热处理条件对32CrNiMoV钢力学性能的影响

研究了热处理条件对32CrNiMoV高强钢力学性能的影响.实验结果表明,淬火温度为860～920℃,回火温度为550～600℃时,该钢的低温冲击韧性、断裂韧性和抗拉强度可获良好的匹配.

屈服强度对32CrNiMoV钢断裂行为的影响

研究了屈服强度 σ0 .2 对 3 2 Cr Ni Mo V钢断裂行为的影响 .结果表明屈服强度 σ0 .2 对疲劳裂纹扩展门槛应力强度 Δ Kth,断裂韧性

船舶用AH32钢常温抗拉强度测量结果不确定度评定

开展船舶用AH32钢抗拉强度测量结果的不确定度评定,对规范试验过程和合理使用抗拉强度数据具有重要意义,也可为其他船舶用钢抗拉强度不确定度分析提供参考。对船舶用AH32钢的拉伸试验测量结果不确定度进行评定及分析,依据GB/T 228.1—2021相关要求开展拉伸试验及不确定度评价,合理地确定相关不确定度来源,对材料性能做出适当评价具有可操作性。在某些质量可靠性高的不确定度分析中,引入拉伸速率不确定度,识别不确定度分量的影响程度,可以使不确定度评价具有规范性和针对性。

EH32钢在人工海水中的流动加速腐蚀行为研究

目的 明晰流场、传质和锈层在EH32钢流动加速腐蚀过程中的协同作用机理。方法 利用射流喷射系统研究EH32钢的流动加速腐蚀行为,并基于CFD仿真模拟流场分布情况,最后通过微观形貌表征分析EH32钢的腐蚀形貌。结果 在射流喷射系统中,试样表面的流场分布不均匀,根据锈层的颜色可分为不同区域,喷嘴正对区域锈层最厚,但疏松多孔,形成凹坑,腐蚀最严重。远离喷嘴区域锈层逐渐减薄,但更致密,腐蚀形貌转变为“flow mark”和点蚀。结论 流场严重影响着腐蚀产物的分布,正应力高、剪切应力低的区域形成的锈层厚且疏松多孔,正应力低、剪切应力高的区域形成的锈层薄,但更致密。反应生成的阳极液随流体的转移过程导致了“flowmark”损伤形貌的形成,致密的锈层抑制了阳极液的转移,导致了点蚀坑的损伤形貌。锈层和阳极液的累积使得喷嘴中心区域表现为主要阳极区,腐蚀损伤最为严重,而远离中心区域由于致密的腐蚀产物抑制了传质过程,腐蚀速率较低。流场、锈层以及传质三者的协同作用决定了流动加速腐蚀行为。

小球藻及光照耦合作用下AH32船板钢的腐蚀行为

利用自主搭建的模拟动态海水实验装置,研究小球藻及光照耦合作用下AH32船板钢的腐蚀行为。实验结果表明,无藻条件下,光照对AH32钢在海水中的腐蚀行为影响较小。有藻+黑暗条件下,试样表面生成团聚的片状FePO4,在一定程度上阻挡腐蚀介质与基体的接触。有藻+光照环境下,AH32钢的自腐蚀电位最高,腐蚀电流密度最低,为2.1×10^(-5)A/cm^(2),基体表面生成相对稳定的双层氧化膜,有效阻止腐蚀性介质对基体的侵蚀,提高了AH32钢的耐蚀性能及服役寿命。

180 mm×180 mm AH32钢铸坯振痕特征对其角部横裂的影响

AH32钢连铸坯常用于制作球扁钢。某尺寸为180 mm×180 mm的AH32钢铸坯角部出现横向裂纹。为此,采用热酸洗、图像处理、扫描电子显微镜等研究了铸坯角部和中部振痕的不均匀度和深度对其角部横裂纹发生的影响。结果表明:铸坯角部振痕不均匀度小于14%时,角部横裂发生率均值为0.75%,大于14%时角部横裂发生率明显增大;铸坯中部振痕不均匀度小于44%时,角部横裂发生率小于0.50%,且铸坯角部振痕深度控制在500μm以内,角部横裂发生率能保持在0.25%以下,满足质量要求。

紧固件用10.9级32CrB4调质圆钢的开发

通过冶炼过程控制残余w[P]≤0.015%、w[S]≤0.010%,低氧操作稳定控制w[T.O]<10×10^(-6),采用两阶段低温轧制且单道次压下率控制为8%~12%,成功开发出Φ38.8 mm规格具有良好-40℃低温冲击韧性的10.9级32Cr B4螺栓钢。力学性能检验和金相组织观察结果表明,所开发的钢材具有良好的拉伸性能和优良的低温冲击性能,研究出较优热处理工艺为820℃保温水淬后510℃保温回火,室温抗拉强度可达1 075 MPa,-40℃KV_(2)低温冲击平均值可达到53 J,组织以回火索氏体为主,综合力学性能优良,组织均匀性较好。

