氢对Ti-Al-V钛合金的冲击韧性及组织的影响

在分析和试验了Ti-Al-V钛合金锻材的化学成分、金相组织和室温机械性能后 ,将其加工成冲击试样 ,采用人工吸氢法使其获得了不同的氢含量。继而 ,测出了该种钛合金的冲击韧性值 (aK)与氢含量的关系曲线。随后 ,用氢含量为 4 8ppm、137ppm、36 1ppm和 6 6 6ppm的 4个样品和它们各自的冲击断口 ,分别进行了金相和扫描电镜 (SEM)的分析工作 ,获得了不同氢含量的此种钛合金的金相组织及其氢化物在组织中的分布和形态 ;再结合对不同氢含量试样的冲击断口的SEM分析结果 。

φ14×2.0Ti-Al-Zr钛合金管材的高温低周疲劳性能研究

采取径向应变控制法,用MTS对φ14×2.0的Ti-Al-Zr钛合金管材在350℃下进行了不同应变量的高温低周疲劳性能试验。将试验数据按Coffin-Manson公式拟合成疲劳曲线方程,并对%0.1=Dte和1.5%下的试验数据按双参数Weibull分布函数进行了统计处理。对各样品的高温低周疲劳断口作了SEM分析和断口附近的组织进行了金相分析后得出了该种钛合金管材的高温低周疲劳机理。

管材高温低周疲劳实验方法及数据处理

采用径向应变控制法 ,在MTS880 /810试验机上用d 13mm× 1.5mm的单相α Ti合金管材 ,在 (35 0±1)℃下进行了 5个不同应变量的高温低周疲劳 (HTLCF)实验 ;记录了各自的循环应力—应变滞后环 ,得出了试样的循环响应特征和各试样的高温低周疲劳寿命。对实验数据按Coffin Manson公式拟合出疲劳曲线方程 ,从而绘出了该试材的Δεt— 2Nf 倍寿命关系曲线。考虑到低周疲劳数据的离散性 ,对其中的Δεt=1.0 %和Δεt=1.5 %两个应变量的各 6个试验数据按双参数Weibull分布进行了统计分析。

Ti-Al-Zr钛合金管材的显微组织与性能分析

介绍了Ti-Al-Zr钛合金的冶金历史及其管材的加工工艺流程和化学成分后 ,用金相法分析了该种钛合金管材中存在的夹杂物种类及金相组织。得出夹杂物为微量、细小且分布随机的氮化物、氧化物和偶尔出现的聚合体小渣团 ;该种钛合金管材的金相组织为α -Ti等轴晶 ,但材料批次不同 ,其实际晶粒度有差异。用Instron对管材进行室温拉伸并对其断口进行了SEM分析后得出 :此种钛合金管材具有良好的塑性。随后 ,对分析结果进行了讨论 ,从而指出了该种钛合金管材中的夹杂物源于冶金 ;进一步改善此种钛合金管材性能的途径在于优化其锻造和拉拔工艺 ;该种钛合金材料的塑性好的原因是由于其密排六方 (hcp)晶体结构的轴比c/a <1.

20钢纺织钢领无毒盐浴C-N-RE共渗研究

用55%KCl+45%NaCl作为基础盐,以“603”无毒液体渗碳剂添加适量的NH4Cl和微量的镧系氯化稀土等均匀混合后制成“混合渗剂”,首先在实验室内对20钢纺织钢领进行了不同温度和时间的C-N-RE共渗试验。对试验结果进行了表面质量、变形、硬度、金相和剥层分析后,优化出工艺参数,即在860℃下共渗2.5 h后直接淬火,再于140~150℃下低温回火1.5 h。随后,在重庆润丰纺织机械公司热处理车间进行了中试,将中试产品用于上车试验,取得了成功。最后,在100 kW中温盐浴炉上对该产品投入了批量生产。从而,淘汰了原来的气体渗碳后缓冷,再用70%NaCN+30%NaCl盐浴重新加热淬火并进行140~150℃低温回火的较为繁琐、不经济和有剧毒的工艺制度。

