Mn对汽车用Q&P钢连续冷却转变曲线的影响

为探索Mn含量在汽车用Q&P钢相变过程中的作用,利用热膨胀法结合金相-硬度法研究了3种不同Mn含量Q&P钢的CCT图.研究表明:Mn元素能扩大奥氏体相区,降低Ac3、Ac1、Ms和Mf点,并能够提高钢的淬透性,降低钢的临界转变速率;对于每一种成分的Q&P,随着冷却速率的增加,材料的显微硬度随之增加,超过其临界冷却速率时,将得到完全的马氏体组织;当Mn含量小于1.89%时,由于存在Mn的偏析,在低冷速下会出现铁素体、珠光体带状组织.

紧固件用TC16钛合金强化热处理工艺研究

利用光学显微镜、扫描电镜以及拉伸实验机,研究不同热处理工艺下TC16钛合金的显微组织及力学性能。结果表明：退火后的组织为等轴α＋β,晶粒大小约为1μm;固溶处理的组织为初生α＋α＂＋亚稳β,随着固溶温度的升高,初生α相减少,抗拉强度不随固溶温度的变化而变化,屈服强度较退火态下降较大,屈强比仅为0.4~0.47;时效处理后的组织为初生α＋α＋β,α、β呈片状相间分布于原始β晶粒内,时效处理后的抗拉强度最高可达1226MPa,强塑积最高达21834MPa·%;退火态与固溶态的拉伸断口为韧性断口,而时效处理后的拉伸断口为准解理断口。

配分工艺对低碳Q&P钢中残余奥氏体的影响

为提高钢的塑性,在马氏体钢基础上通过Q&P工艺得到一定量的残余奥氏体,达到高强度与高塑性的良好结合.利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和拉伸实验等方法研究了低碳Q&P钢微观组织,在此基础上讨论了配分工艺对残余奥氏体的影响以及残余奥氏体对Q&P钢延伸率的影响.研究结果表明:Q&P钢室温组织主要由马氏体与残余奥氏体组成,其中残余奥氏体形态主要有马氏体板条间薄膜状和晶界处块状两种类型;Q&P钢中残余奥氏体的含量及稳定性与配分温度和配分时间紧密相关.残余奥氏体的存在,是提高Q&P钢塑性的关键.

航空钛合金紧固件丝材制造质量控制技术

钛合金紧固件因具有较好的综合性能,广泛应用于飞机机体连接结构中。本文根据钛合金紧固件标准及其材料标准提出了对钛合金丝材的质量要求,并从国外材料性能入手,分析了保证其质量一致性的控制方法,阐述了钛合金紧固件丝棒材生产过程和自动化生产要求。

航空钛合金紧固件高效自动化制造设备发展现状

航空钛合金紧固件使用品种多、数量大,在尺寸、性能、冶金等方面均有较高的一致性要求。为满足高质量、高效生产要求,在钛紧固件专用成形、机械加工、热表处理方面大量采用数控加工设备。介绍了钛紧固件加工从温镦到最终表面涂覆以及产品检测的先进设备,指出国内在设备上的发展方向。

大型体育场馆拆除建筑垃圾零排放技术研究

对以北京工人体育场为代表的大型体育场馆拆除施工方案进行研究,浅谈了关于我国现阶段体育场馆拆除的方案选型及施工工艺;基于待拆除主体结构各部位混凝土强度与配楼结构形式分析,提出了基于分类处置与再利用的建筑垃圾零排放技术路线,基于砖瓦类垃圾高混杂特性采用了精细化分选功能化利用技术,针对不同强度混凝土类垃圾采用分级处置高值化利用技术,实现分类处置的经济效益最优化;对建筑垃圾分类再利用技术进行了研究,包括砖瓦类再生骨料技术、流态回填材料的技术、再生混凝土制品的产品开发技术、再生道路材料的开发技术等,其中预拌流态固化应用于工体肥槽回填,再生混凝土用于工体预制构件看台板、市政砖等,实现了建筑垃圾循环利用。

北京工人体育场高强度厚板钢低温焊接仿真与试验研究

针对北京工人体育场改造复建冬季现场低温环境下高强厚板复杂钢结构焊接作业难度大的问题,开展了-15℃低温环境Q460GJC厚板焊接接头温度场、显微组织、力学性能模拟和工艺试验研究。结果表明:预热温度为170℃时,焊接开始时,V形坡口斜面端温度比直端低,实测温度前三层焊接后温度比预热温度低,第6层焊接后温度趋于一致,略高于预热温度,实际温度比模拟温度略低20℃左右,均小于225℃的要求值;模拟焊接后,焊缝处的组织主要由铁素体、珠光体和贝氏体组成,铁素体占50%左右;通过显微组织观察,焊缝区主要是铁素体与珠光体,表层区主要是铁素体与球状珠光体,中心层区出现了板条状珠光体,热影响区组织为铁素体+贝氏体;显微硬度范围188~275HV,焊缝极限强度值在640MPa左右;通过对比模拟结果与实测结果,基于焊接热模拟及焊接冶金基础理论可有效实现高强钢厚板焊接组织性能预测分析。

