激光熔覆镍基合金与铝反应合成Ni-Al金属间化合物覆层的研究

以镍基合金和铝为原料,利用激光熔覆技术在低碳钢表面反应合成Ni-Al金属间化合物覆层。采用SEM,EDX,TEM和XRD等表征手段对试样的组织和相结构进行分析。结果表明:激光熔覆镍基合金与铝反应合金覆层由β-Ni Al和γ′-Ni3Al两相构成,两相中均固溶有一定量Fe,Si元素。β-Ni Al相含量较多,为细小、均匀、交错分布的树枝晶,Ni,Al间的反应放热使树枝晶呈现等轴化趋势;γ′-Ni3Al相含量较少,呈连续网状分布于β-Ni Al树枝晶周围,这种结构有利于降低覆层脆性。在1.5kW功率下,激光熔覆镍基合金及铝反应合成的β-Ni Al和γ′-Ni3Al两相合金覆层致密,有少量气孔但无裂纹现象,覆层与基体实现完全冶金结合。

TiB_2对Ni基合金激光熔覆层组织与性能的影响

采用5kWCO2激光器在低碳钢表面熔覆Ni基合金层及TiB2/Ni基合金金属陶瓷涂层,研究了两种涂层的组织、显微硬度以及滑动磨损特性。结果表明,Ni基合金层主要组成相为γ-(Ni,Fe),Cr23C6等,TiB2/Ni基合金复合涂层组成相主要有γ-(Ni,Fe),Ni3B,TiB2和TiC等;Ni基合金层由发达γ-(Ni,Fe)枝晶和其间共晶组织所组成,TiB2/Ni基合金复合涂层典型组织为等轴固溶体以及其间细小共晶组织;TiB2对熔覆层的组织有显著的影响,使熔覆层组织细化,并由树枝晶转变为等轴晶;加入TiB2可显著提高Ni基合金涂层的显微硬度及耐磨性能。

激光熔覆钴基合金层组织

采用预置粉式激光熔覆工艺在低碳钢表面制备了自熔性Co基合金涂层,利用光学显微镜、透射电镜(TEM)及X射线衍射仪分析了熔覆层的组织特征和相结构。结果表明:熔覆层由基体向表面可分为平面晶区、胞状晶区和树枝晶区;熔覆层主要以较发达的γ-Co枝晶为主,树枝晶间分布着层片状的共晶(γ-Co+Cr23C6)组织,由于热应力的作用,有孪晶组织出现。在其他工艺参数不变的情况下,随扫描速度的增大,枝晶组织明显细化。

Ti+Nb和Ti+V超低碳烘烤硬化钢的组织和性能研究

采用Gleeble-1500热模拟试验机对Ti+Nb和Ti+V复合处理超低碳BH钢的变形抗力和动态连续冷却转变进行研究,并观察了两种实验钢在不同冷却工艺条件下的金相组织。结果表明:在1100℃、应变速率1s-1时Ti+Nb超低碳BH钢的变形抗力比Ti+V超低碳BH钢高出约13MPa,在相同的变形条件下,两种实验钢的组织形貌及晶粒尺寸差别较大。两种超低碳BH钢在不同冷却条件下的室温金相组织均是多边形的铁素体,Ti+Nb超低碳BH钢铁素体晶粒较为细小,形状不规则,平均晶粒尺寸为16μm,Ti+V超低碳BH钢铁素体晶粒则较为粗大,形状规则,平均晶粒尺寸为26μm。

轧机两侧刚度差异对热轧宽厚板两侧厚度偏差的影响

针对轧机两侧刚度差异引起的宽厚板两侧厚度偏差,采用力平衡和力矩平衡原理,分析轧辊承受载荷的分布情况,研究宽厚板两侧厚度偏差与轧辊长度、板宽、轧制力和轧机两侧刚度差异之间的规律。得到在不同轧辊长度、板宽和轧制力的条件下,轧机两侧刚度差异对宽厚板两侧厚度偏差的影响,同时分析了轧机两侧刚度差异不变的条件下,板宽对宽厚板两侧厚度偏差的影响。

高强度厚壁H型钢粗轧工艺对组织性能的影响

在实验室研究了粗轧工艺参数对海洋石油平台用H型钢(55C钢)力学性能和显微组织的影响。对初轧后试样进行了力学性能测试、显微组织观察以及晶粒大小的测定,并用精轧试样的力学性能测试结果进行了验证。试验结果表明,粗轧总变形量和开坯终轧温度对55C钢显微组织和力学性能具有重要的影响。55C钢经较低的930℃终轧温度和较大变形量(60%)的粗轧有利于生成大量细小均匀的再结晶奥氏体等轴晶粒,为后续精轧阶段生产工序特别是最终获得细化的铁素体晶粒提供必不可少的条件。

石英砂除铁钛杂质的新工艺研究

本文尝试"煅烧—酸浸"提纯新工艺,以去除石英砂中铁、钛杂质。结果表明,其最佳工艺参数为:NaC l添加量2%,煅烧温度820℃,煅烧时间2h,酸液组成18%盐酸+2%氢氟酸,酸浸温度50℃。提纯后的样品中铁含量从66.4×10-6下降到0.8×10-6,钛含量从29.3×10-6下降到5.5×10-6。该工艺除Fe、Ti杂质效果显著,简单易行,具有较好的工业应用前景。

热矫初始温度分布对TMCP钢板残余应力的影响

钢板残余应力分布决定着纵切板条的侧弯量,研究钢板残余应力分布是预报板条侧弯量的基础。借助商用有限元软件MSC.SuperForm对TMCP钢板热矫+自然冷却过程进行仿真,获得残余应力分布形态,分析钢板热矫初始温度分布对残余应力分布的影响。研究结果表明,钢板热矫初始温度沿板宽分布对残余应力有较大影响,初始温度分布越均匀残余应力值越小。

