亚温淬火提高无缝气瓶用34Mn2V钢强度的研究

本文对34Mn2V钢的亚温淬火工艺进行了试验研究,结果表明,合理实施亚温处理,材料强度可提高到调质处理水平。推荐的亚温处理工艺为795～810℃加热淬火,540～560℃回火。

中国钢强度曲线的展示

通过钢强度曲线 ,可以研究某个国家中近期钢材消费的变化情况 ,对中国钢强度曲线进行了展示 ,对韩国、日本及中国台湾省的强度曲线进行了比较。

工艺参数对高强度钢强度及韧性的影响

通过两阶段控制轧制加快速冷却,综合利用细晶强化、相变强化和析出强化等强化机制获得了满足了国标GB/T 16270-1996中Q550和Q620要求的高强度钢板。通过光学显微镜、扫描电镜和背散射衍射手段研究了终冷温度及终轧温度对力学性能的影响。结果表明,随终冷温度降低,屈服强度、抗拉强度和屈强比升高;终轧温度高不利于组织的细化,导致强度和韧性降低;随终冷温度升高,M-A岛的尺寸增大,体积分数增多,不利于韧性和塑性的提高。

氢对钢强度影响的研究

众所周知,材料中的氢会在各种俘获位置（位错、晶界、析出物和夹杂物等）被俘获。升温分析法是一种很重要的分析法,它可以对在这些俘获位置被俘获的氢进行定量的分离测定。以往的分析法有电化学氢透射法、甘油法测氢和熔融法等,但它们无法对被俘获的氢进行分离检测。

热处理对Ti微合金化马氏体钢强度的影响

马氏体钢是非常重要的金属材料,它具有高的强度、好的延展性和良好的焊接性能。传统的马氏体钢的强度主要与它的碳含量、合金元素含量有关。众所周知,析出强化与晶粒细化也是提高金属材料强度的重要手段,但到目前为止很少有人对其在马氏体钢中的作用进行研究。合金元素Nb、V、Ti在高强度钢中的晶粒细化和析出强化的作用使其得到广泛应用。

航空超高强度钢表面防护技术的研究进展

超高强度钢同时具有高强度和高韧性,是航空航天领域的重要承载构件,在飞机起落架、主梁、传动件、承力螺栓等领域有着广泛的应用。由于其使用时经常暴露在海洋大气环境下,腐蚀现象比较严重,通过对其进行表面保护,可以有效地改善其耐蚀、耐磨等性能,延长相关零件的使用寿命。针对目前常用的几种表面防护技术(热喷涂、真空镀、电镀、化学镀、表面组织转化、激光熔覆、离子注入等),综述了这些表面防护方法对不同超高强度钢耐磨、耐蚀、氢脆、疲劳等方面的影响,分析了这些防护方法的优缺点,并对其今后的发展方向进行了展望。

某跨声速风洞用980 高强度钢的去应力热处理工艺研究

热处理是结构件制造的重要环节,与结构件的制造质量和使用性能紧密相关。对某型号跨声速风洞用980高强度钢去应力热处理工艺进行了研究,采用拉伸试验和-20℃低温冲击试验,对比分析了一次、二次去应力退火试验后980高强度钢的强度和韧性。结果表明,当去应力热处理工艺为去应力退火温度为(450±10)℃,保温时间为10~12 h时,跨声速风洞用980高强度钢材料可获得最优的强度和韧性。试验结果对同类材料的去应力热处理具有一定的借鉴意义。

基于GISSMO损伤模型的高强度钢碰撞失效行为研究

为了研究不同失效模型对碰撞仿真结果的影响,以期准确描述材料的失效行为。以船用高强度钢EH36为研究对象,设计2个温度下不同应力状态的材料拉伸试验,得到其不同温度下的力学性能、载荷和位移数据,将试验结果与拉伸仿真联合,反求出广义增量应力状态依赖损伤模型(GISSMO)的参数;构建冰体与船体板架的碰撞仿真,对比不考虑失效,考虑V-M失效准则以及GISSMO损伤模型的仿真结果。结果表明,考虑GISSMO损伤模型相比于V-M失效准则,碰撞力峰值和板架吸能情况都有所减小。由于GISSMO损伤模型考虑了不同应力三轴度对材料失效的影响,所获得的损伤形态更接近于真实情况,因此GISSMO损伤模型能较好预测EH36钢材的变形及失效行为。

