兴发研究院开发出高强度高塑性的6005C铝合金新材料

近日,兴发研究院的工业铝开发团队通过优化设计合金的成分组成和精细调控生产工艺,成功开发出高强度、高塑性的6005C铝合金新材料,攻克了强度与塑性相互制约的难题,实现强度和塑性的同步大幅度提高。所开发的6005C铝合金抗拉强度≥340 MPa,屈服强度≥315 MPa,断后伸长率≥15%,韦氏硬度值≥15.5 HW,与目前常用的6005、6005A铝合金相比,强度提高了20%、塑性提高了40%。

低碳超高强度Q&P钢板的热处理工艺和组织性能

试验的Q&P(淬火和配分)钢(%:0.17C、1.40Si、1.48Mn、0.25Al)由7.5 kg真空感应炉冶炼,轧成1.0～1.5 mm钢板,采用井式盐浴炉模拟了试验Q&P钢的热处理工艺,经910℃奥氏体化,淬至200～245℃,20 s,升温至配分温度300～450℃,60～600 s,快冷。结果表明,采用淬火245℃20 s,配分300～350℃≥300 s可保证碳原子由马氏体向残留奥氏体富集,试验钢具有高的强塑积(25 000～30000 MPa%)。

1000 MPa级CrCoNi中熵合金的微观组织和力学行为

采用轧制变形和退火处理相结合的方法,制备力学性能和摩擦学性能优异的超细晶CrCoNi中熵合金,利用电子背散射衍射(EBSD)和透射电镜(TEM)对CrCoNi中熵合金的显微结构进行表征。结果表明:低温轧制后650℃退火10 min的材料屈服强度高达1135 MPa,均匀伸长率为14.1%,另一组室温轧制后650℃退火20 min的材料屈服强度为987 MPa,均匀伸长率提高至18.6%;以上工艺处理后的CrCoNi中熵合金的晶粒尺寸得到极大细化,平均晶粒尺寸仅0.81μm和0.92μm;这种超高强度是由于高角度晶界的晶界强化和低角度晶界的位错强化;同时超细晶中熵合金具有很高的耐磨性能。

专利信息

专利名称:改善大尺寸镁合金薄板中条带状局域性能的装置及方法专利申请号:2021102506215公布号:CN113046662A申请日:2021.03.08公开日:2021.06.29申请人:太原理工大学一种改善大尺寸镁合金薄板中条带状局域性能的装置及方法,属于有色金属材料塑性变形及应用的技术领域,可解决镁合金大型复杂结构件中筋类、槽类结构成形过程中易出现过度减薄甚至断裂的问题,本发明对此类结构对应的大尺寸镁合金薄板中的条带状局域进行弯曲矫直变形,提高该局域的强度和塑性,防止条带状局域出现成形缺陷,保证镁合金大型复合结构件的整体成形,是一种先进的根据大尺寸镁合金薄板中特定局域的成形需求进行组织预调控、最终提高特定局域力学性能的方法。

简述镁合金常见强化机理及应用

镁合金以其低密度、高比强度、阻尼性能、生物相容性等优良性能,在航空航天、交通运输、生物医学、能源等领域有着广泛的结构和功能应用。然而,就各个领域而言,镁合金的性能仍然受到各种问题的制约,使得镁合金的大规模应用仍未实现。例如,由于六方密排(HCP)晶体结构,镁合金室温下的强度和塑性均较低,严重制约了其在结构领域的应用。此外,镁合金在电解工作环境中腐蚀降解速度快,是镁合金在生物医学领域应用的主要缺点。然而,由于镁合金和铝合金在性能上仍存在一定差距,因此镁合金完全取代铝合金仍然是一个棘手的问题。提高镁合金性能的思想主要集中在两个方面,即引进或改进新的制造工艺和强化方法。本文则以强化方法为例,探究镁合金常用强化方法对其性能和应用的影响。

宝钢冷轧双相钢实验小结

随着钢板强度增加、塑性下降,在很大程度上制约了高强度钢板在汽车上的应用。人们一直在思考并研制一种强度高、塑性好的两相材料。经实验证明,冷轧双相钢在后期奇瑞汽车的产品中尚有较大的应用潜力和空间,有待于不断提高合作深度,开发出高性价比的材料。

蠕变模型及其应用

结合石油化工装置设计中常遇到的高温工况,对此工况下金属蠕变的数学、力学模型及其应用进行了讨论。给出了材料的蠕变曲线,对Maxwell模型、Kelvin模型和Maxwell-kelvin模型进行了研究,给出了高温蠕变管道的应力分析方法和评判标准。

