热处理工艺对04Cr13Ni8Mo2Al钢逆变奥氏体含量的影响

使用快速相变仪、X射线应力分析仪、光学显微镜、硬度计等研究了不同温度时效处理及时效后的低温处理对04Cr13Ni8Mo2Al钢中逆变奥氏体含量和该钢硬度的影响。结果表明:试验钢的马氏体向奥氏体转变开始温度(Ac1)为620℃,马氏体全部转变成奥氏体的终了温度(A_(c3))为675℃;随着时效温度的升高,试验钢中逆变奥氏体含量先基本不变,后迅速增加,再迅速减少,并在时效温度为620℃时达到最大,为35%(体积分数);当时效温度低于Ac1时,试验钢的维氏硬度随着时效温度的升高而降低,当时效温度超过Ac1时,马氏体的形成导致维氏硬度略微增加,但当时效温度接近700℃时,维氏硬度又略微下降;时效处理后的试验钢经低温处理后,其维氏硬度增大,逆变奥氏体含量减少,且低温处理前后逆变奥氏体含量的变化量随着时效温度的升高而增大。

喷丸强化对0Cr13Ni8Mo2Al钢疲劳性能的影响

研究了表面喷丸强化后表面残余应力、表面粗糙度和表面层残余压应力场对 0 Cr13Ni8Mo2 Al钢疲劳性能的影响。结果表明 :0 Cr13Ni8Mo2 Al钢经喷丸强化后 ,在表面层残余压应力场的作用下疲劳裂纹源由表面被“驱赶”到表面强化层下 。

0Cr13Ni8Mo2Al钢与铝合金和钛台金接触腐蚀与防护研究

通过测定0Cr13Ni8Mo2Al钢与铝合金（LY12）和钛合金（TC4）组成的电偶对的电偶电流的方法,研究了0Cr13Ni8Mo2Al钢在使用中与铝合金和钛合金接触时发生电偶腐蚀的敏感性。研究结果表明:0Cr13Ni8Mo2Al钢与铝合金接触时会产生严重的电偶腐蚀,必须进行防护处理方可使用;与钛合金接触时产生的电偶腐蚀很轻微,可以不进行防护。0Cr13Ni8Mo2Al钢表面进行镀镉钛防护后,与铝合金接触时的电偶电流密度大为减小,相差近10倍;采用环氧锌黄底漆、XM-33-4双组分密封胶防护可以有效地防止0Cr13Ni8Mo2Al钢与铝合金和钛合金接触产生的电偶腐蚀。

马氏体沉淀硬化不锈钢0Cr13Ni8Mo2Al的腐蚀性能

研究了马氏体沉淀硬化不锈钢0Cr13Ni8Mo2Al的腐蚀性能,即应力腐蚀敏感性、抗氧化性能和抗盐雾腐蚀性能等。研究表明该钢具有较好的抗应力腐蚀性能,其应力腐蚀断裂形貌为穿晶、解理断裂,并有二次裂纹。500℃抗氧化性能很好,属于完全抗氧化级。抗盐雾腐蚀性能较好,经500h盐雾腐蚀试验,试样表面只有轻微的锈蚀,腐蚀速率较低。

0Cr13Ni8Mo2Al钢在900～1050℃时的变形组织演变规律研究

采用Gleeble热模拟试验机,在变形温度900～1050℃和应变量0～0.69条件下对原始等轴组织的0Cr13Ni8Mo2Al钢进行等温恒应变速率(10 s-1)压缩试验,研究了0Cr13Ni8Mo2Al钢变形组织的演化规律。结果表明,在本实验变形条件下,0Cr13Ni8Mo2Al钢在变形过程中没有发生完全再结晶,只发生部分再结晶。当应变量小于0.29时,再结晶非常少;当应变量达到0.29后,再结晶明显增多。当变形温度为900～1000℃时,平均晶粒尺寸随温度的变化较小;在1000～1050℃时,平均晶粒尺寸随温度的变化较大。当应变小于0.29时,平均晶粒尺寸明显地随应变增大而减小;当应变达到0.29时,平均晶粒尺寸缓慢地随应变增大而减小。

