40Cr钢热变形行为研究

利用Gleeble-3500热模拟试验机在变形温度900~1200℃和应变速率0.01~10 s-1范围内,对40Cr钢试样进行压缩实验。研究了40Cr钢真应力-应变曲线特征,建立了峰值应力、应变速率和变形温度间的本构方程,并确定了40Cr钢热变形激活能为310.625 kJ/mol。研究结果显示:40Cr钢热变形时的流变软化机制为动态回复和动态再结晶;随着变形温度增加和应变速率减小,流变应力减小;试样的变形温度越高,应变速率越低,显微组织中的动态再结晶越完全,并且动态再结晶晶粒越容易长大。

奥氏体化温度对40CrMoVTiNb钢组织和力学性能的影响

用硬度-温度法测定了试验材料的相变温度,研究了不同奥氏体化温度对40CrMoVTiNb钢组织和力学性能的影响。研究结果表明,40CrMoVTiNb钢的相变温度AC1为700~710℃、AC3为820℃。40CrMoVTiNb钢820℃以下温度加热时,随着奥氏体化温度提高,试验材料淬火态的硬度升高,淬火温度为820℃时,淬火态硬度最高,HRC为56.3。试验材料780℃淬火加热时综合性能最佳,抗拉强度为1120 MPa,伸长率为18%,断面收缩率为61.9%,冲击功AKV为107.3 J,组织为回火索氏体和少量铁素体。

淬火温度对马氏体/铁素体双相钢组织性能的影响

双相钢具有优异的力学性能,而马氏体/铁素体的含量对其性能具有重要影响。通过实验调节淬火温度制备了不同马氏体体积分数的双相钢,采用金相显微镜对马氏体/铁素体组织形貌及分布进行了定性观察;其次利用电子背散射衍射技术(EBSD)并结合高斯拟合,发现马氏体/铁素体衍射花样衬度呈双峰分布,据此对钢中马氏体体积分数进行了定量统计。结果表明:淬火温度为730℃时,马氏体体积分数仅为19.09%。随淬火温度增加,双相钢中马氏体含量提高;于790℃淬火时,马氏体体积分数达到30.96%,提高了62%。此外,对试验双相钢力学性能进行对比分析发现:随淬火温度升高,双相钢的抗拉强度明显提高,屈服强度也呈上升趋势,这主要与马氏体含量增加有关;而双相钢延伸率显著降低,这主要是由于铁素体含量减少,且形貌由利于变形的针状转变为多边形所致。

组织结构及夹杂物对高强结构厚板冷弯开裂影响的研究

冷弯开裂一直是制约高强度结构厚板应用的关键,其影响因素较多。实验对Q690D厚板冷弯开裂原因开展了深入分析。通过金相组织分析发现厚板表面存在1层100μm左右、由粗大贝氏体和细晶铁素体所组成的带状组织是导致钢板冷弯开裂的主要原因。此外,对试验钢中氧、氮、氢含量进行化学检测,发现氧含量超标,且通过扫描电镜及能谱观察发现钢中存在较多氧化镁、氧化铝类夹杂,评级为D类和DS类1.0级。据此,提出增加试验钢中硅元素的含量,可以有效抑制锰元素偏聚造成的带状组织,同时可降低钢中的氧化物夹杂。

铝灰综合回收利用的研究现状与进展

铝灰作为一种工业副产品,具有潜在的高价值。分析了铝灰的成分及分类,介绍了铝灰中有价值成分的回收以及铝回收设备的改进,阐述了国内外铝灰的应用,总结并展望了铝灰回收利用的发展趋势。

钛合金放电等离子烧结温度分布和电流密度的数值模拟

根据焦耳定律和傅立叶定律建立钛合金放电等离子烧结过程中的热电耦合方程,利用有限元分析软件ANSYS对钛合金放电等离子烧结过程中的热电效应进行数值模拟,得到放电等离子烧结过程中的温度分布、温度梯度和电流密度。结果表明,加热速度对试样温度分布有显著影响,而随着试样尺寸的增大,影响减小。加热速度对温度梯度的影响不大,而试样尺寸对温度梯度的影响较大;在轴向,电流密度分布呈驼峰状,在细颈处达到最大值7.97 A/mm2。

