超低温轧制304奥氏体不锈钢马氏体逆相变及组织表征

目的研究超低温轧制(Cryogenic Rolling,CR)亚稳态奥氏体不锈钢在不同退火温度下马氏体逆相变、组织演变及力学性能的变化规律。方法首先,对实验原料304奥氏体不锈钢进行1050℃保温30 min的固溶处理;其次,对实验钢进行总压下量为65%的超低温轧制,并在600~750℃下进行5min退火处理;最后,对退火处理后的实验钢进行组织表征和力学性能测试,研究退火过程中组织演变及力学性能变化规律。结果经总压下量65%超低温轧制后,实验钢组织中的奥氏体可全部转变为马氏体。随退火温度的升高,发生逆相变的奥氏体含量增加,组织由回复组织逐渐向再结晶组织演变。当退火温度为750℃时,晶粒尺寸约为420 nm。经退火处理后,实验钢硬度由超低温轧制态的566.2HV10降至750℃时的378.1HV10,屈服强度较固溶态的大幅度提高。经750℃退火处理5 min后,实验钢可获得抗拉强度896.5 MPa、延伸率52.7%、强塑积47.2GPa·%的优异综合力学性能。结论经超低温轧制及退火处理后,304奥氏体不锈钢可获得晶粒尺寸<500nm的亚微米/纳米组织,经700℃以上退火处理可获得优于固溶态的综合力学性能。

退火温度对深冷轧制6063铝合金组织性能的影响

通过深冷轧制实验,研究退火温度对深冷轧制6063铝合金显微组织及力学性能的影响,利用电子万能试验机、宏观硬度计及光学显微镜等对合金力学性能、微观组织及断口形貌进行了观察及分析。结果表明,在相同退火温度下,深冷轧制后试样的硬度及力学性能均好于室温轧制。对于6063铝合金,无论是室温轧制还是深冷轧制,随退火温度的升高,试样硬度均表现为先升高后降低,在180℃左右硬度出现峰值。经100～250℃低温退火后,试样的伸长率表现为先增加后降低,随后又增加的趋势,其间存在两个峰值,180℃为伸长率升高的高峰,200℃为伸长率降低的低峰。深冷轧制铝合金的断裂属于韧性断裂,断口形貌属于韧窝-微孔聚集型。在200～300℃退火时,晶粒粗化。

轧件内部裂纹的模拟实验方法与愈合行为

提出一种预置轧件内部裂纹的模拟实验新方法,即钻孔填充法,将其用于普碳钢中厚板内部裂纹的预置,并对其愈合行为进行轧制实验研究.研究了位于轧件中心、厚度方向三分之一处等位置的裂纹愈合情况.实验结果表明,压下率达到50%以上、开轧温度在1100℃时,内部裂纹可完全愈合;且位于轧件厚向中心位置裂纹的愈合程度好于其他位置,采用缓冷方式时裂纹的愈合程度好于空冷.对轧制过程中裂纹愈合的机理进行了分析,认为在轧制变形条件下,压应力状态为裂纹愈合提供了静力学条件,塑性变形过程中大量原子的定向运动,为裂纹愈合提供了物质补给条件,裂纹两侧的金属原子更容易找到新的平衡位置,形成统一的晶格点阵,从而实现裂纹愈合.

深冷处理对W6Mo5Cr4V2高速钢性能的影响

对经-120℃和-150℃深冷工艺处理的W6Mo5Cr4V2高速钢进行了硬度及摩擦磨损性能测试,并用扫描电镜分析了其显微组织与磨损形貌。深冷处理使高速钢硬度和耐磨性能得到提高。随深冷温度的降低,性能改善明显,经循环深冷处理试样的性能均好于一次长时间深冷处理试样,-150℃温度下经3次1 h深冷处理试样的性能最优。结果表明,高速钢性能改善的主要原因是深冷处理可促进试样中残余奥氏体向马氏体转变,同时,高速钢组织中析出的大量碳化物在摩擦磨损过程中作为硬质颗粒可提高耐磨性能。循环深冷处理过程中过冷度一直存在,每次循环过程都可促进残余奥氏体转变为马氏体,促进基体马氏体上析出细小的碳化物,从而提高高速钢的性能。