Ti-Al-Zr钛合金锻材的断裂韧度测定及分析

针对低强度高塑性的Ti-Al-Zr钛合金锻材的断裂韧度的测定工作,先根据GB4161-84《金属材料平面应变断裂韧度试验方法》,尝试了采用紧凑拉伸试样直接测定其KIC值,但试验后发现样品呈明显的平面应力状态。分析原因后,根据GB/T 2358-94《金属材料裂纹尖端张开位移试验方法》采用多试样法,测定出各试样的裂纹尖端张开位移(COD)量。对从6个有效试样上获得的数据进行了处理,绘制出其δR阻力曲线,并拟合出阻力曲线方程。然后以启裂点(0=Da)的裂纹张开位移量作为δc,换算出这种钛合金的平面断裂韧度KIC值。对样品断口进行SEM分析后,探讨了影响断裂韧度的各种因素,并提出了提高这种钛合金材料断裂韧度的途径。

Ti-2%Al-2.5%Zr钛合金的高温持久强度

介绍了Ti-2%Al-2.5%Zr钛合金的成分、组织后,首先测定出了该合金在350℃下的σb和σ0.2值.根据试验的特点、试材的组织状况及约比温度等因素确定了试验采用的6个应力水平点.按GB6395-86《金属高温拉伸持久试验方法》标准规定对该合金进行了350℃下的持久强度试验.对获得的数据用最小二乘法进行回归处理后,得到了适用于工作应力在σ30.502℃<σ<σb350℃范围的方程;而适用于工作应力σ<σ03.502℃并可以外推一个数量级的方程最后,观察到试验后该种钛合金的金相组织发生了明显的变化:在集中塑性变形区呈明显的纤维状,而在均匀塑性变形区则由于回复再结晶而变成细小的等轴晶了.

Zr-4合金的疖状腐蚀性能与显微组织的关系

为弄清Zr-4合金的疖状腐蚀性能与其经不同热处理工艺制度处理之后得到的显微组织间的关系,用4种不同的热处理工艺制度对Zr-4合金进行了热处理,然后连同原材料一道进行了在500℃,10.3 MPa的过热蒸气内8 h的腐蚀试验.测定了腐蚀增重后,用透射电子显微镜(TEM)分析了它们的显微组织及对应疖状腐蚀情况,用电子衍射标定了该合金的第二相粒子(SPP),找出了显微组织与疖状腐蚀的关系,从而确定出影响Zr-4合金耐疖状腐蚀性能根本的原因是基体α-Zr中Fe和Cr等合金元素的过饱和固溶量的差异.

81031钢的合金化原理及热处理工艺试验

81031钢是一种含Cr10．5％左右，添加了少量的Ni和Mo，含碳量0．31％左右的成型能好，热处理后硬度很高的新型马氏体不锈钢。分析了它的合金化原理后，用其热轧板材进行了7个不同温度的淬火工艺试验，得到在1050℃加热该钢并油淬火后可以获得HRC59—61的硬度，并作出了硬度与淬火温度的关系曲线；淬火后及时进行了-15℃冷处理，其硬度增加并不明显。继而对在1050℃淬火后的试样于140～240℃热油中进行了低温回火试验，得到了硬度随回火温度变化而改变的曲线。为该钢种在民用刀具行业的应用上提供了制定其热处理工艺的依据。

Ti-Al-Zr单相α-Ti合金高温持久性能

测出了厚度为2mm的Ti Al Zr单相α Ti合金板材在350℃下的σb和σ0.2值。据此结果,确定了6个实验应力点。在350℃下进行了高温持久强度实验,用最小二乘法对实验数据进行了处理,得到该种钛合金的lgσ—lgτ双对数关系曲线。对试样的持久断口进行SEM观察后,再用OM和TEM对该种钛合金板材高温持久实验前的原始显微组织和实验后试样的均匀塑性变形区与集中塑性变形区的显微组织进行了观察,探讨了Ti Al Zr合金在350℃和高应力条件下的蠕变变形特征。