氮的存在形式与影响

1固溶氮对组织结构的影响氮与碳相似,是形成间隙相的主要元素,在奥氏体不锈钢中,氮大部分固溶在奥氏体中,在铁素体中很少;在铁素体-奥氏体双相不锈钢中,氮在两相的分配系数为0.23~0.25。氮是扩大奥氏体区和具有稳定奥氏体的作用,相当于镍的25倍左右(Nieq=Ni%+0.5Mn%+30C%+25N%)(不同文献有不同的报道,从13.4至30倍)。在常规的18-8奧氏体不锈钢中,会有少量的铁素体存在,随着碳量的提高,铁素体量将增加。而加入氮以后,随氮量的增加,可以减少铁素体量的增加;另外,可弥补由于降低碳量而造成对组织带来的不利影响,氮可使铁素体的形态由网状、长条状向短棒状、孤岛状转变,从而减少网状铁素体对奥氏体不锈钢强度和塑性的不利影响。

石墨脆性

钢在较高温度长时间停留时,钢中的渗碳体分解为铁和石墨,使钢的强度和塑性都显著降低所引起的脆性。断口因石墨呈黑色,故又称黑脆。钢的碳含量越高,石墨化越容易。硅促进石墨化,而锰阻碍石墨化。

焊接速度对TC18电子束焊接接头拉伸性能的影响试验研究

将电子束焊接的TC18厚板分成上、中、下3层,在其他条件不变的情况下,借助拉伸力学性能测试、扫描电镜观察等方法,通过改变焊接速度,研究不同焊接速度对焊接接头拉伸性能的影响。结果表明,焊接速度分别为6mm/s,8mm/s和10mm/s时,接头的拉伸性能均不同,随着焊接速度的升高,接头分层切片的强度和塑性升高。焊接速度为10mm/s时,接头底部的屈服强度、抗拉强度和塑性相对较好。

纳米金属层状材料强塑性的界面调控

纳米金属层状材料具有优异的力学性能、抗辐照损伤性能和热稳定性,在诸多领域有着广阔的应用前景。但强度的上升往往伴随着塑性的降低,如何有效地平衡层状材料强度与塑性之间的矛盾,仍是目前层状材料界面设计的巨大挑战。当层厚减小至纳米尺度,界面所占比重大幅上升,可动位错的密度急剧降低,界面成为塑性变形的源头。因此研究界面结构与其塑性变形行为之间的关系,是理解纳米层状金属材料微观变形机制及其对力学性能影响的关键。结合目前国内外纳米金属层状材料研究的最新进展,本文以常见层状材料体系为例,系统阐述了界面强化机制、界面结构、界面主导的强度及塑性变形行为和主要界面调控方法等关键科学问题,并对层状材料界面研究发展趋势进行了展望。

热处理对Gr4钛合金棒材组织性能的影响

本文研究了热处理对Gr4钛合金棒材组织性能的影响,使用金相显微镜和扫描电镜分析了合金显微组织和断口形貌。结果表明:该合金再结晶程度随着热处理温度的升高而升高。棒材热处理后组织发生软化,强度降低;在650~750℃进行热处理,随温度升高,强度增大,塑性降低;在750℃以上进行热处理,晶粒明显长大,强度和塑性均降低,性能开始恶化。观察拉伸试样的断口,其为韧-脆混合断口形貌,韧窝的大小和显微组织晶粒的大小相当,且随变形流线有一定的方向性。

Dislocations across interphase enable plain steel with high strengthductility

Low cost,high strength and high elongation steel is always the major trends of steel development especially for automotive industry.However,raising strength usually brings about loss of ductility,which is known as the strength-ductility trade-off[1].Solving strength-ductility trade-off by increasing low cost carbon content is the century-long pursuit of researchers.Rashid[2]pointed out that investigation since 1900s indicates that the increase of carbon content leads to enhancing strength,but deteriorating ductility and other properties of steels.

高性能纳米/超细晶奥氏体不锈钢工业化制备新技术

当金属的晶粒尺寸减小至纳米级时,强度和硬度将显著提高,然而塑性和韧性会明显下降。这种强度和塑性的“倒置关系”普遍存在于传统的合金化材料中,这制约了纳米金属材料的应用。最新研究表明,通过对金属材料显微组织进行跨尺度多级界面调控,既可以保证纳米结构带来的性能优势,又能克服纳米结构的一些性能缺点。