热处理温度对铝-铝-钢与铝-钛-钢爆炸复合板界面组织与性能的影响

为评价铝-铝-钢与铝-钛-钢两种爆炸复合板的可靠性,对比了不同热处理温度条件下铝-钢和铝-钛结合界面性能稳定性与组织演变。采用箱式电阻炉对铝-铝-钢和铝-钛-钢两种复合板进行250~550℃保温1 h的热处理,对热处理后的材料进行剪切性能和拉脱性能测试,并借助SEM和HRTEM等手段对界面反应相进行表征。结果表明,铝-钛-钢复合板具有更加优异的耐热稳定性,在热处理温度的影响下,界面性能损伤量更小,损伤速度更慢。铝-铝-钢在450℃以上出现连续层状金属间化合物,其类型为Fe_(2)Al_(5)和Fe_(4)Al_(13);铝-钛-钢在500℃开始出现不连续的Ti-Al金属间化合物,550℃形成连续层状产物,其类型为TiAl_(3)。相同热处理温度条件下,铝-钢界面反应产物厚度远大于铝-钛界面反应产物厚度。同时,对钢-铝和钛-铝界面反应相形成的热力学和动力学进行了分析,发现钛-铝界面比钢-铝界面的反应驱动力更小,扩散反应速率更慢,这可能是铝-钛界面具有更优异组织与性能稳定性的主要原因。

带夹层材料的爆炸-轧制钛钢复合板工艺研究

为扩大钛-钢复合板的尺寸,采用一种新颖的组料方式,这种方法包括两个主要步骤,首先用爆炸焊接的方式将DT4夹层与钛板结合,然后按照对称方式组坯。研究轧制温度、退火温度对复合板剪切强度的影响。利用扫描电镜、光学显微镜和显微硬度试验机对复合板的微观组织和界面附近硬度进行分析。结果表明:复合板的结合强度取决于轧制温度和轧后退火温度,当轧制温度超过钛的α→β相变温度,并且退火温度超过750℃时,Ti/DT4界面脆性化合物明显增多,剪切强度显著降低;当退火温度超过900℃,Fe在钛中扩散速度快,显微硬度的峰值在钛侧出现;在550～650℃退火,复合板的结合强度略有升高。

低碳钢控制轧制的温度范围及组织变化

以碳 (质量分数 ) 0 0 5 7% ,锰 (质量分数 ) 0 91%的低碳钢为研究对象 ,在Gleeble 15 0 0热模拟实验机上利用喷水淬火法确定了应变诱导相变发生的上限温度Ad3·根据热变形过程中组织变化的主要过程将低碳钢的控制轧制分为 3个阶段 :Ad3以上、Ar3～Ad3之间以及Ar3以下·在 3个温度范围内进行了不同参数的压缩实验 ,通过组织分析研究了变形过程中的组织变化·结果表明 ,在Ad3以上 ,变形过程中主要发生奥氏体的动态再结晶过程 ;Ar3～Ad3之间 ,变形过程中有应变诱导铁素体析出 ,且随着变形温度的降低、变形量的增加及变形速率的降低 ,铁素体量增加 ;在Ar3以下 ,先共析铁素体发生动态再结晶 ,奥氏体晶界和晶内有大量铁素体析出·

加钛超低碳钢成形性能和贮氢性能的研究

研究了一种含硫、氮较高的加钛超低碳钢的力学性能和贮氢性能。试验结果表明，试验材料在热轧时采用较高的终轧温度和冷轧时采用大的压下率并进行合适的模拟退火，既可以获得优良的成形性能，又可以获得优良的贮氢性能。其断裂伸长率达到５３ ％ ，平均ｒ值达１．８，ｎ 值达０．２６，氢渗透时间超过１０ ｍ ｉｎ，具有优良的贮氢性能和抗鳞爆性能。

热处理增强TA1/LY12轧制双金属板结合的研究

研究了热处理制度对TAl/LY12轧制双金属板结合性能的影响。结果表明:经400—490℃/0.5—1h热处理,界面将由于铝原子的扩散而形成网络结构的全结合,使剥离力提高4—6倍;经450℃/>6h或490℃/>3h热处理,界面将由于钛原子的扩散而生成影响结合性能的钛铝化合物。