DH32高强度船板钢纵向裂纹的分析

本文采用扫描电镜、光学显微镜、化学检测等试验手段,较为系统地分析了DH32高强度船板钢板下表面纵向裂纹缺陷。结果表明:从裂纹的形貌,缺陷处的SiO_(2)、FeO/MnO与硅铝酸盐复合夹杂物以及裂纹处存在的明显脱碳层综合判定该纵向裂纹为发纹缺陷,并指出该裂纹源于冶炼连铸过程中非金属夹杂物带入,顺利地解决了钢板表面纵向裂纹问题,满足了客户的需求。

热处理对45CrNiMoV钢析出相和力学性能影响

通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)观察及硬度、拉伸性能测试,利用正交实验方差分析,研究了不同回火温度对45CrNiMoV高强钢析出相形貌和力学性能的影响。结果表明,实验钢回火温度对强度和冲击功均有显著影响,550℃回火后强/硬度达到最高值,600℃以上回火强/硬度急剧下降;实验钢回火温度从570℃提高到640℃,析出的碳化物形貌由条杆状向球形演变,570℃回火后,析出的细小的球状碳化物对马氏体板条边界存在钉扎作用。640℃回火后,析出的碳化物已经无法钉扎住板条边界;实验钢最佳热处理工艺为880℃油淬保温45 min+590℃回火240 min。

基于清洗表面形貌的AH32钢激光除锈机制

为了获得纳秒激光除锈工艺规律并揭示除锈机理,研究了不同工艺参数下激光除锈后AH32船用钢的表面形貌与粗糙度。采用纳秒脉冲激光器在不同工艺参数下对试样表面锈层进行激光清洗,使用激光共聚焦显微镜测量清洗表面粗糙度,基于扫描电镜观察清洗表面微观形貌,借助能谱分析仪进行清洗表面元素分析。最后,结合试验结果揭示了AH32船用钢的纳秒激光除锈机制。试验结果表明:在3 000 mm/s的扫描速度下分别采用30.6 J/cm^2和10.2 J/cm^2的激光能量密度对AH32船用钢表面锈层进行分步激光清洗,可以显著改善清洗形貌并降低表面粗糙度。微观形貌分析发现在上述清洗条件下,基体表面呈现微熔状态,光斑内部光滑均匀,边缘分布枝晶状乳突结构。分步激光清洗工艺可以获得较好的清洗效果和较高的清洗效率,其除锈机制主要包括孔洞爆破机制和烧蚀蒸发机制。

深氮化硬化32Cr3MoVE钢组织性能研究

针对深氮化硬化32Cr3MoVE钢进行了硬化层组织性能的表征分析。与18CrNi4A钢渗碳件、32Cr3MoVE钢常规氮化件进行了接触疲劳性能对比试验研究,并对深氮化件进行了接触疲劳失效行为分析,认为两种裂纹萌生模式同时存在,但其疲劳破坏取决于表层内裂纹的萌生和扩展。同时探索了深氮化硬化钢长寿命机理:渗氮层深达0.6～0.8mm,渗层组织优异,表面硬度高,具有优异的硬度梯度和残余应力分布。

合金元素含量对AH32钢在含H_2S潮湿气氛中腐蚀行为的影响

针对不同合金元素含量的AH32系列试验钢,在模拟油船货油舱上顶板及梁架所处的含H_2S海洋潮湿气氛环境中进行腐蚀模拟试验。利用SEM、EDS和XRD等手段,研究了合金元素含量对AH32钢腐蚀行为的影响并探讨了其腐蚀机制。结果表明,在该试验环境中,镍、铬、铜、钒、铌等合金元素含量较高的AH32钢在短时间内腐蚀速率较高,但随着试验时间的延长呈快速下降趋势,而合金含量较低的AH32钢腐蚀速率下降趋势较缓;高合金含量的AH32钢耐蚀性优于低合金含量的AH32钢;不同合金含量的AH32钢的主要腐蚀产物均为FeS_(1-x)、FeS、Fe_3O_4、α-FeOOH、β-FeOOH和γ-FeOOH;其腐蚀机理为薄液膜下受H_2S和O_2扩散控制的电化学腐蚀,并且随着腐蚀时间的延长,试样表面的HS去极化过程逐渐占据主导。

热处理对低碳CrNiMoV轴承钢组织与力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、洛氏硬度计、电子万能试验机等研究了不同温度淬火、回火对低碳CrNiMoV轴承钢组织与力学性能的影响。结果表明:不同温度淬火的CrNiMoV钢组织主要为板条马氏体,在板条间和晶界上存在少量未溶的碳化物。不同温度回火CrNiMoV钢组织主要为板条马氏体和少量残余奥氏体,随着回火温度的升高,马氏体板条逐渐变宽。1065℃淬火+冷处理+500℃二次回火CrNiMoV钢的综合力学性能最佳,其抗拉强度、伸长率、硬度分别为1518 MPa、14.4%和48.9 HRC。

