铁基高阻尼合金研究与应用现状评述

铁基高阻尼合金是一种新型减振降噪材料。本文评述了近二十年来,在铁基高阻尼合金研究与应用方面所取得的进展以及存在的问题。

对共振棒法测高阻尼钢板内耗的几点建议

共振棒法是测试材料内耗的最常用的方法。但是，用这种方法测试高阻尼钢板的内耗时，不同的研究者所得的测试数据没有可比性。本文主要研究这种测试方法，对测试数据没有可比性的原因作了讨论，并提出了相应的改进意见。

铁基高阻尼合金板材的撞击声级特性

本文用系列撞击声级测试方法,分别测试了四种阻尼能力不同的钢板在不同撞击能量下的声级水平。测试结果表明,铁基高阻尼合金板的撞击声级远低于低碳钢的撞击声级。在声级计的有效量程内,在本试验条件下低碳钢的撞击声级特性图可划分为两个阶段,而铁基高阻尼合金板的撞击声级特性图具有三个阶段。其中第二阶段随撞击能量的增大,A声级增加甚微,甚至不变。第二阶段起始点的声级水平与试板的S·D·C_(max)具有相关注。该点六级水平越高,则试板的S·D·C_(max)越小;该点声级水平超低,则试板的S·D·C_(max)越大。因此,笔者认为,撞击声级特性图可以表征材料的降噪特性,该图上第二阶段的起始点,可以作为衡量金属材料阻尼能力的指标。

15Ni3CrMoVA锻钢热处理工艺正交试验结果的多元回归分析

本文根据15Ni3CrMoVA锻钢热处理正交试验结果,建立数学模型,从而利用计算机求出该钢屈服强度、冲击功、伸长率与淬火温度、淬火保温时间、回火温度、回火时间四因素之间的回归方程,找到了这些因素对力学性能的影响规律、确定了这些因素影响力学性能的主、次顺序,提出了为保证15Ni3CrMoVA锻钢满足技术指标要求,在实施热处理时,这些因素水平允许波动的范围。

显微组织对高阻尼钢板阻尼性能的影响

研究了显微组织对高阻尼钢板阻尼性能的影响。结果表明，马氏体相的析出，将恶化阻尼性能；碳化物对阻尼性能的影响取决于其颗粒尺寸。

高效埋弧焊技术的发展及应用

埋弧焊具有熔敷率高、焊接质量好等优点,是当今焊接生产中普遍使用的熔焊方法之一。介绍了多丝埋弧焊、带极埋弧焊、添加合金粉末埋弧焊、窄间隙埋弧焊、冷丝和热丝填丝埋弧焊等多种高效埋弧焊方法,并就各自的工艺特点、国内的应用情况进行了分析与总结。

10Ni8CrMoV钢的冷裂纹敏感性分析

通过插销试验方法对10Ni8CrMoV高强钢的冷裂纹敏感性进行了分析。通过在不预热、预热100℃、预热150℃和预热150℃并后热200℃×2 h四种焊接工艺条件下测定其插销临界断裂应力和焊接热循环参数,并对插销断口进行扫描电镜观察,综合分析了该钢的焊接冷裂纹敏感性。结果表明,随着预热温度的提高,10Ni8CrMoV钢插销临界断裂应力不断增大,韧窝状断口在整个断裂面上的比例增大,最后断裂形式有从沿晶→穿晶→韧性断裂转变的趋势,这说明10Ni8CrMoV钢对焊接冷裂纹有较强的敏感性,通过预热及焊后后热处理能明显改善该钢的焊接性。

10Ni8CrMoV钢焊接过热区和细晶区的组织与性能

采用热模拟技术研究了10Ni8CrMoV这种超高强度钢(Rp0.2≥1 000 MPa)焊接热影响区的过热区和细晶区的组织与性能。结果表明,10Ni8CrMoV这一新型钢种的模拟焊接热影响区的过热区和细晶区表现出与绝大多数材料完全相反的规律,过热区存在少量的铁素体组织,马氏体板条束之间形成了一定量的奥氏体薄膜,这些韧度相的存在使得过热区的冲击韧度与基体相比有了较大的提高;细晶区部位奥氏体含量很少,细小的板条马氏体端部呈针状特征造成应力集中,易于诱发裂纹。因此这一部位有可能成为焊接接头的薄弱地带。

碳和氮元素对高强度奥氏体焊缝组织和性能的影响

采用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等分析研究了碳、氮元素对奥氏体焊条熔敷金属组织和性能的影响。结果表明,随着碳含量的增加,熔敷金属晶界上M23C6碳化物析出物逐渐增多,析出颗粒增大,虽然熔敷金属的抗拉强度有所提高,但韧性明显降低,碳含量增加到一定程度后,对强度的影响趋于平缓,但对晶界碳化物的数量和尺寸仍然有强烈的促进作用,韧性持续降低,耐晶间腐蚀性能大大降低。随着氮含量的增加,抗拉强度呈持续上升趋势,同时韧性仍能保持在较高水平,晶界上析出碳化物少,抗晶间腐蚀性能良好。

