AZ91D镁合金电镀前处理工艺研究

为了得到适用于AZ91D镁合金的电镀前处理工艺,提高镀层与镁合金基体的结合力及镁合金的耐蚀性,采用正交试验方法研究了酸洗液中不同组分用量和酸洗时间对试样表面状态的影响,利用场发射扫描电子显微镜和X射线能谱仪分析了活化时间和浸锌时间对镁合金浸锌后表面形貌及微观成分,采用称重法考察了浸锌不同时段镁合金的质量变化,通过热震试验和中性盐雾试验研究了浸锌时间对后续镀层性能的影响。结果表明,AZ91D镁合金电镀的最佳前处理工艺为:先采用250 g/LCrO_(3)+20 mL/L浓硝酸溶液在室温下酸洗30 s,接着用200 mL/L H_(3)PO_(4)+100 g/L NH_4HF_2溶液在室温下活化60 s,再用以ZnSO_(4)·7H_(2)O和K_(4)P_(2)O_(7)·3H_2O为主的焦磷酸盐体系浸锌液浸渍150 s。

终轧温度对中锰马氏体NM500钢再加热后组织性能的影响

中锰马氏体耐磨钢具有低成本、高强度、高硬度和高耐磨性等特点,在煤炭采运、水泥搅拌和轨道交通等领域具有广阔的应用前景。利用金相显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等设备,以中锰马氏体NM500钢为研究对象,研究了终轧温度对其热处理后组织和力学性能的影响。研究结果表明,与热轧态试样相比,经850℃保温1 h热处理后,试验钢的原始奥氏体晶粒明显细化,相变后的马氏体组织更加细小,低温冲击韧性大幅提升,且较低的终轧温度使得基体中缺陷密度增加,V(C,N)的数量增大,粒径减小,更有利于再加热过程中奥氏体晶粒的细化。当终轧温度由900℃降低至700℃时,经再加热后,试验钢的原始奥氏体晶粒尺寸由10.50μm细化至5.02μm,马氏体的板条块尺寸由1.37μm减小至1.06μm,位错密度由1.05×10^(15)m^(-2)增加至1.51×10^(15)m^(-2)。马氏体多级组织的细化以及位错密度的增加,显著提升了细晶强化增量和位错强化增量,使得试验钢的抗拉强度、屈服强度和硬度分别增加至1 860 MPa、1 084 MPa和540HB。同时,组织的细化使得基体中大角度晶界密度增加,裂纹扩展的阻碍增多,冲击断口上的韧窝增多且尺寸增大,韧性提升,-40℃下的冲击吸收能量达到25.5 J。

CSP热轧TRIP钢动态再结晶行为研究

采用Gleeble-3500热模拟试验机,在温度为950~1 150℃、应变速率为0.1~10 s;和变形量为65%的条件下研究了CSP热轧TRIP钢的动态再结晶行为,探讨了初始奥氏体晶粒尺寸对TRIP钢动态再结晶行为的影响。研究结果表明,初始奥氏体晶粒尺寸越小,变形温度越高,应变速率越慢时,TRIP钢中奥氏体越易发生动态再结晶。其中,粗晶试样(初始奥氏体晶粒尺寸为767.54μm)在1 050~1 150℃内变形时,将发生动态再结晶。其热变形激活能为361 539.17 J/mol,确定了Zener-Holloman参数与应变速率和温度的关系式,建立了动态再结晶临界应变模型、高温奥氏体流动应力模型和动态再结晶晶粒尺寸模型,理论模拟结果与试验结果吻合较好。

热轧中锰马氏体耐磨钢的冲击磨损行为

利用MLD-10型动载磨料磨损试验机,系统研究了热轧中锰马氏体耐磨钢在1、2.5和5 J冲击能量作用下的冲击磨料磨损行为,并与Hardox450钢进行了比较。借助光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和布氏硬度计等设备分析了试验钢的组织、力学性能及磨损表层、亚表层,并探讨了其磨损机制。研究结果表明,试验钢的显微组织为板条马氏体,与Hardox450钢相比,其布氏硬度更高,-40℃下的冲击吸收能量更低,分别为503HB和15.3 J。相同工况条件下,试验钢的磨损失重明显小于Hardox450钢,且基于有效磨损时间修正后的磨损率均随着冲击能量的升高,呈现出先增大后减小的趋势。当冲击能量为2.5 J时,磨损率最大,磨损失重量最多。原因在于,冲击能量较低时,试验钢的磨损主要以犁沟为主,并伴随着少量的磨粒嵌入,磨损失重较少;当冲击能量为2.5 J时,磨损表面的切削加剧,且塑性变形造成大量磨粒嵌入基体,导致应力集中,并在反复冲击过程中产生疲劳裂纹,随后扩展至试验钢表面,形成疲劳剥落,磨损亚表层出现明显剥落坑,失重显著增加;当冲击能量为5 J时,磨损表面塑性变形增加,加工硬化显著,疲劳磨损占据主导,磨损表面硬度较高,犁沟和磨粒嵌入较少,磨损亚表层更为平整均匀,失重反而减少,磨损率下降。