AH32钢T型焊接接头疲劳强度的试验与数值模拟

对AH32钢T型试件进行疲劳试验,并利用有限元软件对T型焊接接头的应力分布及疲劳寿命进行数值模拟,最终将疲劳试验结果与数值模拟结果对比分析。研究发现,T型焊接接头在焊趾附近处应力值最大,寿命最短。本文研究结果为今后船海结构物的疲劳寿命预测提供了有益参考。

热处理条件对30CrNiMoV钢力学性能的影响

研究了不同热处理条件对 30 Cr Ni Mo V高强钢力学性能的影响。实验结果表明 ,淬火温度为 860～ 92 0°C,回火温度为 550～ 60 0°C时 ,该钢的低温冲击韧性、断裂韧性和抗拉强度可获良好的匹配。疲劳裂纹扩展速率在稳定扩展区对组织结构不敏感 ,而在门槛区或近门槛区 ,则对组织结构敏感。

32Cr2MoV钢表面电泳沉积氧化铝和氧化锆涂层

采用电泳沉积法以硝酸铝和硝酸钇为溶胶原料,在溶胶制备过程中加入钇稳氧化锆(YSZ),然后利用电泳沉积和热压滤烧结相结合方法在32Cr2MoV钢表面制备氧化铝和氧化锆涂层。用扫描电子显微镜(SEM)对涂层表面及界面形貌进行观察,利用X射线衍射仪(XRD)对涂层物相组成进行分析,采用热循环氧化试验研究涂层对基体在900℃空气中高温氧化行为的影响。结果表明,利用电泳沉积法在32Cr2MoV钢表面制备了一层致密陶瓷涂层,经热压滤烧结后涂层由表层α-Al2O3和ZrO2、次表层Fe的氧化物以及靠近基体的Fe、Mo、Cr氧化物层组成,经900℃热循环氧化试验表明,陶瓷复合涂层对基体32Cr2MoV钢起到了一定的抗氧化保护作用。

45CrNiMoV钢回火温度讨论

通过系统地测试经常用作车辆扭力轴的45CrNiMoV钢在不同热处理工艺下的力学性能,发现传统热处理工艺860℃淬火+400℃回火的综合性能不如860℃淬火+240℃回火。经过断口分析发现,在400℃回火的试样有沿晶花样存在。

32CrMo4钢射孔枪管探伤不合格原因分析

某公司生产的32CrMo4钢射孔枪管探伤合格率一直很低,通过宏、微观形貌分析、化学成分分析、低倍检验以及热处理工艺分析等方法对废品射孔枪管进行了深入的检查和分析。结果表明:不合格的射孔枪管含有纵向裂纹,这些裂纹是在淬火过程中,由于实际生产中为降低生产成本和减少污染,用水淬取代了油淬,而水淬应力过大极易使射孔枪管产生裂纹,从而大大降低了产品的合格率。通过降低射孔枪管钢材料的碳含量,用26CrMo4钢替代32CrMo4钢能有效提高产品的探伤合格率,同时也能满足射孔枪管的原使用要求。

高温时效对20Cr32Ni1Nb奥氏体不锈钢微观组织演化及高温力学性能的影响

采用光学显微镜、场发射扫描电子显微镜、高温拉伸、高温冲击、硬度分析等研究了950℃高温时效对20Cr32Ni1Nb钢微观组织演化及高温力学性能的影响。结果表明:长期时效过程中,材料在基体内会析出大量的二次碳化物,枝晶界上会发生NbC和M23C6碳化物的不断长大和粗化,并且NbC会向G相转变。与原始状态的材料性能相比,材料的屈服极限和抗拉强度在时效初期首先略微增加,之后连续下降,同时,伸长率的变化呈现出单调下降的趋势。高温冲击韧性随时效时间增加先大幅度下降,随后微小增加,长期时效后,高温冲击韧性呈现出连续缓慢下降的趋势。在整个时效过程中,硬度先略微增加之后单调下降,总体而言,硬度的下降幅度有限。

低合金超高强度钢32CrNiMoNb的控轧控冷工艺的试验研究

试验用32CrNiMoNb钢(/%:0.32C,0.30Si,0.30Mn,0.012P,0.004S,1.25Cr,1.20Ni,0.36Mo,0.05Nb)经200 kg真空感应炉熔炼,铸成135 mm×135 mm铸坯。在实验室550 mm中厚板轧机,采用两阶段控制轧制加直接淬火工艺生产12 mm钢板。试验了第二阶段开轧温度(950℃和1 000℃)、终轧温度(900℃和950℃)、直接淬火终冷温度(150~350℃)对试验钢力学性能和组织等的影响。结果表明,第二阶段开轧温度(950±10)℃、终轧温度(900±10)℃、直接淬火终冷温度(250±10)℃,钢板的力学性能(R_(p0.2)1 515 MPa,R_m 1 805 MPa,A8%,-40℃K_(V2)冲击功24 J)、弯曲性能(180°)、组织(细小马氏体)和析出相(NbCN)达到了最佳匹配。