粉末冶金Ti-3Al-5Mo-4.5V(TC16)合金的制备与力学性能

以Ti粉、Al-V合金粉及Mo粉为原料,通过冷等静压和真空烧结制备Ti-3Al-5Mo-4.5V(TC16)合金,并对该合金的组织与力学性能进行研究。结果表明,粉末冶金TC16合金具有由α相和β相组成的网篮组织,相对密度约为93.5%,抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为1062 MPa,973 MPa和2.3%,关键性能(屈服强度)达到铸造TC16合金水平。

Al2O3弥散强化铜-锡含油轴承的制备和性能

以内氧化法制备的Al2O3弥散强化铜(简称“弥散铜”)粉和雾化锡粉为原料,采用扩散合金化法制备弥散铜-锡合金粉末,经压制、烧结制备弥散铜-锡含油轴承,研究扩散温度对弥散铜-锡粉末合金化程度的影响,并考察烧结温度对含油轴承性能的影响。结果表明:弥散铜-锡混合粉末经700℃扩散处理后,锡在弥散铜基体中分布均匀,制备的弥散铜-锡合金粉末的松装密度为2.40 g/cm3、流动性为39.6 s(50 g);轴承压坯在800℃及以下温度烧结时,粉末颗粒之间没有发生显著烧结,导致轴承性能较差。当烧结温度为850℃时,粉末颗粒之间形成一定的冶金结合,轴承强度显著提升,开孔率小幅降低。在900℃及以上温度烧结时,轴承发生显著收缩,开孔率明显降低。850℃烧结制备的弥散铜-锡含油轴承的径向、轴向尺寸变化率均约为1.0%,压溃强度为160 MPa,显微硬度为166 HV0.05,开孔率为26.0%。

200系节镍奥氏体不锈钢边部纵裂成因分析

本文利用扫描电子显微镜、能谱分析仪及光学显微镜对200系奥氏体不锈钢热轧边部纵向裂纹缺陷的表面与截面形貌、显微结构与成分等进行了分析。结果表明,200系奥氏体不锈钢板坯边部纵裂纹位于板坯边部约15mm处发生,裂纹表面以及截面均无钢渣和连铸保护渣等成分夹杂物,均为基体Fe、Cr、Mn氧化物,且随着热轧变形量的增加,裂纹严重程度有所下降;200系奥氏体不锈钢板坯边部纵裂纹的裂纹源周围晶粒大小均匀,无明显晶粒异常长大现象,裂纹以穿晶断裂的方式向内延伸;原始钢坯边部裂纹可能是导致热轧钢卷边部纵裂的直接原因,通过进一步提升钢水的纯净度,严格控制钢水浇铸温度和连铸拉速,合理分配连铸结晶器水量、优化二冷区的水量分配等措施,可以有效防止200系奥氏体不锈钢热轧边部纵裂缺陷的发生。

300系奥氏体不锈钢冷轧小白点缺陷分析

不锈钢酸洗板卷以优质的热轧板卷为原料,经过连续退火和酸洗去除氧化皮,表面形成钝化膜,成为表面质量好、机械性能优的冷轧原料。本文主要针对冷轧后板面小白点缺陷,对小白点进行微观分析,结果表明钢带边部发黑主要为Fe/Cr氧化物,经分析主要与No.1表面粗糙度及酸洗不足锈点残留存在较大相关性,通过改善白皮酸洗工艺可明显改善此问题,本文对热酸线的生产具有参考意义。

300系不锈钢退火酸洗黑边缺陷分析

不锈钢酸洗板卷以优质的热轧板卷为原料,经过连续退火和酸洗去除氧化皮,表面形成钝化膜,成为表面质量好、机械性能优的冷轧原料。本文主要针对酸洗后板卷黑边缺陷,对钢卷黑边进行微观分析,结果表明钢带边部发黑主要为Fe/Cr氧化物,通过增加退火酸洗产线的抛丸机侧抛设备和高压水冲洗边部装置,黑边缺陷发生率降至1%以内,本文对热酸线和冷酸线的生产具有参考意义。

冷轧冲压用节镍奥氏体不锈钢盆表面裂纹研究

本文采用扫描电子显微镜、直读光谱仪等对冷轧冲压用节镍奥氏体不锈钢盆进行微观组织形貌以及成分的分析。结果表明:基体碳含量偏高是导致不锈钢冲压开裂的根本原因,其主要与连铸阶段的冷却强度、拉速,热轧阶段的加热温度、加热时间等工艺有关。通过数据分析,确立了节镍不锈钢的最佳生产工艺:连铸拉速为1.0~1.2m/min,结晶器宽面冷却强度为2350L/min、结晶器窄面冷却强度370L/min,二冷Ⅱ区冷却强度为170L/min以内,加热炉加一段温度1100℃~1160℃、加二段温度1260℃~1280℃、均热段温度1265℃~1285℃,总时间≥200min。该措施实施后,节镍不锈钢因裂纹导致的脱皮缺陷降级率由14.8%降低至2.4%,为冷轧冲压用奥氏体不锈钢提供了品质的保障。