铜对高强度低合金钢焊缝金属韧性的影响

采用埋弧焊方法,通过改变焊丝铜含量来改变焊缝金属中的铜含量,研究铜对高强度低合金钢焊缝金属韧性的影响。结果表明,随铜含量增加,焊缝金属上平台冲击功呈下降趋势;-40℃及更低温度条件下,焊缝金属铜含量为0.358%时,其低温韧性最好。组织分析结果显示,焊缝金属的组织主要由先共析铁素体、粒状贝氏体以及针状铁素体组成。随铜含量变化,针状铁素体的生成量明显不同,当焊缝金属中铜含量为0.358%时,最有利于形成针状铁素体。

10Ni8CrMoV钢热影响区粗晶区组织和性能研究

采用焊接热模拟技术研究了焊接热循环对IONi8CrMoV钢热影响区粗晶区（L为1300℃）组织和性能的影响。结果表明，经历不同冷却速度（t8/5为7-112s）的热循环后，1ONi8CrMoV钢粗晶区低温冲击吸收功较基体冲击吸收功有较大幅度的提高，且随着冷却速度的增加，冲击吸收功降低幅度很小；在不同的冷却速度下，粗晶区组织均为粗大的板条马氏体组织，晶粒尺寸较大，板条马氏体界面上奥氏体薄膜的存在是粗晶区韧性提高的原因。

稀土对奥氏体焊缝金属晶间腐蚀敏感性的影响

采用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等分析技术研究了加入稀土前后1Cr19Ni23N焊条熔敷金属组织变化,讨论了稀土对奥氏体焊缝金属抗晶间腐蚀性能的影响.结果表明,稀土的存在改善了焊条熔敷金属组织,强烈影响碳化物的数量、形态和分布;与不加稀土时相比,焊缝中沿晶界析出碳化物的尺寸减小、数量减少、析出形态由网状析出变为不连续的颗粒状,抗晶间腐蚀能力得到提高.

二次焊接热循环对超高强度钢过热区冲击性能的影响

采用热模拟技术研究了900MPa级超高强度钢过热区经历二次热循环后组织与韧性的变化规律。结果表明,900MPa级超高强度钢过热区经历二次热循环后,冲击韧性均有所下降,其中过热区经历了850℃的二次热循环后韧性最差,沿原奥氏体晶界形成的链状分布的小晶粒是造成韧性下降的主要原因。

稀土元素对奥氏体不锈钢焊条熔敷金属组织和性能的影响

在奥氏体不锈钢焊条中,通过在焊条药皮中加入稀土元素,探讨了其对焊条熔敷金属组织和性能的影响。对加稀土前后两种焊条进行了熔敷金属常规拉伸和冲击试验,宏观金相组织分析和冲击断口扫描电镜分析,并对熔敷金属薄片进行了透射电镜分析。结果表明:在奥氏体不锈钢焊条药皮中加入稀土元素,可以细化结晶组织,改变晶界上碳化物的析出形态和分布,并使碳化物的析出数量和颗粒尺寸明显减小,从而净化了奥氏体晶界,提高了其焊条熔敷金属的机械性能。

高能束焊接技术在舰船建造中的应用

高能束焊接技术具有集束、高功率密度、焊接精度高等优点,应用领域非常广泛,本文着重分析了电子束焊接和激光焊接技术在舰船建造方面的应用。

10Ni8CrMoV钢热影响区粗晶区在二次焊接热循环中的组织转变与韧性

采用焊接热模拟试验及金相、透射电镜分析技术研究了10Ni8CrMoV钢一次热循环的粗晶区在二次热循环过程中的组织转变与韧性特征,结果表明:由于马氏体板条间奥氏体薄膜的存在,10Ni8CrMoV钢在二次热循环作用下仍具有良好的低温冲击韧度,再热粗晶区、临界再热粗晶区均未出现局部脆化现象。但试验钢临界再热粗晶区因发生组织遗传,其低温冲击韧度相对于一次热循环粗晶区稍有降低。

微量B对440MPa级焊条熔敷金属低温冲击韧性的影响

通过药皮过渡添加B，研究了微量B对440MPa级焊条熔敷金属低温冲击韧性的影响。试验发现，冲击韧性对B含量的变化较敏感，同时当焊缝中Ti含量不同时，B含量的影响也不同。当Ti含量为0．01％～0．04％（ω）时，B含量在30×10^-6（ω）左右时韧性最好；当Ti含量为0．04％～0．07％时，B含量在（40-90）×10^-6范围内韧性最好。B含量适中时熔敷金属组织几乎全是均匀细小的针状铁素体，B含量过低组织中出现大量的先共析铁素体，B含量过高则会生成沿原奥氏体晶界分布的粒状贝氏体和上贝氏体。

铜在高强度合金钢及焊缝金属中的作用

评述了铜对高强度低合金钢及焊缝性能的影响 ,详细阐述了铜在钢中的溶解特性和沉淀强化机理。

铜在高强度手工焊焊缝金属中的析出行为

研究了高强度手工焊焊缝金属中铜的析出行为。研究结果显示,单道焊焊缝金属中铜难以析出,在多道焊道间热影响区有ε Cu析出颗粒的存在,但析出颗粒尺寸与分布存在不均匀性。

高韧性含铜微合金化气体保护焊焊丝的研制

在研究碳、钛和铜对焊缝金属影响的基础上,开发了一种含铜微合金化的高强度高韧性气体保护焊焊丝,并且对焊丝的熔敷和焊缝金属开展了常规力学性能、系列冲击、落锤、动态撕裂和CTOD等试验。结果表明:所研制焊丝的焊缝金属具有优良的低温韧性,且实现了以得到针状铁素体组织为主的设计目标。