快速退火对深冷轧制6063铝合金组织性能的影响

利用电子万能试验机、万能硬度计和光学显微镜研究了快速退火工艺对深冷轧制6063铝合金显微组织、硬度、力学性能及断口形貌的影响。结果表明,经相同退火工艺处理,深冷轧制后试样的硬度及力学性能均好于室温轧制。无论是室温轧制还是深冷轧制,随退火温度的升高,试样的硬度和强度均表现为先升高后降低,在200℃左右出现峰值。经150~250℃快速退火后,试样的延伸率表现为先增加后降低,随后又增加。对深冷轧制试样进行200℃、5 min的快速退火处理可获得最优的硬度和强度,快速退火10 min试样的延伸率好于退火5 min的试样。深冷轧制6063铝合金的断裂为韧性断裂,断口形貌为韧窝-微孔聚集型。当退火温度超过200℃时,经深冷轧制试样的显微组织中部分区域发生再结晶。

深冷处理工艺对W6Mo5Cr4V2钢组织性能的影响

采用正交试验方法探究了W6Mo5Cr4V2高速钢深冷处理工艺,分析了各工艺参数对材料组织和性能的影响。使用万能硬度计测量试样的硬度和红硬性,使用光学显微镜和扫描电子显微镜观察材料显微组织。试验结果表明,回火温度对高速钢性能影响最大,其次是深冷时间和深冷温度。本文中高速钢深冷处理最优工艺为-150℃下深冷保温1 h后并在300℃回火处理1 h。深冷处理可促使残留奥氏体向马氏体转变,促进细小二次碳化物的析出,同时马氏体基体组织细化,这是高速钢性能提高的重要原因。

深冷及回火处理对W6Mo5Cr4V2高速钢组织和硬度的影响

利用金相显微镜、扫描电子显微镜及硬度计,探究了液氮温度(-196℃)下不同深冷保温时间对W6Mo5Cr4V2高速钢显微组织及硬度的影响。对深冷处理2 h后的试样进行不同温度的回火处理,并与传统工艺处理试样相比较,探究了回火温度对W6Mo5Cr4V2高速钢显微组织、硬度及红硬性的影响。结果表明,延长深冷保温时间有利于改善高速钢的显微组织,提高硬度。深冷处理20h的试样中二次碳化物的析出量最多且分布均匀,硬度值提高明显。经深冷处理试样的硬度在一定程度上随回火温度的升高而提高,且碳化物弥散分布,组织细化。深冷处理2h后在100℃回火处理1 h的试样,经600和625℃保温处理后的红硬性优于传统工艺处理试样。

用P507从高浓度氯化钴溶液中萃取分离钴镍试验研究

研究了采用钠皂化P507(2-乙基己基膦酸单-2-乙基己基脂)从电解精炼制备超高纯钴的高浓度氯化钴电解质水溶液中萃取分离钴、镍,考察了振荡时间、静置分相时间、温度、相比(Vo/Va)、P507体积分数及有机相皂化率对萃取的影响。结果表明:在振荡时间15 min、静置分相时间10 min、温度20℃、初始水相pH=3.50、相比Vo/Va=1/1、P507体积分数20%及有机相皂化率65%条件下,钴、镍分离比为2940/1,二者得到有效分离。

用碱性树脂从硝酸银溶液中吸附铜的反应动力学

研究了采用D201、D301树脂从硝酸银溶液中净化除铜,通过静态试验考察了碱性树脂对Cu^2+的选择性吸附效果。结果表明:室温下,这两种树脂均可选择性吸附去除硝酸银溶液中的Cu^2+;D201树脂对Cu^2+的吸附过程符合Freundlich吸附模型,为多分子层吸附,吸附反应近似于假二级反应,离子交换过程受化学反应控制,吸附达平衡状态所需时间为6 h;D301树脂对Cu^2+的吸附符合Langmuir吸附模型,为单分子层吸附,吸附反应近似于假二级反应,离子交换过程受膜扩散反应控制,吸附达平衡状态所需时间为6 h;比较而言,D301树脂对Cu^2+的吸附效果更好,最高吸附率为33.3%;两种树脂对Cu^2+的吸附率均与溶液流量成反比。