热处理对Fe-Cr-Ni低碳马氏体不锈钢组织及性能的影响

通过真空电弧熔炼方法制备了Fe-13Cr-3.5Ni不锈钢,并系统研究了不同热处理工艺对其微观组织以及硬度的影响。结果表明:熔炼态Fe-13Cr-3.5Ni不锈钢为典型的板条状马氏体组织;经过不同温度固溶和回火处理(600℃)后,其组织结构由板条状马氏体和少量残留奥氏体组成,残留奥氏体含量随着固溶温度的升高先增加后减少,而硬度值先降低后升高,硬度最低值为101.5 HRB;在1000℃淬火并在不同温度回火后其组织结构由回火板条状马氏体以及残留奥氏体组成,在650℃以下回火时,随着回火温度的升高奥氏体含量逐渐增多,当回火温度达700℃时,残留奥氏体含量下降,其洛氏硬度值随着回火温度的升高先降低后升高,其硬度值在99~107 HRB范围内。

真空烧结和氢致相变烧结制备Ti-xFe(x=1%,5%,10%,15%)合金的组织演变过程和性能研究

以HDH-Ti粉和羰基Fe粉为原料,经冷等静压成形后,分别采用真空烧结和氢致相变烧结(HSPT)制备Ti-xFe(x=1%、5%、10%和15%,质量分数)合金,对比研究了2种烧结工艺中合金的密度、物相、组织演变过程和显微硬度等性能。结果表明:HSPT合金含有较多的孔隙,密度明显低于真空烧结合金的密度。2种方法制得合金中的β相含量均随Fe含量的增加而增加,且在HSPT制备的Ti-15Fe合金出现了Ti Fe中间相。HSPT合金制备过程中,H对Fe元素的扩散产生了显著的抑制作用。当Fe含量≥5%时,脱氢后在合金的β相内部析出短棒状或针状的次生α相,使得β相组织细小;当Fe含量≥10%时,Fe出现了明显的富集。同时H元素导致β相向粗大化的方向发展,而且随Fe含量的增加,β相粗化越明显。HSPT合金的显微硬度高于真空烧结合金,尤其是α相的显微硬度随Fe含量的增加而线性增大。

摩托车发动机用Ti-Al-Fe-Mo气门的制备及性能表征

以Ti粉和Al、Fe、Mo等元素粉末为原料,采用粉末冶金工艺制备了Ti-Al-Fe-Mo合金,并最终制成摩托车发动机用钛气门。研究了钛合金制备过程中的组织和性能演变规律,考察了钛气门的装机试验使用效果。结果表明,采用粉末冶金工艺制备的Ti-Al-Fe-Mo合金具有优良的综合性能,其抗拉强度为1232 MPa,屈服强度为1186 MPa,延伸率为6.5%,硬度为49HRC。在钛合金表面涂覆TiN硬质耐磨涂层后,制成的钛气门可满足摩托车发动机的装机测试要求。与使用钢制气门相比,使用钛气门可以使发动机的功率和扭矩提高约12%,油耗降低1%,并显著降低噪音。

304Cu抗菌不锈钢热轧带钢边裂缺陷成因分析及改进措施

针对304Cu抗菌不锈钢热轧带钢边部开裂问题,通过微观组织及成分分布分析,对缺陷产生原因进行了研究。结果表明,304Cu热轧带钢边部裂纹分存在两种形貌,表面裂纹呈网格状,宽度约为30~70μm,内部裂纹发生在表面下方1 mm范围内,内部裂纹中心存在20~40μm孔洞,孔洞内部无非金属夹杂物等杂质。分析得到造成304Cu热轧带钢边裂的原因为Cr富集的高温铁素体与奥氏体基体发生高温组织不稳定变形,高温组织的不协调变形导致边部开裂。另外,Cu元素的富集降低了晶间结合力,也促进了内部孔洞的产生,进而加大了边裂缺陷的发生几率。因此,在保证冶炼成分稳定的条件下,通过调整热轧加热工艺,控制加热时间在190~210 min、加热温度在1 260~1 275℃的区间内,304Cu抗菌不锈钢热轧带钢边裂缺陷得到明显改善。