金属复合板表面处理技术的研究现状及发展

金属复合板在制造过程中,表面处理对界面的结合最为关键,良好的表面结合状态是达到高强度结合界面的一个重要前提。对复合板的表面处理技术进行了简单概括,并对比了机械处理法、化学处理法及其它处理法的优缺点和使用条件。最后指出,机械处理结合化学脱脂的表面处理方法有利于提高金属复合板的结合质量和生产效率。

高锰钢热变形行为研究

研究了高锰钢在热变形过程中的组织变化规律。研究发现,铸态高锰钢中Mo、P元素在晶界处存在偏析,形成磷共晶组织,产生微裂纹。经过热压缩变形,组织得到细化,发生再结晶现象。同时磷共晶组织再结晶沿晶界析出,导致开裂,严重影响了高锰钢的可锻性能。

汽轮机转子镍合金锻件韧脆转变温度研究

系统研究-190~200℃温度范围内617镍基合金转子锻件的韧脆转变性能,用SEM-EDS对断口形貌、析出相和断口截面裂纹扩展情况进行观察与分析。结果表明：合金锻件在该温度范围内的冲击功无明显差异,宏观上的断口形貌都呈纤维状,而在微观上均为韧窝和准解理的穿晶断裂结构,表明该合金在此温度范围内并没有出现韧脆转变。而是由于锻件合金中存在一定量富含Mo、Nb、Ti的碳化物,在外力作用下从基体上脱落或本身裂开形成微孔导致裂纹的萌生,随着微孔进一步扩大和聚集,裂纹不断扩展并最终造成转子断裂。

热轧不锈钢复合板冲击性能研究

研究在不同复合比及温度条件下冲击载荷对热轧不锈钢复合板力学性能的影响。结果表明,热轧复合板随覆层厚度增大或试验温度升高,其冲击吸收能增大,覆层厚度为8mm时,冲击功达到稳定值150J;碳钢层断面为解理面与韧窝混合断裂形貌,不锈钢层断面为韧窝断裂形貌,靠近复合界面不锈钢侧呈沿晶断裂与韧性断裂形貌;复合界面处开裂情况对缺口位置不敏感;热轧不锈钢复合板冲击加载过程复合界面不易开裂。

有限元分析在金属层状复合材料开发中的应用

对有限元数值模拟在金属层状复合材料开发过程中的研究现状进行了回顾,总结了有限元数值模拟在金属层状复合材料的设计、复合行为、性能评价、成形及焊接过程中所起的作用,并对有限元技术在金属层状复合材料中的发展前景进行了展望.

大型支承辊堆焊修复工艺的研究

采用埋弧堆焊的方法对磨损支承辊的工作表面进行修复,能够实现支承辊的循环利用,延长其使用寿命,减少资源浪费。然而,大型支承辊堆焊修复的难度大、要求高,相应的焊接工艺并不成熟。为此,通过研究堆焊工艺参数与焊缝尺寸、稀释率之间的关系,结合显微组织观察和硬度测量,分析堆焊工艺参数对热影响区显微组织和性能的影响,为大型支承辊堆焊工艺的选择与优化提供有益指导。

板状铸钢件凝固补缩规律研究

采用铸造模拟软件ProCAST研究多种铸造工艺参数对板状铸钢件补缩距离的影响,包括冷铁的使用,板状件的宽厚比,铸件的化学成分,以及浇铸温度等。研究结果表明,冷铁对板状件的冒口区基本没有影响,而末端区长度随着冷铁厚度的增大逐渐增长,且增长趋势逐渐变平缓;同种材料的板状件,冒口区和末端区的长度均随着宽厚比的增加而增加,当宽厚比达到某一临界值之后补缩距离不再增加;化学成分以及过热度对板状件补缩的影响相似,但不同情况下的最大补缩长度不同。

B1500HS钢加热及空冷过程温度场模拟研究

采用数值模拟与试验测定相结合的方法,对不同尺寸热冲压超高强钢B1500HS薄板在加热和空冷过程中的温度变化规律进行了研究。通过试验测定,确定了不同尺寸薄板在加热过程中的升温速率和空冷过程中降温速率的影响规律;借助ABAQUS有限元模拟软件,根据试验测定结果,获得了较准确的坯料加热和空冷过程综合换热系数,建立起坯料加热及空冷过程数值模拟模型,同时分析坯料空冷过程中温度场分布规律;为汽车B柱热冲压工艺的合理制定提供理论依据。