时效处理对0Cr13Ni8Mo2Al高强度沉淀硬化不锈钢力学性能的影响

将加工好的0Cr13Ni8Mo2Al高强度沉淀硬化不锈钢试样在925℃固溶处理40min,0℃冷处理1h,然后分别在510℃、540℃、550℃、565℃、595℃、620℃下时效4h后,通过洛氏硬度实验、室温拉伸实验、夏比摆锤冲击实验等手段研究了不同时效处理制度对0Cr13Ni8Mo2Al高强度沉淀硬化不锈钢力学性能的影响。结果表明,在510~620℃时效时,随着时效温度的升高,不锈钢强度硬度逐渐下降,延伸率和断面收缩率逐渐提高,冲击功先降后升。该不锈钢时效的主要强化相是Ni-Al相。对比分析表明:该不锈钢在925℃固溶处理、0℃冷处理、550~565℃时效后具有较佳的综合力学性能。

0Cr13Ni8Mo2Al材料高低温性能试验研究

通过对0Cr13Ni8Mo2Al钢材时效后取样分别检测其在室温、高温(300℃)和低温(-55℃)下的力学性能、在温度-55℃~300℃的热膨胀系数以及0Cr13Ni8Mo2Al材料制成成品螺母在室温、高温(300℃)和低温(-55℃)下的轴向失效载荷试验,得出其在不同使用温度下的性能数据。结果表明:0Cr13Ni8Mo2Al材料在高温下性能有所降低,在低温下强度明显增大,但韧性降低、塑性变差。为航天类标准件0Cr13Ni8Mo2Al材料的应用提供重要的参考价值。

双相不锈钢切削加工工艺探索

为了解决切削加工用PH13-8Mo高强度不锈钢与其它不锈钢制成的特种双相不锈钢材料纺机零件切削时存在难度大、刀具磨损严重的问题,从机加工难点及刀具磨损形式、机加工理论进行分析,结合切削加工中影响刀具寿命的因素进行研究,并对国内外的多种类型铣刀进行试验对比。指出,加工硬度高、隔热性好的双相不锈钢零件时,应选用正前角快进给铣刀,要有足够的冷却液,以内冷却为宜;PVD刀片性能优于CVD刀片,WSM35材质刀片优于WSP45材质刀片,纺机零件切削加工过程中,应根据材料特点及产品要求,应用不同的加工刀具配套合理的刀片采用最佳的加工方法,有效提高此种材料的机械加工性能。

螺纹根部圆角滚压强化对螺纹疲劳寿命的影响

对高强度钢材料0Cr13Ni8Mo2Al螺栓连接件采用螺纹根部圆角滚压强化工艺,在频率140Hz、高载21.09 kN、载荷比R=0.1条件下与车削螺纹对比疲劳寿命。试验结果表明,螺纹根部圆角滚压强化工艺可以大幅提高螺栓螺纹的疲劳寿命。

主捆绑切割解锁装置统型优化与验证

针对航天运载火箭不同型号的主捆绑切割解锁装置存在起爆形式不统一、燃烧转爆轰过程不时出现传爆失效问题,工作后壳体易碎裂等薄弱环节,开展了解锁装置统型优化与验证工作。采用爆轰传爆序列,代替燃烧转爆轰传爆序列,简化了传爆序列种类和数量,实现了传爆序列统一。采用0Cr13Ni8Mo2Al沉淀硬化不锈钢,研究了两种不同热处理制度下的力学性能和显微组织情况,发现随着时效温度升高,钢的逆转变奥氏体含量增多,使得韧性进一步提高。通过结构强度裕度试验考核,H540状态出现了壳体碎裂的情况,而H595状态工作后壳体完整,解决了爆炸冲击壳体碎裂问题。