终轧温度和轧后冷却对含钛微合金钢屈服强度的影响

用ＴＨＥＲＭＥＣＭＡＳＴＯＲ－７试验机模拟热连轧生产，研究终轧温度和轧后冷却工艺对含钛微合金钢性能的影响。用轧后立即快冷工艺时，快冷中止温度和卷取温度影响钢的沉淀强化组分，而对晶界强化组分无影响；终轧温度、轧后延迟快冷开始温度对钢的沉淀强化组分和晶界强化组分都有影响。给出了相应的强化组分定量估计公式。

耐深冲不锈钢/铝/不锈钢复合材料研究

采用特殊轧制复合工艺制备耐深冲不锈钢/铝、不锈钢/铝/不锈钢复合薄板获得成功,解决了两种性能相差悬殊的金属材料的复合及随后的深冲问题。文中对复合体的结合强度及其测量方法、耐深冲性能、机械性能、热的传导和分布及中间过渡层的结构、金相等进行了初步探讨,对研究层状复合材料有一定意义。

钛/钢爆炸复合板的结合界面

用金相显微镜、扫描电镜和俄歇谱仪,对在实验室获得的钛/钢爆炸复合板(1~#试样)和工业规模生产的钛/钢复合板(2~#试样)的结合界面,进行了观测分析,同时测试了这两种复合板的力学性能。结果表明,1~#材料的结合面为细波形结构,界面上没有中间形成物和其他缺陷,其抗拉强度>475 MPa,抗剪强度>368 MPa;2~#材料的结合面呈大波形结构,界面上有熔化缺陷,并形成了钛铁化合物,其抗拉强度为172 MPa,抗剪强度为278 MPa,这种材料的力学性能足以满足常规工程应用要求。

白铜管行星轧制及拉拔过程塑性变形研究

针对白铜BFe10-1-1(简称B10)冷凝管存在的变形困难问题,对其行星轧制及拉拔过程的塑性变形规律进行了研究.通过在行星轧机和凸轮二串联拉拔机上的实验,研究了管坯的偏心率、微观组织、力学性能及临界分切应力.结果表明:行星轧制后的B10管坯偏心率优于挤压管坯;B10管材行星轧制、拉拔加工过程中,固溶强化是引起强度、硬度增加,塑性降低的主要原因,而细晶强化在提高强度的同时也提高了塑性,二者作用的结果是材料整体塑性降低,强度提高;B10管拉拔过程中,晶体的滑移首先发生在φ=45°处,此取向最有利于滑移.

不锈钢包覆铁屑复合轧制有限元模拟与实验

采用粉末体结构模型描述铁屑轧制过程中的变形行为,利用体积可压缩有限元模型及MARC软件对不锈钢包覆铁屑复合坯轧制过程进行三维有限元模拟,并与铁屑采用致密体材料模型的模拟结果及实验结果进行对比。结果表明,铁屑采用粉末体结构模型的模拟结果与实验结果更接近,为不锈钢/铁屑复合轧制提供了参考。

铜、铝与钢冷轧固相复合的粘合机制

本文结合铝—钢、铝—铜、铝—不锈钢、低碳钢—不锈钢等双金属带的轧制实验结果与系统的电镜观察,讨论并分析了在同步轧制与异步轧制条件下的复合轧制变形特点及其对初结合状态的影响,以及不同的后续热处理效果。通过分析强调指出,对促进层间结合起决定性作用的因素并非两层相结合金属的整体(平均)变形,而是接触面附近的显微搓剪变形。

加热对钛-钢爆炸复合板界面力学性能和显微结构的影响

本文较全面地研究了加热对钛-钢爆炸复合板界面力学性能和显微结构的影响。结果表明,加热,特别是在800℃以上加热对结合性能有很大的危害作用。在700—850℃温度下,Ti、Fe元素扩散较小,界面形成的化合物只有TiC,界面破坏发生在TiC层(1—1.5μm厚)与钢层之间;在900—950℃温度下,Ti.Fe元素扩散很大,界面生成的化合物主要是FeTi,其次是TiC和Fe_2Ti,总厚约2μm,界面破坏发生在FeTi和Fe_2Ti之间。

