热处理对2205双相不锈钢显微组织及性能的影响

采用光学显微镜、显微硬度计和电化学工作站等研究了2205双相不锈钢经不同温度保温不同时间后的显微组织及性能,并分析了其经不同工艺热处理后的γ和α两相比例和析出相的变化。结果表明:2205双相不锈钢初始状态下α和γ相含量分别为41.2%和58.8%。保温时间相同时,随着热处理温度的升高,γ相含量减少,σ相含量先增加后减少,硬度增加,腐蚀电位先降低后增加。保温温度相同时,随着保温时间的延长(0.5~2 h),γ相和σ相含量增加,γ相含量增幅为2.43%~3.87%,σ相含量增幅为0.05%~0.08%,晶粒有长大趋势,硬度逐渐降低,腐蚀电位总体呈降低趋势。当加热温度为950和1000℃时,硬度随保温时间增加而降低的幅度较明显。σ相含量及α/γ比例增加是造成2205双相不锈钢耐腐蚀性能下降的主要原因。

有压热闷渣微粉对环氧涂料的性能影响

以有压热闷渣为研究对象,采用超细立式粉磨机处理有压热闷渣形成微粉,利用有压热闷渣微粉替代传统防腐填料与环氧树脂、二甲苯、正丁醇及聚酰胺形成有压热闷渣/环氧复合防腐涂料.根据《色漆和清漆摆杆阻尼试验》(GB/T 1730—2007)、《漆膜划圈试验》(GB/T 1720—2020)、《色漆和清漆耐磨性的测定旋转橡胶砂轮法》(GB/T 1768—2006)、《漆膜、腻子膜柔韧性测定法》(GB/T 1731—2020)测定涂层的硬度、附着力、耐磨性、柔韧性,《色漆和清漆耐中性盐雾性能》(GB/T 1771—2007)与《漆膜吸水率测定法》(HG/T 3344—2012)测定涂层的耐盐雾性能及吸水率.采用接触角测量仪、精密阻抗测试仪和电化学工作站测定涂层的接触角、阻抗模量和腐蚀电位.采用扫描电子显微镜、X射线荧光光谱仪、X射线衍射仪和激光粒度分析仪测试微观形貌、化学成分、矿物组成和粒度分布.研究有压热闷渣微粉对环氧复合防腐涂料涂层力学性能、防腐性能的影响,及其作用机理.结果表明有压热闷渣的主要矿物成分C_(3)S、C_(2)S、Ca(OH)_(2)、C_(2)F、RO相和f-CaO等,其具有硅酸盐特性可以提高耐久性.利用超细立式粉磨机对有压热闷渣进行加工,有利于f-CaO矿化,减小颗粒粒径、增大比表面积.当有压热闷渣微粉的粒径均匀度为2.240,其添加量为5%时有压热闷渣/环氧复合防腐涂料涂层的性能最佳,即摆杆硬度测试结果为115.75 s、附着力为3级、磨损量最小、柔韧性为4 mm、阻抗模量为10^(6.1)Ω·cm^(2)、腐蚀电位E为0.143 V.有压热闷渣微粉作为一种刚性粒子,将其加入环氧涂料体系中,一方面可以改善涂层的硬度、耐摩擦、力学等性能,另一方面合理的粒径均匀度可以增强涂层的密实度,提升防腐性能.开启有压热闷渣在非建材领域高值化利用的新途径,实现钢铁行业“以废增效”、涂料行业“以废降本”的目的.

回火温度对2%Mn高强钢组织和性能的影响

高强度高塑性是先进高强钢发展的方向,本工作以2%Mn钢为研究对象,通过控制回火温度实现高强度高塑性最佳匹配,并采用SEM、TEM、XRD等技术分析影响2%Mn高强钢组织和力学性能的机制。结果表明:2%Mn高强钢经珠光体区等温退火后组织为铁素体、珠光体、低碳马氏体和残余奥氏体;随着回火温度升高,残余奥氏体体积分数由退火态的6.78%持续降低至425℃回火态的2.55%,回火温度继续升高,残余奥氏体体积分数基本不变,维持在稳定水平;随着回火温度升高,铁素体含量持续增加,位错密度、抗拉强度、屈服强度、硬度持续降低,延伸率先增加后降低;2%Mn钢经425℃回火后,铁素体平均板条宽度为95.1 nm,位错密度为2.6×10^(14)m^(-2),碳化物平均直径为13.9 nm,抗拉强度为1770 MPa,屈服强度为1450 MPa,伸长率为9.84%,强塑积达到最大值17.4 GPa·%。