微量稀土元素对冷成型超高强度汽车钢组织性能的影响

随着新能源汽车产销量的快速崛起,超高强度汽车钢的需求量越来越大。而超高强度汽车钢冷成型过程中的回弹和变形开裂问题成为制约超高强度汽车钢应用的主要因素。因此,开发一种强度高且成型性能优良的汽车钢具有实际应用价值,市场潜力巨大。许多研究发现,在汽车钢中加入稀土元素可以提高其综合性能。文章设计了两组成分方案,采用相同的逆相变退火(ART)工艺参数,通过拉伸试验、扫描电镜以及XRD等手段研究了稀土元素对冷成型超高强度汽车钢的组织性能影响机制。结果表明,在ART退火工艺下,试验钢微观组织均为马氏体、残余奥氏体和微量铁素体,但两种成分方案中添加稀土试验钢的残余奥氏体含量略高于不含稀土试验钢,为后续成型过程中的TRIP效应提供了组织基础。在800℃淬火保温5 min,随后645℃退火保温15 min的最佳热处理工艺参数下,方案一中含稀土试验钢的残余奥氏体含量比不含稀土的提高了8.1%,断后伸长率提高了21.8%,强塑积提高了17.2%,达到了28.47 GPa·%;方案二中含稀土试验钢残余奥氏体含量比不含稀土的提高4%,断后伸长率提高了2.8%,强塑积提高了5.1%,达到了34.8 GPa·%,说明添加稀土元素可以不同程度地改善超高强度汽车钢的综合性能。

高强度结构用钢在海洋工程结构中的应用研究

海洋工程领域是国家工程建设的重点领域,同时也是高投入高风险行业。高强度结构用钢在海洋工程结构中应用,有利于提升海洋工程结构强度,同时也有利于提高海洋工程的结构稳定性,对于安全有效开发海洋资源有着重要意义。本文研究高强度结构用钢在海洋工程结构中的应用,采用高强度结构用钢材料,实现结构优化,提升海洋工程的整体质量。

3 GPa超高强度马氏体时效钢组织性能

航空航天系统的小型化、轻量化发展趋势对动力轴材料的强塑性提出了更高的要求。为了开发3 GPa级的马氏体时效钢,设计一种高Co、Ni、Mo的马氏体时效钢,其成分为14Ni-15Co-9Mo-0.86Ti-0.35Al-Fe。通过锻比大于10的高温大塑性变形尽可能细化晶粒,并结合预拉伸变形及深冷+时效的热处理工艺调控,实验钢抗拉强度达到3.076 GPa,断后伸长率5.5%,表现出了优异的强塑性。通过对其显微组织进行分析表征,发现其基体组织为高位错密度的板条马氏体结构,平均晶粒尺寸为0.47μm。透射电镜及3DAP结果表明,基体中分布着大量的Ni3(Mo,Ti),析出相平均直径为6~7 nm。析出强化、细晶强化及位错强化是其主要的强化机制,保证了合金超过3 GPa的超高强度,同时极细的亚微米级晶粒保证了材料良好的塑性。

淬火态30CrNi2MoVA高强度钢高速铣削参数优化研究

运用三因素三水平的正交试验方案对淬火态30CrNi2MoVA高强度钢进行高速精密铣削实验,获得了铣削参数对于铣削力的影响规律以及高速切削机理;根据各铣削力实验结果建立指数型回归模型,并对其进行显著性分析;对铣削合力线性模型进行方差分析得到铣削参数对于铣削合力变化的显著性分析结果,显著性大小依次为轴向切削深度、每齿进给量、切削速度;应用田口法与极差分析法相结合,以铣削合力进行单目标的参数优化,获得了大致相同的最优铣削参数组合;通过计算证明了田口预测方法预测值与实验值的一致性。

高速切削高强度钢切削温度仿真及参数优化研究

为合理选用10CrNi3Mo高强度钢的切削用量,通过切削仿真和遗传算法对切削参数进行优化研究。基于正交试验方法,以切削速度、背吃刀量和进给量为自变量,以切削温度为响应值,利用方差分析和交互作用分析得出了切削参数对切削温度的影响规律;基于多元线性回归拟合方法建立切削温度回归方程预测模型,采用多目标遗传算法对切削参数进行优化,并通过模拟试验检验最优工艺参数。结果表明,最优值与模拟值之间的误差在±3%以内,所建立的优化模型和计算结果具有较高的可靠度。

浅析高强度钢厚板在船舶建造过程中的质量控制

近年来,高强度钢板材和型材大范围使用在船舶建造领域,新建船舶普遍使用高强度钢材料重量占空船重量的80%以上。高强度钢板材和型材因其强度高、综合机械性能好,在船上重要部位的使用可减少空船重量,降低造船成本,同时还能增加船舶的载重量,广受造船厂和船东的好评。但是,高强度比普通钢易脆裂,结构节点更易产生疲劳,因此,要求在船舶建造检验过程中质量控制要比普通钢严格。