35CrMo钢超厚壁无缝钢管的轧制

用35CrMo钢的305 mm×305 mm精锻方坯经热定型成圆柱管坯并冲中心孔后,在Ф216 mm皮尔格周期轧管机组上热轧成Ф215 mm×72.5 mm(径壁比为2.97)超厚壁无缝管的工艺过程。在初步确定其热轧工艺流程和工艺参数后,用同尺寸规格的20钢坯料2批(每批12件)进行了2批次试验轧制,并分别测定及分析其壁厚偏心量和产生的原因后,注意管坯加热温度的均匀性、冲中心孔的质量、调整了设备、适当修正轧辊孔型和送入量等,最终轧制出符合该种尺寸规格要求的35CrMo钢超厚壁无缝钢管。最后,对轧出的此种超厚壁无缝钢管进行几何尺寸、横截面上不同半径处的金相组织、力学性能等检测与分析后,确认其质量达到了技术要求。

Ti-2%Al-2.5%Zr钛合金在350℃下的持久强度及蠕变行为

首先实验测出了δ=2 mm的Ti-2%A l-2.5%Zr单相α-Ti合金板材在350℃下的σb及σ0.2值。据此,确定了6个不同的试验应力点,用以进行该材料在350℃下的高温持久试验。对试验结果进行数据处理,得到了可以向低应力方向外推的方程。继而,对试样的持久断口进行了SEM分析,用金相和TEM对此种钛合金在试验前的显微组织和试验后试样的均匀塑性变形区与集中塑性变形区进行研究,得到了反映该种钛合金在350℃和高应力条件下的高温持久过程、组织变化特征和以位错滑移为主的蠕变行为.

聚合物冷却介质对50CrMn钢板簧的淬火分析

为消除用油作淬火冷却介质造成的环境污染和火灾隐患 ,笔者在分析了聚合物冷却介质的冷却性能后 ,用 3种浓度的 2 81A水溶性冷却介质对 50CrMn钢板簧进行了淬火工艺试验 ,并对试样进行了金相分析和硬度测试。随后 ,与 2 0号机油进行了淬火变形、介质管理等方面的比较。进而 ,分析了聚合物淬火介质淬长片板簧侧弯变形超差的原因是 :此类冷却介质在钢的Ms 点以下的温度范围 ,其冷却速度远较油快所致。最后 ,总结出在板簧行业推广使用聚合物冷却介质时 。

合金球墨铸铁基体组织对含镍球墨铸铁热疲劳性能的影响

将同炉熔炼并同时浇铸的 ,镍约 0 .7%的合金球墨铸铁楔形试块粗加工后热处理成 6种基体组织 ,再精加工成 2 0 m m× 2 0 m m圆柱试样。对试样进行了 (6 0 0± 10 )℃ (盐浴 )～ (70± 30 )℃(油 )和 (6 5 0± 10 )℃ (盐浴 )～ (2 5± 5 )℃ (水 )两种冷热循环试验 ,得到了一致的结果。发现 ,不同基体的试样其抗热疲劳性能由高到低依次为 :下贝氏体基体→ 5 6 0℃回火调质基体→ 5 80℃回火调质基体→ 6 0 0℃回火调质基体→正火片状珠光体基体→奥 -贝基体。作者结合不同基体组织的硬度和强度以及 Ac1 点以下温度范围内上述各种基体组织的热力学稳定性等因素对热疲劳性能的影响 ,阐明了导致上述试验结果的原因。

55CrSiA钢丝制气阀弹簧低温液体软氮化工艺

介绍了 5 5CrSiA油淬火并回火钢丝的化学成分、金相组织和机械性能等内容 ,讨论并确定了能于 4 5 0± 10℃下进行软氮化的盐浴。随后 ,先用4 .2mm钢丝进行软氮化的工艺试验和分析 ,以定出用该规格的线材制造的气阀弹簧的软氮化工艺。然后 ,用以对此规格的钢丝制造的气阀弹簧进行了低温液体软氮化处理。对处理出的弹簧经强压、静压和疲劳试验表明 ,低温液体软氮化处理使气阀弹簧的抗弹性松驰及工作可靠性均得到了提高。最后 ,对渗层的强化机理进行了讨论 ,对弹簧材料和弹簧表面质量提出了严格的要求。

