概述深冷处理技术的发展历程,分别从黑色金属和有色金属两个方向综述深冷处理对金属材料微观组织和力学性能影响的研究进展,最后探讨深冷处理技术在当前工业领域中的应用现状。

深冷处理对7075-T6铝合金高速切削亚表层微细观演变及腐蚀机理的影响研究

目的探究切削速度对经深冷处理和未经深冷处理的7075-T6铝合金微观组织演变机理和耐腐性的影响。方法选取经深冷处理(T6-C)和未经深冷处理(T6)的7075-T6铝合金进行切削加工,并在3.5%(质量分数)NaCl溶液中进行电化学腐蚀实验。通过透射电镜(TEM)、HRTEM、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和电化学分析,对微观组织演变、表面形貌和耐腐蚀性能进行研究。结果在相同的切削参数下,相较于T6铝合金,T6-C铝合金表现出更小的晶粒尺寸,铝基体中存在更多的析出相——η相MgZn2,且位错密度以及析出相密度更大,无析出晶界带为断续分布。深冷处理和增大切削速度都显著提高了7075-T6铝合金的耐腐蚀性能,且腐蚀形貌存在显著的龟裂现象。通过电化学分析得知,当切削速度为1500 m/min时,与未深冷处理相比,深冷处理后的7075-T6铝合金的电流密度减小了3.24×10^(-6)A/cm^(2),极化电阻增大了1.68×10^(5)Ω·cm^(2),在该参数下表现出较好的耐腐蚀性能。与此同时,随着切削速度的增大,容抗弧半径呈增大的变化趋势,且相较于T6铝合金,T6-C铝合金具有更大的容抗弧半径。结论深冷处理可以有效细化7075-T6铝合金的晶粒结构,进而强化位错密度,从而显著提升该合金的耐腐蚀性能。

液氮深冷处理对2195铝锂合金残余应力的影响研究

液氮深冷处理可改善材料力学性能并消减残余应力。通过采集2195铝锂合金材料深冷处理过程中的温度梯度,获得各过程的热交换系数,建立了2195铝锂合金液氮深冷残余应力演变的有限元预测模型,分析了深冷处理对材料应变和应力的影响规律。采用层削法残余应力测试技术对材料内部残余应力进行了测试,验证了液氮深冷处理对残余应力的消减作用。结果表明,与淬火态相比,深冷处理后材料表面和心部的压缩真应变减小,表面和心部的塑性应变差值减小,表面压应力峰值降低5.9%,心部拉应力峰值降低13.1%。研究表明,深冷处理可降低材料的残余应力水平。

深冷及磁场深冷处理对钢中残留奥氏体的影响

讨论了深冷及磁场深冷处理对W18Cr4V高速钢及GCr15轴承钢中残留奥氏体的影响。为充分挖掘这些在工业上使用量大、面广的材料的潜力 。

浅析天然气深冷处理低温球阀设备监造的质量控制

天然气深冷处理工艺配置的低温球阀,其产品质量对工程建设的实体质量和生产运行的本质安全影响深远。为发挥监造的事前控制作用,实现质量管理的关口前移,本文全面论述了低温球阀设备制造在设计、材料进场与复验、加工制造与装配、过程检验与试验、出厂检查与验收等环节的监造工作,研究、分析和阐述了低温球阀在制造过程各环节的重点监造内容,为同行开展类似工作提供切实可行、操作性强的监理思路,与大家学习、交流和讨论。