基于改进的MOGWO高强度钢辊弯成形工艺的多目标优化

为了探究成形参数对高强度钢辊弯件成形质量的影响,并对工艺参数进行优化,提出了一种辊弯成形工艺优化方法。首先,应用LS-DYNA有限元软件模拟LG700高强度钢U型辊弯件的成形过程。然后,通过Box-Behnken响应面设计对高强度钢U型辊弯件进行仿真试验,分析辊弯道次、过弯角、辊站间距和辊缝间距等成形工艺参数以及厚度、法兰高度、圆角半径等几何参数对辊弯件偏差角和纵弓高度的影响,并通过拟合得到偏差角和纵弓高度二者的二阶响应模型。最后,采用改进的多目标灰狼优化(MOGWO)算法对特定尺寸辊弯件进行工艺优化,并通过实例进行验证。结果表明,将优化后的工艺参数用于高强度钢辊弯成形过程中导致其偏差角由0.78°降至0.24°,纵弓高度由1.58 mm降至1.20 mm,成形质量得到提高,满足相关产品的装配精度要求。

激光热处理对超高强度钢扩孔性能的影响

针对DP1180和MS1500两种超高强度钢,采用不同激光工艺参数对拉伸试样进行了激光热处理,通过基于数字图像相关(DIC)技术的单向拉伸实验和显微硬度测试获得激光热处理试样的力学性能并确定了最优激光热处理工艺参数。基于该参数对扩孔试样进行了激光热处理和扩孔实验,研究了激光热处理对两种超高强度钢扩孔性能的影响。结果表明,激光热处理后两种超高强度钢的扩孔性能均显著提升。DP1180在激光功率700 W、扫描速度5 mm·s^(-1)热处理后的扩孔率较基材增加约25.4%。MS1500在激光功率625 W、扫描速度5 mm·s^(-1)热处理后的扩孔率较基材增加约34.4%。

先进高强度双相钢板料成形极限研究

随着先进高强度双相钢的工业需求量日益增加,亟需实现双相钢板料成形极限曲线的精确预测,由于根据国标采用的胀形试验较难准确获取FLC_(0)点使FLC不准确。本文基于DP590、DP780、DP980、DP1180在常温下的胀形试验结果,结合MMC断裂模型的数值模拟,建立了4种板料的胀形断裂预测模型,通过模拟准确求出FLC_(0),结合试验数据,建立了基于MMC断裂准则的成形极限曲线(FLC),并进行参数化研究。结果表明,基于MMC准则的成形极限曲线拥有较好的准确性。

超高强度钢超声振动光整加工性能试验研究

超声振动光整加工可有效提高工件强度、耐疲劳性以及耐腐蚀性,进而延长被加工零件使用寿命。针对飞机典型难加工材料30CrMnSiNi2A超高强度钢试样实施超声振动光整加工,通过对试样开展表面残余应力、显微硬度、拉伸试验、疲劳试验等试验分析,验证了经超声振动光整加工后试件的表层残余应力状态有较明显的改善、组织更细密、疲劳性能提升,进而为满足新一代飞机对机体结构提出的长寿命的设计指标提供了新的制备工艺方案。

扩孔参数对AF1410超高强度钢切屑微观形貌的影响

通过对AF1410钢扩孔加工试验探究主轴转速和进给速度对切屑微观形貌的影响,为改善切屑形貌提升AF1410超高强度钢的扩孔质量提供依据。对有典型形貌特征切屑的自由表面、后表面和上表面进行观测,结果表明,切屑自由表面均为锯齿状片层结构且锯齿片层的宽度随主轴转速和进给速度的增加而增加。切屑后表面整体较光滑,随着主轴转速的增加,后表面光滑程度增加,利于提升已加工表面质量,且在主轴转速为800r/min时,顶部出现撕裂锯齿状毛边,同时进给速度对后表面影响较小。切屑上表面均呈周期锯齿状,切屑厚度随主轴转速增加而减小,锯齿高度随着主轴转速和进给速度的增加而增加。

飞机起落架用300M超高强度钢的表面脱碳行为研究

300M超高强度钢具有优异的综合性能,被广泛应用于飞机起落架系统中各种重要承力锻件的制造。在热加工生产流程中,长时间高温加热和热处理,材料不可避免会发生脱碳现象,脱碳会显著恶化钢质锻件表面的微观组织和力学性能,是飞机起落架零件上不允许出现的一种材料缺陷。通过箱式电阻炉等温加热实验,利用金相法,研究了保温时间、加热温度和热处理工艺等工艺参数对300M超高强度钢脱碳行为的影响。结果表明:当加热温度为1160℃时,在0.5~2 h保温时间范围内,300M超高强度钢的脱碳层深度随着保温时间的延长而增大,但是脱碳层深度增长趋势随着保温时间的增加而变缓;当保温时间为2 h时,在800~1200℃加热温度范围内,脱碳层深度随着加热温度升高先增大后减小,当1100℃时脱碳层深度最大;不同热处理工艺下,不做热处理时300M超高强度钢的表面脱碳深度最小,而加热温度最高的正回火+淬回火热处理工艺的脱碳层深度最大。