不同基体组织的Cu-Mo-Ni合金球铁热疲劳性能

将同炉熔制并同时浇铸的 ,名义成分为 0 .8%Cu - 0 .4 %Mo - 0 .7%Ni的合金球铁楔形试块粗加工后将其基体热处理成下贝氏体、奥 -贝组织、细片状珠光体和粒状珠光体 4种不同组织后 ,再精加工成2 0mm× 2 0mm等直圆柱试样。对样品进行了 (6 0 0± 10 )℃ (盐浴 )～ (70± 30 )℃ (油 )和 6 5 0± 10℃(盐浴 )～ (2 5± 5 )℃ (水 )的 2种热循环试验 ,得到了一致的结果 :该合金球铁的基体组织不同 ,其热疲劳性能有很大的差异。此项性能由好到差依次为 :下贝氏体基体→调质 (粒状珠光体 )基体→正火 (片状珠光体 )基体→奥 -贝基体。笔者结合不同基体组织的强度和Ac1点以下的温度范围内组织的热力学稳定性等因素对热疲劳性能的影响 。

锋利度持久刀剪用4Cr10Si2马氏体不锈钢的研制

在简介了国内外刀剪材料的发展现状后,根据钢的合金化原理和Schaeffler图设计出了4Cr10Si2钢的化学成分。试验制备出6mm厚的4Cr10Si2钢板材并进行了退火。在对此板材进行了硬度、金相组织、室温拉伸、EBSD分析等测试后,进行了热处理工艺试验,确定了制作厨用切刀的热处理工艺参数范围。以其较佳热处理工艺制度处理出的试样作了抗弯强度及抗电化学腐蚀性能的对比试验,用该钢制成了厨用切刀。对刀具进行质量检测和试用结果表明,除抗电化学腐蚀性能指标Ecorr和Icorr略低于4Cr13钢外,其余各项性能均优于此钢种。

56Nb钢鱼尾板的热轧及热处理工艺

介绍了56Nb钢后,根据铁道接头夹板(鱼尾板)的性能要求并结合厂方的设备状况制定了56Nb钢鱼尾板材料的生产工艺:用8 t电弧炉冶炼,于1 570-1 580℃下铸成450 kg钢锭;将钢锭加热到1 250-1 270℃,经600系列2机架轧机5道次轧制后修整成185 mm×195 mm方坯;再将钢坯加热到1 050-1 150℃,由600系列轧机(2机架)共15道次轧制,用350系列(3机架)精轧机经3道次精轧成60 kg/m的鱼尾板材料,终轧温度约900℃。接着,入(70±10)℃水中淬火后带温于罩式炉内560℃回火2 h。经硬度、金相、拉伸、冷弯、冲击和SEM等测定及分析后,确认56Nb钢鱼尾板质量达到了TB/T2345-93《43-75 kg/m钢轨用鱼尾板供货技术要求》的规定,且其强韧性指标较平炉冶炼的56Nb钢有显著提高。

氢对Ti-Al-Zr钛合金管材的组织和性能的影响

分析和试验了Ti -Al -Zr单相α -钛合金管材的化学成分、金相组织和室温机械性能后 ,采用人工吸氢法使该种钛合金材料获得了不同的氢含量。进而 ,测出了其延伸率随氢含量变化的关系曲线 ,从而认识到氢对该材料的塑性指标会造成显著的影响。随后 ,用氢含量为 132× 10 -6、342× 10 -6和 80 8× 10 -6的 3种试样和它们的拉伸断口分别进行了金相和SEM分析。观察到了不同氢含量的样品中氢化物的金相形态及其分布特征 ;由对拉伸断口的分析工作 ,得出氢化物呈薄片状析出的特点 ,而惯析面为α相 (hcp结构 )的基面、近基面和其它易滑移面。最后 ,讨论了氢化物的种类、析出特征 。

20钢手锯条无毒盐浴碳氮稀土共渗

研究了在以渗碳为主的盐浴中加入适量含稀土盐的渗剂对20钢手锯条热处理工艺参数和锯切性能的影响。通过显微组织观察、剥层分析、透射电镜分析和锯切性能试验,确定了渗剂配方和工艺参数。文中还讨论了稀土元素在盐浴化学热处理中的作用,以及对产品组织和性能的影响。