酸洗汽车用钢磷化机理探讨及其质量评价

以酸洗汽车用钢SPHE为基体材料制备磷化膜,探讨磷化膜的生长动力学过程与成膜机理,并系统研究了磷化膜的膜重、晶粒形貌、P比以及耐腐蚀性能。酸洗汽车用钢磷化生长过程可以分为基体的酸蚀溶解,晶粒的形核长大,表面磷化膜动态平衡三个过程。膜重实验结果可知,酸洗汽车用钢膜重为2.3 g/m^(2),满足膜重>2.0 g/m^(2)要求。扫描电镜(SEM)结果显示,磷化膜晶粒形貌为颗粒状,晶粒平均尺寸较细<3 mm。X射线衍射(XRD)结果表明,磷化膜P比89.3%,满足产品对磷化膜P比>85%的要求。电化学实验结果可知,磷化膜的自腐蚀电位为-0.67 V,自腐蚀电流密度为1.3×10^(-5)A·cm^(-2);基体材料的自腐蚀电位为-0.69 V,自腐蚀电流密度为4.8×10^(-5) A·cm^(-2),经过磷化处理后材料的耐蚀性能得到提升。

双相车轮钢脉动预热闪光对焊接头开裂分析及工艺改进

采用脉动预热闪光对焊技术焊接双相车轮钢SRS590LW,对焊后经过刮渣、剪切端头、扩口、3道辊压成形、扩张精整等工序制造成车轮的轮辋。在扩口及扩张精整工序中,出现焊缝开裂现象,开裂率20%。对轮辋焊接接头开裂样品的金相组织、微观组织、析出相及硬度分布进行了分析。结果表明,母材的显微组织为铁素体+贝氏体,晶粒尺寸为3~10μm,析出相粒子尺寸10~100 nm,开裂的焊缝过热,晶粒异常粗大,晶粒尺寸长大至60~120μm,出现先共析铁素体组织,20 nm以下析出相消失。焊缝硬度最高达到338 HV,断口为脆性断口,起裂源为剪切毛刺部位。将试样的下料长度延长10 mm,总伸出长度缩短5 mm,预热留量降低2 mm,脉动预热次数由19次降低至12次,焊接电压由8 V降低为7.6 V,焊接时间由10 s缩短为8 s,顶锻带电时间由0.8 s降低为0.6 s,消除了焊缝中心过热组织,焊缝中心以针状铁素体为主,晶粒尺寸为60~80μm。焊接接头最高硬度降低至216 HV,轮辋开裂率降至2%以下。

热处理工艺对铝硅镀层热成形钢组织性能的影响

为深入理解不同热处理工艺参数对铝硅镀层热成形钢组织性能的影响规律,主要研究了加热温度和保温时间对铝硅镀层热成形钢的硬度、微观组织、镀层厚度和镀层成分的影响。结果表明,当加热温度不大于900℃时,铝硅镀层热成形钢的硬度随着保温时间的增加而增加;当加热温度大于900℃时,铝硅镀层热成形钢的硬度随着保温时间的增加而下降。当加热温度为850~930℃,保温时间为4、8 min时铝硅镀层热成形钢的微观组织在模具淬火冷却过程中均转化成为马氏体。在相同加热温度下,铝硅镀层热成形钢合金层的厚度随着保温时间的增加而增大,当加热温度升高至930℃时,镀层因氧化而挥发严重,导致镀层变薄,所以铝硅镀层热成形钢的加热温度应控制在930℃以下。保温温度升高、保温时间增加导致元素扩散显著,聚集的硅元素含量和面积由于其不断向四周扩散而降低。同时铁元素大量扩散到镀层中,镀层中铁元素含量增加显著。高温下,镀层发生明显的氧化反应,氧化反应促进了微孔洞的形核和长大。

600 MPa级Ti、Nb析出强化车轮钢接头硬度及热影响区软化行为分析

采用连续闪光对焊技术,焊接600 MPa级Ti,Nb析出强化车轮钢,制造22.5×9.0车轮的轮辋。采用气体保护焊技术,焊接轮辋与轮辐的搭接接头。轮辋闪光对焊接头在扩口工序出现开裂、辊型工序出现减薄、扩张工序出现开裂,综合报废率37%。车轮径向疲劳试验80万转时,轮辋与轮辐搭接焊缝发生焊根部位的疲劳开裂。对车轮钢接头的断口、组织、硬度、析出相进行分析。结果表明,对焊接头硬度呈现“马鞍形”局部软化特征,搭接接头硬度呈现“盆地形”局部软化特征。热影响区中,过热区晶粒长大,20 nm以下第二相粒子大量溶解,正火区晶粒长大,20 nm以下第二相粒子消失伴随20 nm以上第二相粒子熟化,造成热影响区软化。