电子显微及能谱原理实验教学装置设计

设计制作了电子显微及能谱原理实验教学装置,其分为演示模块与教学模块两部分。利用可见光模拟电子光源,演示电子束聚焦、扫描过程;通过可变真空操作及电子束开关操作过程的顺序关系,演示使用逻辑。通过教学模块,讲授电子显微信号形成过程及能谱原理。本装置重点、难点设计突出,结构简单且使用方便,有助于学生在理解和掌握理论知识的同时,提高实际应用技能。

高速钢深冷处理作用机理研究现状

重点介绍了国内外高速钢深冷处理作用机理的研究现状,指出目前在深冷处理技术研究方面取得的进展及存在的问题,并提出一些观点及展望。

高强度耐候钢在模拟工业大气环境下的腐蚀行为

利用周期浸润腐蚀实验和电化学方法,研究了耐候钢在模拟工业大气环境下的腐蚀演化行为,并利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和电子探针(EPMA)等分析了实验钢显微组织、腐蚀形貌、锈层特征及腐蚀产物中Cu元素的分布。结果表明,实验钢的组织主要由准多边形铁素体和粒状贝氏体组成;实验钢的腐蚀质量损失率随Cu含量的增加及时间的延长而逐渐降低,且其质量损失量基本相同,锈层厚度逐渐减小,致密度增加;Cu元素在锈层的缝隙和孔洞等缺陷处富集;随着腐蚀时间的增加,自腐蚀电位增大,自腐蚀电流密度下降;含Cu钢锈层促进了阴极还原过程,同时抑制了阳极氧化过程。

钢铁材料深冷处理技术研究和应用进展

综合现有文献,介绍了钢铁材料深冷处理技术的研究和应用情况。简述了深冷处理技术的工艺及其对材料性能的影响规律。通过实例详细阐述了钢铁材料的深冷处理机理,指出了残留奥氏体转变为马氏体、晶粒细化及超细弥散碳化物的析出是材料力学性能提高的原因。同时对深冷处理技术在工模具钢、硬质合金及有色金属等领域的应用情况进行了介绍。最后针对深冷处理技术在国内外的研究现状提出了一些观点和展望。

深冷处理温度对W6Mo5Cr4V2高速钢组织及硬度的影响

为改善高速钢的性能,利用程序控制深冷箱对W6Mo5Cr4V2试件进行了不同温度（-120--180℃）下的深冷处理,随后进行560℃×60 min回火处理。对深冷处理后的试件进行了显微组织观察,并对其硬度及红硬性进行了检测。结果表明,经深冷处理后马氏体基体上可析出大量弥散分布的碳化物,随深冷温度的降低,二次碳化物的尺寸减小,马氏体基体组织细化,试件的硬度提高。大、小二次碳化物的最小平均尺寸分别出现在-150和-120℃,经-180℃处理试样的硬度最高,为65.2 HRC,-150℃处理试件的红硬性表现为最好。

离子交换法净化硝酸银溶液吸附过程研究

银作为半导体集成电路领域的关键性基础材料,其纯度高低直接影响其镀膜稳定性。硝酸银溶液作为高纯银制备的基础原料,其纯化工艺是提高银产品纯度的关键步骤。采用离子交换法,在25℃下,使用D301大孔弱碱性阴离子树脂净化硝酸银溶液,通过静态实验探究了净化过程对溶液中含有的Fe^(3+),Cu^(2+),Zn^(2+)和Pb^(2+)这4种主要杂质离子的吸附效果,同时研究了该吸附过程的动力学、等温线。结果表明,D301树脂对Fe^(3+),Cu^(2+),Zn^(2+)和Pb^(2+)这4种杂质离子均有一定吸附效果,对Fe^(3+),Cu^(2+),Pb^(2+)的吸附符合Langmuir吸附模型,为单分子层吸附,静态吸附容量分别为11.48,14.67和5.76 mg·g^(-1),对Zn^(2+)的吸附符合Freundlich吸附模型,为多分子层吸附。D301树脂对Fe^(3+),Zn^(2+)和Pb^(2+)这3种离子吸附达平衡状态需要4 h,吸附反应近似于一级反应,对Cu^(2+)吸附达平衡状态需要6 h,吸附反应近似于假二级反应。D301树脂与Fe^(3+),Cu^(2+),Zn^(2+)和Pb^(2+)这4种杂质离子交换过程的速度控制步骤为膜扩散反应控制。