大变形轧制超细晶TWIP钢的组织及性能研究

通过大变形异步-同步轧制及随后600℃和700℃退火处理,成功制备了超细晶高锰TWIP钢,并研究了退火处理对大变形TWIP钢的组织和性能的影响.研究结果表明:经96%异步-同步大变形轧制后,材料组织显著细化,抗拉强度从621 MPa大幅提升至2 050 MPa;经过600℃退火后,大变形轧制TWIP钢的组织基本完成了再结晶,材料的平均晶粒尺寸约为500 nm,抗拉强度1 079 MPa,延伸率达到了29%;而经过700℃退火后,大变形TWIP钢的组织发生了完全再结晶,平均晶粒尺寸约为600 nm,抗拉强度达到了1 101 MPa,延伸率达到了54%.退火后的组织中存在大量的层错、位错胞等亚结构.相对于大变形轧制态和600℃退火态,700℃退火态的超细晶TWIP钢的优异的综合力学性能,主要源于孪晶诱发塑性变形机制及合金较低的层错能.

大变形异步-同步轧制超细晶TWIP钢的组织及变形性行为

通过大变形异步-同步轧制及随后的退火处理,成功制备了超细晶高锰TWIP钢,并详细研究了不同退火温度对大变形TWIP钢的组织和性能的影响机理,结果表明:大变形轧制材料经700℃退火后,组织发生完全再结晶,获得了稳定的晶粒尺寸小于600nm的超细晶TWIP钢。经大变形轧制TWIP钢的抗拉强度从677MPa提高到了1591MPa,随着退火温度的升高,材料的强度降低,塑性增加;大变形纳米组织TWIP钢在600℃退火后,组织为部分再结晶状态,屈服强度、抗拉强度和延伸率分别达到了980MPa、1126MPa和32.6%。退火处理后的超细晶TWIP钢呈现出较高的应变硬化能力。优异的综合力学性能主要归因于大变形轧制后的纳米组织的部分回复再结晶和高锰TWIP钢相对较低的层错能。

10CrMoAl热轧薄板不同周期盐雾腐蚀的对比分析

目的揭示10CrMoAl钢的耐腐的蚀原因及机理。方法通过对10CrMoAl钢进行盐雾试验(72、168、240 h)来模拟其海水腐蚀,并对试验后的试样进行了腐蚀速率、SEM、能谱、XRD及电化学分析及研究。结果 72、168、240 h盐雾腐蚀周期下,试样的腐蚀速率分别为2.352、1.915、2.218 mm/a。72 h盐雾腐蚀试验后,Cr和Mo主要在靠近基体一侧富集;168 h盐雾腐蚀试验后,Cr主要在靠近外表面的锈层处偏聚严重;240 h盐雾腐蚀试验后,在靠近锈层的基体一侧又出现了Cr和Mo的明显偏聚,并同时出现"白亮层"。随着腐蚀时间的延长,锈层中Fe Cr2O_4和γ-Fe_2O_3含量的变化趋势是一致的,即先不断上升,然后趋于稳定。结论随着腐蚀时间的延长,腐蚀速率先降低后升高再降低,最后趋于稳定。腐蚀过程是一个周而复始的循环过程:Cr和Mo在锈层与基体交界处不断富集—形成耐腐蚀层—腐蚀脱落—Cr和Mo在锈层与基体交界处富集。这种富集规律对防腐蚀有一定的作用。此外,Fe Cr2O_4在锈层中含量较多时,具有显著的防腐功能。

不同的离子渗氮工艺对20CrMnTi钢的渗氮层的影响

为了实现快速深层离子渗氮,稀土Ce和椰壳活性炭被均匀地放到渗氮炉的阴极盘上,并使渗氮温度在530℃和490℃循环变化,渗氮时间为8 h。同时设计了其他3种工艺进行对比实验。研究发现:复合工艺中椰壳活性炭的加入能够改善渗氮层的性能,提高渗氮速度,提高渗氮层中ε相的比重。循环变温在复合工艺中能够起到抑制γ'相含量的降低和明显提高ε相的比重,提高渗氮层的综合性能。而稀土Ce的加入使得复合渗氮工艺能够明显提高渗氮速度,改善渗氮层性能,提高其耐磨性。复合工艺使得20Cr Mn Ti的渗氮层深度达到了368μm。