近净成形快堆支承环用316H不锈钢锻件的晶粒度与力学性能

采用电渣重熔钢锭,经开坯锻造后,通过热挤压制备高品质坯料,随后在专用模具内进行胎模锻造成形,研制出国内首支外径15.5米、重量15吨的快堆支撑环1/6弧段316H不锈钢锻件,突破了超大规格快堆支撑环锻件制造技术瓶颈。结果表明:锻件各部位晶粒度、拉伸性能均匀一致且无各向异性,疲劳性能完全满足ASME设计曲线标准要求。所采用的近净成形制造工艺大大缩短了产品制造周期,提高了经济效益,实现了同类产品的国产化制造。

卷积神经网络与有限元分析在棒材轧制孔型参数仿真中的应用

为了实现智能化轧制仿真过程,提出了将卷积神经网络(CNN)与有限元分析相结合的方法,利用机器代替人工选择出最佳的轧制仿真结果,并确定最优的孔型参数.首先,将CNN用于轧件道次分类,可发现“卷积神经网络+图像预处理”测试模型精度最高,为91.84%~96%;其次,使用5种评估方法对比轧制仿真结果与理想仿真结果后可得出,均方根误差和感知哈希对仿真结果更为敏感;最后,将孔型参数朝轧制仿真结果变优方向进行修正,对比仿真结果与修正前结果后发现,第2次修正更为理想.本研究中实现了CNN对棒材轧制道次分类,利用机器识别出更优的轧制仿真结果,并确定了更适合的孔型参数,在降低人力、物力消耗,以及实现仿真智能化等方面具有重要的理论意义和实际应用价值.

纯钼、TZM和MHC合金棒材性能对比研究

采用粉末冶金工艺制备了纯钼、TZM和MHC合金棒材,通过拉伸力学性能测试、硬度测试、金相分析、电镜分析等手段对材料的显微组织、硬度、室温和1000℃高温力学性能进行了对比研究。结果表明:纯钼、TZM和MHC钼合金室温下抗拉强度分别为710、788、843 MPa,1000℃高温抗拉强度分别为223、423、499 MPa,钼合金的主要强化方式是固溶强化以及第二相碳化物TiC、ZrC和HfC强化。由于第二相碳化物HfC较TiC、ZrC熔点高、晶粒细小,因此MHC钼合金综合性能更为优异。

煤矿掘进机自定位截割控制方法及试验研究

开展了掘进机自定位截割控制方法及试验研究,提出了掘进机自定位截割控制策略,使用基于单目视觉与深度学习的掘进机机体六自由度位姿检测方法,以及具有规定性能的双层模糊自适应反步控制方法实现了掘进机自定位截割,并将其用于机体任意位姿下的截割头循迹跟踪控制。在掘进机两种不同的机体位姿下进行了截割头循迹跟踪控制试验,试验结果显示最大轮廓误差分别在48 mm和52 mm(约2.14%与2.32%)以内,验证了提出的掘进机自定位截割控制方法的有效性。

无取向硅钢无铬环保涂层激光焊接性能研究

通过金相显微镜、电子背散射衍射(EBSD),研究了无取向硅钢涂层厚度、涂层种类、焊接工艺对焊接性能的影响。研究结果表明,在本实验条件下,涂层厚度与焊接起泡面积百分数呈正比,涂层中的有机物是影响焊接起泡的主要因素,焊接过程中,组织由等轴晶逐渐长大,形成柱状晶,最终形成较大、较均匀的大晶粒。

稀土镧对Q450NQR1铁路车厢用钢中夹杂物生成的影响

文章通过采用感应炉试验和热力学计算研究钢中镧元素含量对钢中夹杂物的影响,得出在Q450NQR1铁路车厢用钢的钢液热力学条件下,首先形成的是稀土硫氧化物,然后是稀土镧的铝酸盐、氧化物、碳化物、硫化物,最后是反应趋势较小的镧-硅和镧-铝金属间化合物以及稀土氢化物。通过Ohnaka偏析模型的计算得出,LaAs和LaP夹杂物可以在凝固过程中产生。