彩色镀锌钢板的生产与研究

简单回顾了彩色钢板的历史以及目前钢板呈色的几种方法。着重阐述了彩色镀锌钢板的呈色机理，工艺方法及应用，总结了彩色镀锌钢板的研究历史和现状，并提出了彩色镀锌研究的发展方向。

09MnVTiN钢板坯与板卷中析出物特征的研究

本文利用电子显微镜,系统地研究了09MnVTiN 微合金钢,在热轧开坯和再结晶控轧控冷两仲状态下微细析出物的特征。结果表明:两种状态下析出物的尺寸、数量和化学成分都有明显差别,析出物中钒、钛元素的比例随着颗粒尺寸的变化而改变。

包铝镁板轧制复合机理的研究

镁合金由于具有比强度高、比刚度高、电磁屏蔽性能强等特点,而成为当今研究的热点金属材料之一。但是加工变形能力差和不耐腐蚀的缺点限制了镁合金的发展。本文采用轧制复合的方法制备包铝镁板,提高镁合金的加工变形能力和耐腐蚀能力,并研究镁-铝复合机理、工艺制度对镁-铝结合的影响。研究结果表明:镁-铝轧制复合的机制主要是裂口机制,当轧制变形率超过临界值时,才能实现镁-铝良好的结合;轧后退火对镁-铝的结合强度影响很大,退火中镁-铝原子的互扩散有助于提高镁-铝的结合强度,但是中间相的出现大大降低结合强度。

多级结构的金属材料强韧化机理研究进展

强度和塑韧性是金属结构材料主要的性能指标,然而通常会出现强度与塑韧性倒置的现象,即传统的固溶强化、纳米晶强化、弥散强化和加工硬化在追求强度的同时会不可避免地牺牲金属材料的塑韧性。根据多级多尺度仿生结构可协同提高强度和韧性的思路,系统介绍了两级Ti-TiB w/Ti复合材料、不锈钢复合板、多层复合钢、层/网耦合结构钢和超细纤维晶钢的构型设计,并揭示其强韧化机理和断裂机制,通过改变裂纹的扩展方式与裂纹的竞争机制,以及残余内应力的释放等途径,有效实现材料的强韧化,可为金属材料强韧化提供新的设计思路和技术支撑。

液-固相轧制含硅中锡铝合金/钢复合轴瓦带的研究

采用液-固相轧制复合法生产Al-8Sn-2.5Si-2Pb-0.8Cu-0.2Cr/钢复合轴瓦带,通过试验和预先建立的数学模型来确定液-固相轧制复合的生产工艺,通过界面强度、板厚、表面硬度和组织检测发现,采用液-固相轧制法可以稳定、连续生产复合强度和表面硬度较高、板厚均匀、组织内元素分布均匀的双金属复合带。

控轧控冷时中碳钢的力学性能与组织参量之间的关系

本文对微合金化中碳L45钢进行了控制轧制和控制冷却试验;测定了各项力学性能及先共析铁素体量f_aa、铁素体尺寸d_a、铁素体自由程λ_a和珠光体片层间距S_o;采用对大量实验数据进行数理统计的方法,研究了控轧控冷微合金化中碳钢力学性能与组织参量之间的关系,得到了一些表达其定量关系的估计式,探讨了控轧控冷中碳钢的强韧化机制。

不锈钢和铝固相轧制复合的结合机理

通过实验研究了不锈钢和铝双金属的固相轧制复合。研究表明 ,增加变形程度和选择合适的轧制温度能提高复合板的界面初结合强度。通过电子显微镜观察分析复合界面形貌 ,提出了不同于钢和铝或其他金属轧制复合时形成最初结合的结合机制。

钢基复合材料冷轧前的表面处理

表面处理是冷轧钢基复合材料关键生产工艺之一,由表面预处理和表面毛化处理组成。参与复合的带材经表面预处理后方可进入轧制线。基材钢打磨均匀且具有合适的表面粗糙度是保证复合质量的关键;基材钢打磨不均匀会导致带材复合质量变差,复合材变形抗力越大,复合质量越差。基材钢打磨后的表面粗糙度值在Rz=81～101μm内即可,铜打磨后的表面粗糙度为Rz=84～104μm、铝表面粗糙度为Rz=78～94μm时对复合轧制非常有利;变形抗力较小的复合材可不经打磨而参与复合轧制。本文还讨论了砂带磨削质量影响因素和对策。