LG610L汽车大梁钢的拉伸断口及显微结构分析

利用拉伸试验机、金相显微镜、扫描电镜和透射电镜等检测工具,对LG610L钢板不同位置的试样进行检测分析,研究结果表明:LG610L钢表面处的组织晶粒比较细小,平均尺寸约为7μm,越靠近中心处晶粒尺寸越大,中心处的晶粒平均直径约为13μm.在横向的1/4处珠光体呈较明显的带状分布,而在表面和中心处带状组织不明显.拉伸断口为韧性断口,其中纤维区为典型的等轴韧窝,放射区多为撕裂韧窝或剪切韧窝,外缘区为涟波花样和无特征区域.析出物呈蚕豆状,其长度方向尺寸范围为15~30 nm,宽度方向尺寸范围为5~12 nm,且呈弥散分布,分布的形状呈“虚线”状.

10CrMoAl钢热轧薄板的周浸实验对比分析

为了系统地研究10CrMoAl钢的耐腐蚀性能,对其周浸试验各周期试样进行了腐蚀速率分析、SEM分析、XRD分析及电化学分析.结果表明:腐蚀速率最快的阶段是72~168 h腐蚀阶段,其次是0~72 h腐蚀阶段,最慢的是168~240 h腐蚀阶段.经过168 h腐蚀后,锈层厚度平均为80μm,是经过72 h腐蚀后的试样锈层厚度的近2倍.经过240 h的腐蚀后,锈层仍然维持在80μm左右,却出现了50μm的过渡层.经过168 h和240 h腐蚀所形成的锈层几乎完全阻止了γ-Fe OOH和α-Fe OOH等稳定产物的形成,从而有效地阻碍了基体的继续腐蚀.此外,锈层中Cr、Mo和Al的富集,也对阻碍腐蚀的进行起到一定的作用.

10CrMoAl钢在含Cl^-环境中不同周期腐蚀的对比分析

为了探索在含Cl-环境中10CrMoAl钢的耐腐蚀机制,对10CrMoAl钢进行不同周期(72、168和240 h)的盐雾腐蚀试验,进而对其腐蚀结果进行对比分析,并对试样进行腐蚀速率分析、场发射扫描电子显微镜(FESEM)分析、能谱分析、X线衍射(XRD)分析及电化学阻抗谱分析。结果表明:随着腐蚀时间的延长,腐蚀速率逐渐降低。经过72、168和240 h腐蚀后,10CrMoAl钢的腐蚀速率分别为1.512、1.254和1.232 mm/a;当锈层厚度最大时,Cr和Mo在锈层内富集程度也达到最大,而且伴随着锈层的腐蚀脱落,Cr和Mo又在基体与锈层交界处逐渐富集,有效地阻碍了基体的腐蚀。此外,锈层中FeCr_2O_4的出现导致了Fe_3O_4逐渐消失和γ-Fe_2O_3相对量逐渐增加。锈层中FeCr_2O_4的出现明显改变了腐蚀产物的形成过程。

AlSi7Mg铝合金表面激光熔覆WC增强镍基合金熔覆层的组织与性能

在AlSi7Mg铝合金表面制备单道和多道WC增强镍基合金激光熔覆层,研究了熔覆层的显微组织、物相组成、稀释率和显微硬度。结果表明:当激光扫描速度由3.3 mm·s^(-1)增至6.0 mm·s^(-1)时,单道激光熔覆层中的气孔和裂纹变少;在扫描速度4.6 mm·s^(-1)、光斑直径1.0 mm、搭接率20%条件下,多道熔覆层中WC颗粒主要分布在熔覆区与过渡区界面处,裂纹和气孔分别位于搭接处和熔覆层底部;第1道熔覆层及最后1道(第5道)熔覆层的稀释率比第2~4道的高约10%;WC增强镍基合金熔覆层中生成了AlNi、Al_(3) Ni、M_(7)C_(3)、M_(23)C_(3)等析出相,其平均稀释率约45%,显微硬度约1100 HV。