驱动电机用无取向硅钢开发与性能调控研究综述

实现“碳达峰”“碳中和”是贯彻新发展理念、构建新发展格局、推动高质量发展的内在要求,在落实“双碳”战略、推动绿色发展的背景下,我国新能源汽车产业得到了迅猛发展。驱动电机作为新能源汽车能量转化的核心装置,直接决定新能源汽车的驾乘体验和续航性能,而无取向硅钢作为驱动电机铁芯的关键软磁材料,其性能直接影响驱动电机的能量转换效率、变频加速能力、使用寿命、制造成本等特性。基于驱动电机对高性能无取向硅钢的现实需求,归纳总结国内外典型硅钢生产企业新能源汽车驱动电机用硅钢研发现状,综述驱动电机用硅钢在磁性能、力学性能提升及磁性能与力学性能协同提升方面的研究进展。针对新一代驱动电机的高效率、高转速、大转矩等特点,未来驱动电机用高性能无取向硅钢的研发在成分优化、微观结构控制与薄规格产品开发的基础上,在进一步提高硅钢产品精度和生产效率的同时突破自粘结涂层限制,融合冶金学、材料科学与物理学等多学科理论,进一步实现高性能无取向硅钢开发与驱动电机设计的协同调控。

125ksi超级马氏体油管成分-组织-性能-工艺综合控制技术

125ksi钢级15Cr超级马氏体不锈钢具有优良的高强度、高韧性匹配与耐CO_(2)腐蚀性能,是深度>7000 m深井油井管的候选材料。从成分设计、生产工艺、组织调控等方面,论述了15Cr超级马氏体不锈钢油管的高强高韧综合控制技术。成分控制方面,采用无δ铁素体成分设计,w[Cr]取15%,w[Ni]取6.5%~7%,w[C]取0.01%~0.03%,w[Cu]取1.25%~1.5%,Cr、Ni元素合理匹配是降低δ铁素体含量的主要因素,C、Cu含量的合理匹配是获得高强高韧力学性能的关键因素。冶炼工艺方面,研究了电弧炉钢杂质元素的影响,结果表明,V、N、Al杂质元素会增加15Cr钢的硬度,将回火温度提高至550~575℃,能够降低硬度保证韧性。热加工成型方面,通过热变形试验,获得了15Cr钢的动态再结晶规律,制定了无缝管热穿孔成型变形温度1100~1150℃,能够获得细小的再结晶晶粒。组织性能调控方面,通过热处理工艺研究,确定了正火温度采用950~980℃,即能保证晶粒尺寸不明显长大,又能获得高强度与高韧性的匹配。

钛带卷冷轧起步断带分析及预防措施

该文的主要目的是寻求一种有效检测手段,针对钛带卷冷轧起步断带的问题给出指导分析,用于快速指导生产。首先通过对断口不同部位杂质元素氧含量、氮含量的分析,排查熔炼过程中低密度夹杂的质疑;其次通过对断口低载荷力维氏硬度对比分析,查找断口不同部位硬度微小差异。初步得出结论,该断带与LDI没有关系,热轧过程中表面氧残压入是该次断带的主要原因。通过该次分析,可以为带式生产过程中工艺制定提供参考,从源头把控表面质量,保证带式生产的连续性。

固溶工艺对3Al-310S耐热钢组织和力学性能的影响

通过向普通310S不锈钢中添加3%Al制得3Al-310S耐热不锈钢,试验钢经过不同固溶工艺处理后,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)及室温拉伸性能测试,研究固溶工艺对3Al-310S耐热钢显微组织和力学性能的影响规律。结果表明,3Al-310S耐热钢基体组织为奥氏体,随着固溶时间的增加和固溶温度的提高,3Al-310S耐热钢的晶粒尺寸逐渐增大;同时相对应的3Al-310S板材的硬度和抗拉强度逐渐降低,伸长率逐渐提高,当固溶温度为1000℃,固溶时间为10 min时,试验钢的抗拉强度达618.75 MPa,伸长率为33.80%。

022Cr18Ti不锈钢酸洗板表面起皮缺陷原因分析

022Cr18Ti不锈钢热轧钢带在酸洗过程中发现表面存在长条状起皮缺陷,该类缺陷对后续使用存在较大的影响。对起皮缺陷进行了检测分析,确定表面起皮缺陷为铸坯皮下夹渣导致。研究并制定了相应的改进措施,有效解决了022Cr18Ti钢带表面的起皮问题。