深冷处理后SKD11钢组织与冲击磨料磨损机理研究

利用金相显微镜、扫描电子显微镜、硬度计和冲击试验机观察并测试了淬火+深冷处理+回火处理(简称“深冷处理”)后SKD11钢的显微组织、硬度和冲击性能,利用MLD-10型动载荷磨损试验机测试了该工艺下SKD11钢的冲击磨料磨损性能,并对冲击磨料磨损的机理进行了分析。研究结果表明:深冷处理后SKD11钢的组织由隐晶马氏体、残余奥氏体和不同种类的碳化物组成,碳化物包括共晶碳化物、未熔碳化物和点状碳化物。深冷处理SKD11钢的硬度为59.2 HRC,无缺口试样的冲击功约为16 J。在冲击磨料磨损试验中,深冷处理的SKD11钢磨损量随磨损时间近似呈线性增加,在所研究的磨损时间内,深冷处理后SKD11钢前期的磨损机理主要为微观切削磨损和多次塑性变形磨损,后期的磨损机理主要为应变疲劳磨损。

冷凝式燃气热水器中金属材料的腐蚀原因分析

某品牌家用冷凝式燃气热水器,使用期间多次出现错误报警,维修时发现冷凝水箱漏水导致主板损坏,原因是内部壳体和管路发生腐蚀。燃气热水器一旦发生腐蚀和泄漏,则存在危害人身安全的风险。因此研究其腐蚀失效过程、防止类似事件再发生意义重大。实验采用扫描电镜、能谱成分分析、金相显微镜等对某冷凝式燃气热水器的腐蚀微观形态、腐蚀产物成分和微观组织进行了分析。宏观形貌和微观分析表明,热水器在上部烟气排放口和下部进出水孔公螺纹接头两个区域发生了严重腐蚀,腐蚀位置均属于异种金属装配处,且均是电位较低的金属发生腐蚀。能谱成分分析表明,腐蚀产物中含有较高含量的硫和氧,这表明金属在含硫酸根的潮湿腐蚀性介质下发生了电偶腐蚀。金相分析表明,进出水孔公螺纹的材料组织中存在晶界析出相,降低了材料耐蚀性能,使材料发生沿晶腐蚀开裂,断裂的金属呈现掉块状剥落。因此,异种金属连接、燃气燃烧产生的硫化物以及水蒸气凝露是燃气热水器发生上述腐蚀和泄漏的主要原因。建议改进热水器组件所采用的材料,采用单一铝材制造,可以有效消除组件材料的电位差和电偶腐蚀的发生。

Mg处理X100管线钢的焊接CCT曲线及其组织

采用焊接热模拟技术和显微组织分析等方法,对Mg处理X100管线钢在连续冷却转变下的显微组织的变化规律进行了研究。通过对Mg处理X100管线钢CCT曲线的建立和显微组织分析结果表明:对比焊接CCT模拟工艺和常规950℃保温的CCT工艺,前者AC1、AC3相变点要分别高于后者25℃,奥氏体晶粒显著大于后者,冷却相变点要低于后者50～80℃。在焊接热模拟工艺下,当冷却速度在0.1～3℃/s之间时,组织以准多边形铁素体(QF)和粒状贝氏体为主;在3～30℃/s的冷却速度范围,主体组织为粒状贝氏体(GB)和针状铁素体(BF);当冷却速度为30～50℃/s,组织以贝氏体铁素体(BF)为主;大于50℃/s的冷却速度,将形成马氏体(M)组织。

Q235钢纤维沿厚向分布拉伸性能研究

各项异性材料的某些特性会对材料产生性能上的区别。文章对Q235钢中纤维方向分布不同时做了拉伸的研究。通过纵向和厚向两种实验数据说明了问题,得出了不同的结论,为工程人员在理论上提供了依据。