稀土Ce和C原子对20CrMnTi钢渗氮层的影响

通过在离子渗氮炉的阴极盘上放置少量的稀土Ce和椰壳活性炭C,采用循环变温工艺对调质后的20Cr Mn Ti钢进行离子渗氮。设计了几种渗氮工艺作为对比,经过试验和检测发现:同时加入稀土Ce和活性炭的离子渗氮工艺处理后的试样渗氮层厚度和表层硬度明显高于单独加稀土Ce或活性炭的工艺;稀土Ce能够同时促进C和N原子在20Cr Mn Ti钢中的扩散速度;C原子的加入有助于20Cr Mn Ti钢中ε相的增多,而稀土Ce的加入却阻碍了ε相的增多;

不同渗氮温度的奥氏体不锈钢渗层组织及性能的对比分析

通过对316L奥氏体钢进行4种不同温度的离子渗氮处理,并对渗氮试样进行金相、扫描、XRD和电化学检测,进而对其检测结果进行对比分析,揭示了不同渗氮温度对316L不锈钢表面渗氮层组织和性能的影响规律。结果表明:经过450℃渗氮的试样,其硬度最高,耐腐蚀性最好,渗氮层和分界层均匀性最好。此外,初步判断,渗氮过程中,S相的形成和分解是个动态过程,二者同时进行。在450℃下S相的形成速度明显大于分解速度,从而使其试样的综合性能最好。

高速钢W6Mo5Cr4V2热处理工艺新探讨

针对在切削刀具和模具行业中得到广泛应用的W6Mo5Cr4V2高速钢,分析了2008版高速钢国家标准实施后,W、V合金元素含量降低,对W6Mo5Cr4V2高速钢热处理的影响。通过调整热处理工艺,达到高速钢的热处理硬度要求。

提高电池锌筒挤压模具性能的研究

近年来,随着锌锰电池从"低汞低铅低镉"向"无汞无铅无镉"的升级换代,针对电池锌筒挤压模具存在的问题和不足,经理论分析研究及相关实验,通过改进模具结构、优选模具材料、完善热处理及离子氮化工艺和过盈配合等方法,冲棒使用寿命达16万次/只以上,活塞垫头30万次/套以上,并解决了凹模合金脱套等问题。

汽车车架用高强度钢板最小弯曲半径及冲压回弹规律研究

为解决QP-700新型高强度钢板在车架冲压成型过程中极易产生回弹而影响成型精度的问题,对比研究了在冲压成型过程中不同厚度的高强度钢板回弹和失效的情况。研究结果表明,QP-700新型高强度钢板回弹量随板材的厚度增加而减小,随弯曲半径的增加而增大。推导出QP-700高强度钢板最小弯曲半径的经验公式r_(min)=1.7t+4.6,该钢板最小相对弯曲半径为2.2。综上所述,通过冲裁试验可为高强度钢板的冲压成型提供理论指导。

不同厚度10CrMoAl钢板组织和性能分析

研究旨在阐述耐海水腐蚀钢10CrMoAl的组织和性能的关系。利用热膨胀仪进行热膨胀实验、金相显微镜进行不同规格板材的金相组织观察分析以及拉伸试验机和冲击试验机进行拉伸、冲击试验。通过对以上实验数据进行分析,得出以下结果:当10CrMOAl钢的冷却速度在1～3℃/s区间内可以得到适合应用的铁素体和珠光体的复合组织; 16 mm的10CrMoAl钢热轧板的综合力学性能最好,这是因为其金相组织均匀性好,主要为理想的块状铁素体和珠光体。8 mm薄板拉伸性能最好,但冲击韧性最差,这是因为其组织的均匀性很差,铁素体晶粒尺寸大小不一,多为条状,各向异性明显。

译界难题,难在何处?——浅谈差等比较结构中的倍数理解与翻译

本文以详实的例证,说明“n times more/ less than…”这一差等比较结构在英汉两种语言理解上的差异,追根溯源,分辨是非,具有一定的实践指导意义。