Gleeble3500试验机模拟Q&P工艺

实验Q&P钢(0.31C-1.32Si-1.35Mn)在Gleeble3500上模拟Q&P工艺,经900℃奥氏体化后淬火至290℃,保温15 s后升温至配分温度450℃,分别保温10、60和120 s后淬火至室温。为了解决在Gleeble3500上初始淬火过程中冷速不均的问题,本文采用分段淬火的方法。结果表明,采用改进淬火方法并且配分时间为60 s的实验钢,具有高的强塑积,并且组织中存在明显的板条马氏体及条间稳定的残余奥氏体。

Inconel718十二角头螺栓制造工艺技术研究

介绍了Inconel 718十二角头螺栓的材料和结构特点,分析了关键制造加工技术,如热镦锻、热处理、滚压螺纹等,确定了合理的工艺参数,并对研制件的尺寸和性能进行了评估,结果表明工艺技术设计合理。

抽芯铆钉钉体镦锻技术研究

研究了用于抽芯铆钉钉体的材料CP-Ti的再结晶温度以及基于该材料的抽芯铆钉钉体的镦锻工艺。结果表明：当加热温度在550~800℃时,随着加热温度的升高,CP-Ti显微组织发生回复、再结晶、晶粒长大,结合不同温度下的材料组织变化,通过金相法和显微硬度法确定CP-Ti的再结晶温度为650℃;根据材料特点以及钉体强度要求,采用温镦工艺成形钉体,当加热温度为400℃时,镦锻出的钉体头部成形良好,杆部强度达到设计要求。

抽钉用拉拔CP钛的组织演变研究

研究了拉拔态CP(Commercially Pure)钛不同加热温度下的组织演变,确定了再结晶温度。结果表明:在保温20min的条件下,当加热温度为550~600℃时内部组织发生回复;加热温度为600℃时开始出现再结晶组织;达到650℃时发生完全再结晶,晶粒呈等轴状,大小为2~5μm,抗拉强度为525MPa。研究了保温时间对内部组织的影响,当不进行保温时,在650℃温度下不能使材料发生完全再结晶;当保温时间为20min时,材料发生完全再结晶且组织状态良好;在650℃下保温时间达到1h,材料组织粗大。冷却方式对显微硬度的影响较小,对晶粒度有一定影响,当加热温度为600~650℃时,水冷方式晶粒细小,当加热温度小于600℃或大于700℃,冷却方式对晶粒度影响较小。

汽车用高强度Q&P钢的组织与力学性能

研究了0.21C--1.43Si--1.35Mn钢在两相区及完全奥氏体区采用Q&P(Quenching and Partitioning)工艺加热后的微观组织与力学性能.结果表明:两相区加热可获得马氏体、残余奥氏体和铁素体组织,钢的抗拉强度为1 013 MPa,延伸率为25%,强塑积为25 655 MPa.%;完全奥氏体区加热可获得马氏体和残余奥氏体组织,钢的抗拉强度为1 257 MPa,延伸率为17%,强塑积为21 454 MPa.%;Q&P钢中的马氏体主要为板条状,伴有大量位错,并且发现有少量孪晶马氏体,分析认为由配分过程后的淬火过程转变而来;通过Q&P工艺可得到体积分数高达10.67%的残余奥氏体,分布在板条马氏体间,呈薄膜状.

Q&P工艺对0.3C-1.35Mn-1.30Si钢力学性能的影响

研究了不同Q&P工艺参数对0.3C-1.35Mn-1.30Si钢力学性能的影响。结果表明:淬火温度主要影响马氏体的含量;配分温度与配分时间影响碳配分的程度,最终影响残留奥氏体的含量。微观组织的含量影响力学性能。伸长率的变化趋势与残留奥氏体量的变化趋势基本一致,Q&P钢的塑性主要与残留奥氏体的含量有关,残留奥氏体中的含碳量为1.2%～1.3%。

Q&P钢配分过程中的组织演变

利用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射和电子探针等研究了0.2C--1.51Si--1.84Mn钢在配分阶段组织的演变情况.配分温度为400℃时,碳在10 s时就可以完成配分,得到残余奥氏体最大体积分数为13.4%.随着配分时间的增长,钢中马氏体发生回火现象,奥氏体发生分解,强度、延伸率降低.当配分时间达到1000 s时,屈服强度、延伸率突然升高.分析认为马氏体回火带来的塑性提高抵消了残余奥氏体量减少引起的塑性降低,并且由于渗碳体和碳化物的析出,变形时阻碍位错的运动,从而提高了屈服强度.通过电子探针分析说明配分阶段发生了碳的扩散,随着配分时间的增长,发生了渗碳体和碳化物的析出,降低了残余奥氏体中碳的含量.