TGOG13Cr-1超级马氏体不锈钢的组织和性能

采用SEM、金相、Gleeble 3800观察和分析了TGOG13Cr-1超级马氏体不锈钢在不同热处理制度下的组织转变和力学性能的变化情况。试验结果表明,TGOG13Cr-1室温下的显微组织为低碳回火马氏体,其Ac1为720℃、Ac3为860℃、Ms为281℃、Mf为157℃;在相同的淬火温度和回火工艺下,采用水淬较空冷更容易实现对力学性能的控制;随着回火温度的升高,合金的强度、硬度越低,塑性、韧性越好。

采用大变形本构模型预测热轧AISI316不锈钢厚板的轧制力

采用热扭转实验数据,建立了一个AISI316钢大变形本构模型。根据建立的本构模型,采用三维有限元法模拟计算了AISI316钢热轧过程,并对计算的轧制力与实测的轧制力进行了分析。结果表明,在压下率30%~50%之间,计算值比实测值低约7%,在压下率为65%时,计算值比实测值低约12%,在工业应用范围内,采用确定的AISI316钢大应变本构模型计算的轧制力具有较高的预测精度。

层状富锂锰基正极材料包覆改性的最新进展

首先综述了富锂锰基材料的结构和循环过程中存在的问题,然后介绍了富锂锰基正极材料包覆改性研究的最新进展,系统描述了电化学活性材料、非电化学活性材料和导电聚合物等不同种类包覆物质及单层包覆、双层复合包覆和原位包覆等包覆方法在该材料改性领域中的应用,进一步从材料结构、失效机制等角度深入分析了各种包覆改性方法及包覆物质改善富锂锰基材料循环性能的作用机制.最后,对Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_(2) (LMNC)材料及改性方法等未来发展方向进行了展望.

新型耐热合金TG700C热变形及动态再结晶行为

利用等温热压缩实验,研究了TG700C合金变形温度为1050~1250℃、应变速率为1~20 s-1、变形量为60%变形条件下的热变形及动态再结晶行为。对材料高应变速率下的变形热效应进行了温升修正,获得了该合金的流变曲线和热变形本构方程,热变形过程的表观激活能为Q=624.762 k J/mol。该合金经过温升修正后的流变曲线呈现稳态的流变应力,不同变形温度和应变速率下合金的流变应力存在差异。合金的动态再结晶形核方式为应变诱导晶界迁移形核,在高温低应变速率下,动态再结晶形核容易发生,再结晶的比例随着温度的升高和应变速率的降低而提高。

TiC粒子尺寸对增强马氏体耐磨钢磨损性能的影响

采用不同凝固速率获得相同成分的铸坯,按不同压缩比将铸坯热轧,经过热处理后,获得成分相同、硬度在450HV左右、TiC粒子尺寸在1.88~3.20μm之间的TiC粒子增强马氏体耐磨钢。对比研究TiC粒子增强马氏体耐磨钢在不同载荷往复滑动磨损条件下的磨损行为,结果表明:随着磨损载荷的增加,最佳耐磨性TiC粒子尺寸从1.88μm增加至2.60μm,其磨损机理为磨料磨损、氧化磨损和分层剥落。

Cu对含Ce高强高效无取向硅钢磁性能的影响

无取向硅钢作为新能源汽车电机系统的核心部件材料,要求其磁性能和力学性能同时优异,但两者往往不能兼顾。如何获得强度和磁性能的良好匹配是高性能无取向硅钢需要解决的关键问题之一。对此,本工作通过Cu、Ce合金化研制了高强高效无取向硅钢样品,但是,目前Cu在硅钢中的作用尤其是对磁性能的影响机理尚不十分明确。因此,本工作采用光学显微镜、扫描电镜、背散射电子衍射和透射电镜等方法研究了Cu对含Ce高强高效无取向硅钢磁性能的影响及机理。结果表明,适量Cu的添加在显著提高强度的情况下同时降低高频铁损,较多Cu的添加使磁感降低、铁损升高。这主要是因为,适量的Cu以富Cu相析出,具有尺寸小、分布分散等特点,一方面促使再结晶的发生,提高晶粒均匀性,并且高温再结晶退火过程中Cu以固溶形式存在不会明显阻碍晶粒长大,对磁性能有利;另一方面促使有利织构的产生,抑制不利织构出现,提高磁感,从而在一定程度上抵消富Cu析出相阻碍磁畴转动对磁性能的不利影响。Cu含量较高时,富Cu析出相不仅尺寸较大,而且形态呈长条状或短棒状,恶化了磁性能。