M2高速钢渗氮-PVD复合涂层微观结构及力学性能分析

针对锌挤压成型对模具提出抗粘接、抗重载摩擦磨损和长寿命的苛刻要求,该文提出了渗氮+PVD复合涂层解决方案.通过对比研究各种涂层微观结构和力学性能,以及涂层模具使用寿命等数据得出:AlCrN涂层由fcc-AlCrN固溶体组成,且渗氮预处理促进了(111)AlCrN择优取向的形成.渗氮层及AlCrN/渗氮层界面元素扩散改善了AlCrN层结合力,提高了AlCrN层承载能力.高的结合力及承载能力使得渗氮-AlCrN复合涂层具有更低的摩擦系数.渗氮-AlCrN复合涂层磨损机理是氧化和粘附磨损,而AlCrN涂层磨损机理为氧化、粘附、断裂和剥落.复合涂层模具的使用寿命比AlCrN涂层模具和渗氮模具的使用寿命更高.

回火温度对Q960钢小角度晶界的影响

设计了一种低合金高强度的Q960工程机械用钢.在同种成分、同种轧制和淬火工艺下,研究回火温度对Q960钢小角度晶界的影响机理.经分析得出,随着回火温度的升高,小角度晶界的频率逐渐降低且实验钢的抗拉强度和屈服强度也相应地降低,而屈强比逐渐升高.不同回火温度下小角度晶界频率的峰值均出现在取向差5°附近,即取向差较小.取向差小使得小角度晶界比较稳定,原子迁移率小.通过计算键级积分(BOI)得出,B元素对Q960钢的小角度晶界有加强作用.

回火温度对Q960钢析出物组织特征的影响

利用透射电镜、能谱仪(EDX)及多功能内耗仪系统地研究了在相同成分、轧制工艺、淬火工艺和不同回火温度条件下Q960钢组织中析出物的形态、分布和组成,给出了回火温度对析出物组织特征的影响规律.结果显示:回火温度低于400℃时,马氏体内固溶碳量下降趋势较剧烈;回火温度高于400℃时,马氏体内固溶碳量下降非常缓慢.此外,大量细小且平行析出的θ--碳化物溶解并最终被沿马氏体板条界析出的Cr的碳化物代替.随着回火温度的升高,Nb、V和Ti的复合碳氮化物长大,形状也由方形向椭圆形演变.

退火对大变形异步-同步复合轧制超细晶TWIP钢组织与性能的影响

研究了不同退火温度对大变形异步与同步复合冷轧制TWIP钢(Fe-0.5C-18.6Mn-1.5Al-0.5Si)的组织和性能的影响,结果表明:经96%大变形轧制后的材料组织明显细化,抗拉强度从593 MPa提升至2021 MPa;在500℃以下退火,大变形轧制超细晶TWIP钢未发生再结晶;在500~600℃发生部分再结晶;在600℃以上则发生完全再结晶。随着退火温度升高,材料强度降低,但塑性增加,大变形异步-同步轧制后经700℃退火获得了平均晶粒尺寸600 nm的超细晶TWIP钢,并表现出优秀的综合力学性能,其强度、塑性分别达到1114 MPa、59.4%。此外,制备的TWIP钢在500℃~600℃退火时,奥氏体基体中生成了大量细小弥散的硬质DO3结构的(Fe,Mn)3(Al,Si)型金属间化合物,显著提高了材料强度。

Cr12MoV模具钢冲头失效原因及改进措施

疲劳断裂和崩刃是Cr12MoV模具钢冲头在服役过程中的主要失效方式,为此,对失效冲头的硬度、显微组织和失效形貌进行了测试和观察。研究发现马氏体基体中析出的粗大的或者连续分布的碳化物导致了应力集中,进而导致冲头的疲劳性能和断裂韧性下降。对冲头进行调质处理,碳化物明显细化,且弥散分布,提升了冲头的使用寿命,此时冲头的失效方式主要为磨粒磨损。为了进一步提升冲头的寿命,在调质处理后的冲头表面采用真空阴极弧离子镀的方法沉积了AlCrTiSiN涂层。与调质处理的冲头相比,沉积AlCrTiSiN涂层冲头的寿命延长了50%左右,这主要是因为AlCrTiSiN涂层具有高的硬度和低的摩擦因数。