汽车用Q&P钢中的残留奥氏体

研究了在两相区加热与完全奥氏体区加热Q&P工艺下0.2C-1.51Si-1.84Mn钢中的残留奥氏体。结果表明:两相区加热得到的残留奥氏体量最高达13.39%,完全奥氏体化得到的残留奥氏体量最高达5.23%,配分时间为10 s时,两种加热方式的试样都完成碳配分;两相区加热得到的残留奥氏体以两种形态存在:处于马氏体板条间的薄膜状和位于原奥氏体晶界处的块状,而完全奥氏体化后得到的残留奥氏体以薄膜状存在于马氏体板条间;通过电子背散射衍射(EBSD)发现,残留奥氏体的分布与晶界多少有关。

低碳Si-Mn系Q&P钢不同配分时间的热处理工艺

采用CCT-AY-Ⅱ热处理连退模拟机,研究了不同配分时间下,两相区退火温度淬火和碳再分配热处理工艺对低碳硅-锰系Q&P钢的显微组织、精细结构、力学性能及残留奥氏体含量的影响。结果表明,采用不同配分时间的两相区连续退火的Q&P工艺室温组织为板条马氏体、铁素体、薄膜状或块状残留奥氏体;随配分时间的增加,钢的抗拉强度和残留奥氏体含量呈下降趋势,伸长率和强塑积呈上升趋势;当配分时间为300 s时,试验钢抗拉强度达到1000 MPa,其伸长率为27.3%,强塑积高达27 300 MPa.%。

退火及配分温度对Si-Mn系Q&P钢组织和性能的影响

研究了两相区不同退火温度及不同配分温度的淬火和碳再分配热处理工艺对低碳硅-锰系Q&P钢的显微组织、精细结构、力学性能及残留奥氏体含量的影响。结果表明,采用两相区退火的Q&P工艺室温组织为板条马氏体、铁素体、薄膜状和块状残留奥氏体;随退火温度的升高,实验钢抗拉强度和屈服强度呈上升趋势,伸长率呈下降趋势,残留奥氏体含量先上升后下降;随配分温度的升高,实验钢抗拉强度呈下降趋势,屈服强度、伸长率和残留奥氏体含量呈上升趋势;经Q&P工艺处理后的实验钢强塑积可达28215 MPa·%。

低碳Si-Mn系Q&P钢两相区的退火热处理工艺

研究一种新型的两相区不同退火温度的淬火和碳再分配热处理工艺对低碳硅-锰系Q&P钢的显微组织、精细结构的影响,并和奥氏体区退火的Q&P热处理工艺进行对比。通过SEM、TEM分析发现,采用两相区退火的Q&P工艺室温组织为板条马氏体、铁素体和薄膜状残留奥氏体。残留奥氏体以两种形态存在:处于马氏体板条间的薄膜状和位于原奥氏体晶界处的块状。两相区热处理后的Q&P钢,不仅抗拉强度高达1000 MPa以上,其伸长率也高达23%以上,体积分数高达11%的残留奥氏体在组织中起到了相变诱发塑性的作用。

一种钛合金螺栓头部镦锻裂纹的失效分析

某型6 mm航空用Ti6Al4V型沉头螺栓在测试抗拉强度时出现了大量螺栓头部穿孔断裂破坏的情况,螺栓抗拉强度平均下降了3%~5%。采用SEM、EDS、OEM等手段对穿孔破坏零件断裂部位的宏微观断口、金相组织及化学成分进行了分析,发现螺栓头部端面存在微裂纹。结果表明,由于原材料切断装置间隙过大,导致原材料在切断过程中切口出现毛刺,在镦锻过程中毛刺埋入头部端面而形成微裂纹,最终导致螺栓头部强度降低。通过调整原材料切断装置间隙,螺栓头部的微裂纹可以明显缩短或消除。此外,也可以适当提高头部成形高度,通过车削加工消除端面裂纹,最终达到使用要求。