TWIP钢Fe-23Mn-2Al-0.2C的组织及拉伸变形机制

研究了TWIP钢Fe-23Mn-2Al-0.2C固溶处理后的组织演变和拉伸变形行为,并对其变形机制进行了探讨。结果表明:随固溶温度升高,实验钢的晶粒尺寸逐渐增大,屈服强度和抗拉强度均降低,伸长率增大,强塑积先增大后减小,在900℃时达到最高;实验钢的拉伸变形呈现连续屈服,同时随固溶温度升高,加工硬化速率(dσ/dε)与真应变(ε)的变化关系由2阶段变为3阶段。通过OM和TEM观察显示,随着晶粒尺寸的增加,变形过程中形变孪晶数量增多,孪晶诱导塑性(TWIP)效应增大。

改型617合金的铸态组织特征及均匀化工艺

利用扫描电镜分析、模拟热处理等方法,研究了700℃超超临界电站汽轮机转子用改型617合金双真空冶炼（VIM＋ESR）后的铸态组织特征和均匀化热处理后的微观组织变化。结果表明,铸态组织存在明显的偏析,主要偏析元素为Mo和Ti,偏聚于枝晶间;枝晶间和晶界上分布有块状和连续的碳化物;均匀化热处理后枝晶明显消除,块状碳化物部分溶解,晶界连续碳化物充分溶解;该合金成分均匀化主要受Mo原子扩散控制。提出改型617合金均匀化热处理工艺应为1180-1200℃保温24 h以上。

NM360耐磨钢的高温变形行为

试验用NM360钢(/%:0.17C,0.38Si,1.28Mn,0.014P,0.005S,0.23Cr,0.14Mo,0.02Ti,0.04Al)30mm厚板的生产工艺流程为90 t EAF-LF-VD-180 mm×1 330 mm坯连铸-轧制30 mm板-950淬火,350℃回火。利用Gleeble-3500热模拟试验机研究了耐磨钢NM360在900~1 200℃,应变速率为0.1、1、10 s^(-1)下的变形行为,确定了NM360耐磨钢的热变形方程,建立了热加工图。结果表明,利用Zener-Hollomon参数可很好描述NM360钢热压缩变形时的流变特性,计算的动态再结晶激活能为305 kJ/mol。随着温度升高以及应变速率降低,能量耗散效率逐渐升高;在1 100℃,应变速率为0.1 s^(-1)时,变形能量耗散效率达到最大值0.34。该耐磨钢在1070~1 170℃,应变速率0.1~0.5 s^(-1)时,具有较好的变形能力。通过优化工艺的生产结果表明,180 mm铸坯(1 200±20)℃加热,(1 050±10)℃开轧,(950±10)℃终轧成30 mm板、水冷,350~550℃回火1 h,NM360钢HB硬度值为368~385,屈服强度830~920 MPa,抗拉强度1 030~1 120 MPa,延伸率10%~15%,具有良好的力学性能。

电解抛光工艺对AP1000管座焊接表面的改善作用

研究了 AP1000 上封头 CRDM 管座用焊接镍基合金的电解抛光工艺条件,探讨了电解抛光对其表面粗糙度和应力的改善作用。 结果表明：焊接镍基合金的抛光电流密度应控制在 0 . 3 -0 . 5 A / cm2之间,抛光时间宜为 2 -5 min;电解抛光使表面拉应力大幅度减少,甚至产生压应力,这可抑制焊接镍基合金应力腐蚀开裂的发生。

Al-Nb对700℃发电机组转子用GH706合金组织和拉伸性能的影响

试验的GH706合金(/%:0.034C、16.10Cr、41.13Ni、1.64Ti、2.93Nb、0.39Al)和改进型合金(/%:0.027C、16.30Cr、1.79Ti、2.05Nb、1.21Al)由200 kg真空感应炉熔炼并重熔成150 kg ESR锭,1 180℃16 h均匀化处理后锻成Φ15 mm棒材,并经980℃3 h,4 K/min冷至820℃2～10 h,空冷,720℃16 h炉冷热处理。结果表明,提高合金中的Al含量和降低Nb含量可促使γ′相析出;通过调整二级固溶处理的时间可控制η相析出,使合金具有良好的强塑性,在室温抗拉强度TS 1 200 MPa的水平下使断面收缩率接近30%。改进型合金在二级固溶处理为820℃2 h时,700℃抗拉强度为908 MPa,断面收缩率达54.8%。

中间夹层在金属复合板制造过程中的应用

本文对中间夹层在金属复合板制造过程中的应用进行了回顾,总结了金属复合板结合界面处中间夹层材料的种类,分析了中间夹层材料类型及厚度等对金属复合板界面结合的影响。以不锈钢复合板为例,介绍了其中间夹层不但可以阻止元素扩散避免形成界面脆性相,降低晶间腐蚀,还可以阻止应力腐蚀裂纹的扩展;另外,中间层的合理选用可以提高结合强度并在一定程度上降低对设备大变形量的要求。针对不同的金属复合板材料,选用合适的中间夹层材料及厚度可有效地提高复合界面的结合质量。

高速列车车轴钢30NiCrMoV12的热变形行为

通过Φ250 mm锻件切取的试样在Gleeble-3500热模拟机于850~1 150℃以应变速率0.01~10s^(-1)对高速列车车轴钢30NiCrMoV12(/%:0.26C,0.33Si,0.62Mn,3.01Ni,0.82Cr,0.56Mo,0.10V)进行了热压缩试验。研究了车轴钢在热变形过程中奥氏体变形行为及再结晶规律,确定了车轴钢的热变形方程,建立应变量ε为0.5和0.9的热加工图。结果表明,在应变速率一定时,温度越高,变形量越大,则越有利于动态再结晶的发生;随着温度升高以及应变速率降低,能量耗散效率η逐渐升高;当真应变0.5,温度1 100℃,应变速率0.01 s^(-1)时,变形能量耗散效率达到最大值0.41。该车轴钢在1000~1150℃,应变速率0.01~1.0s^(-1)时,具有较好的可锻性。

不锈钢复合板复层晶间腐蚀试验方法和标准

概述了现有标准及文献中不锈钢复合板复层晶间腐蚀试验的方法,分析了不锈钢复合板复层晶间腐蚀试验存在的问题,指出需针对不锈钢复合板的特点提出相应的试验方法和合格标准,不锈钢复合板晶间腐蚀的试验标准需进一步完善。

大型镍基合金锻件超声波检测特点

针对大型化的锻件却给超声波检测带来的困难,通过对大型镍基合金锻件的超声波检测特点和其目前的发展现状进行的分析,从材料特性、锻造工艺、相关标准和行业现状等角度详细阐述了大型镍基合金锻件超声波检测存在的难点。

界面Ni层对热轧不锈钢复合板结合性能的影响

研究了不同厚度(0、0.1及0.2 mm)的Ni层在不同的压下条件下对热轧不锈钢复合板结合强度的影响。利用光学显微镜、扫描电镜及EDS能谱仪对热轧不锈钢复合板的组织及界面元素分布等微观特征进行了研究。结果表明,Ni层的加入会明显阻止元素的扩散,并能减少界面氧化物的比例,但在一定程度上会降低界面的结合强度。

视角系数计算对工件加热过程温度场的影响

不规则表面间的视角系数计算比较复杂,研究者模拟工件在热处理炉内辐射换热时一般将其简化为1。为了分析有无视角系数对工件内部温度场计算的影响,实测了4个圆柱形工件在燃气炉内加热过程的温度分布,并利用ProCAST软件模拟了有无视角系数计算的工件内部温度场。结果表明,计算视角系数得到的温度模拟值与实测值吻合;计算视角系数时,两相邻工件的相互靠近一侧温度偏低,比无视角系数计算的温度低达130℃;沿工件中轴线对称位置的上下表面温差最大约50℃。

9% Cr耐热铸钢热处理过程中的组织观察

采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜对新型9wt%Cr耐热铸钢热处理过程中的微观组织进行了观察,揭示了不同回火工艺下钢中第二相的析出规律。利用高分辨透射电子显微分析(HREM)技术观察析出相的形貌并解析了其与基体的晶体取向关系。