热处理对N80级ERW套管钢组织与性能的影响

基于Jampro软件的组织和性能预测,制定N80级ERW套管钢的热处理工艺,并研究其对组织与性能的影响。结果表明,经不同等温处理后,实验钢获得以多边形铁素体加板条贝氏体为主的复相组织,且其力学性能均满足API5CT标准;随等温处理温度的升高,多边形铁素体含量增加,板条贝氏体含量减少,该组织结构有利于实验钢塑性和韧性的提高。

高铬铸钢轧辊的热处理工艺及其组织和硬度

通过SEM、EDS、XRD分析及硬度测试,研究了高铬铸钢轧辊热处理奥氏体化温度和保温时间对轧辊组织和硬度的影响规律,并确定了轧辊的热处理工艺。结果表明:随着奥氏体化温度升高和时间延长,轧辊基体中的铬含量增加,硬度先升后降;随温度升高和时间缩短,残余奥氏体增多;1 030℃奥氏体化保温1.5 h空冷淬火,520℃回火保温时间10～30 min热处理后,轧辊的组织均匀、硬化效果好,硬度达到了740～760 HV。

水热合成法工艺条件对柠檬酸石膏晶须形貌的影响

利用工业废渣柠檬酸石膏作原料,通过水热合成法生产石膏晶须。结果表明:向含80%柠檬酸石膏的乳浊液中加入溴代十六烷基吡啶表面活性剂,其加入量与石膏质量比为3∶100;在酸性条件下于120℃水热反应20m in,生成物经220℃干燥可得到长径比约为80、长为200～400μm的无水石膏晶须。

激光扫描速度对Fe基火焰喷焊重熔层组织和耐磨性的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射物相分析和显微硬度、耐磨性测定等试验手段,研究了不同激光扫描速度对Fe基火焰喷焊重熔层组织和耐磨性的影响。试验结果表明,经激光重熔后,火焰喷焊层的组织得到不同程度细化;喷焊重熔层的组织主要由γ-(Fe,Ni)及Fe3Ni2、FeNi3、Cr2B、FeB2Ni3、FeCrB等强化相组成;随着激光扫描速度增加,喷焊重熔层的硬度提高,而且耐磨性均优于原始喷焊层。在相同激光扫描功率下,经200 mm/min激光扫描后,喷焊重熔层耐磨性最好。

激光熔覆原位合成Cop／Cu复合涂层

采用激光熔覆快速凝固技术,原位合成了Cop/Cu复合材料涂层,应用扫描电镜及能谱附件研究了激光工艺参数对涂层显微组织的影响。结果表明,激光熔池大的过冷度条件,有利于Cu-Co合金的液相分离。在优化的激光熔覆工艺条件下,可原位合成表面光滑、均匀连续的致密Cop/Cu复合涂层,涂层组织由大量细小的均匀分布在铜基固溶体基体上的富γ-Co球形颗粒组成。随着热输入的降低,颗粒相的尺寸得到细化。对Co/Cu复合涂层组织的形成和细化机理进行了分析。

Q345B钢轧后拉伸分层试样的显微组织研究

利用金相检验,扫描电镜,能谱分析以及元素分布原位分析等手段,研究了Q345B钢轧后拉伸试样中的夹杂物和显微组织,寻求产生拉伸分层的原因。结果表明,Q345B钢连铸坯中主要微合金元素C、Mn、Nb等的偏析,造成轧后试样中存在大量的长条状MnS夹杂物,块状铌、钛的碳化物和条带状马氏体组织,致使局部力学性能差异过大,容易在缺陷集中分布的显微组织层面上产生开裂和分层。

以MH_2(M=Ti,Zr)为原料反应烧结制备MB_2-SiC复相陶瓷

分别以TiH2,ZrH2为原料,结合原位反应与脉冲电流辅助烧结制备了TiB2-SiC及ZrB2-SiC复相陶瓷。研究发现,所制备的复相陶瓷表现出一定的织构化现象,TiB2及ZrB2晶粒在反应烧结过程中其(001)面沿垂直压力和电流方向生长。金属氢化物粉体的粒径大小对复相陶瓷的致密化及微结构有较大影响:粒径越小越有利于陶瓷的致密化和硼化物晶粒的定向生长。由于金属硼化物的定向,复相陶瓷的机械性能表现出各向异性。TiB2-SiC复相陶瓷具有较高的断裂韧性,最高可达7.3 MPa.m1/2,而ZrB2-SiC复相陶瓷具有更高的抗弯强度(937 MPa)。

H型钢轧后回火组织与性能研究

研究了回火工艺对海洋石油平台专用H型钢(55C钢)轧制组织与性能的影响,以探索产生稳定组织和力学性能的粗轧工艺参数。试验结果表明,55C钢具有较高的回火稳定性,中低温度回火后将获得均匀细小的铁素体晶粒和良好的力学性能。试验钢之所以具有良好的强韧性组合和较高的回火稳定性与采用钒氮微合金化和"第三代TMCP"控轧工艺有关。优化控制轧制工艺参数和高温区低温度、大形变量的粗轧,将大幅度提高55C钢的综合力学性能特别是强度性能,是防止钢在使用过程中发生"自然时效"的有效途径。

炉卷轧制X70管线钢组织性能预报及应用

利用MSC.Marc有限元分析软件对炉卷轧机轧制X70管线钢过程中各个阶段的温度场进行了模拟计算,得出各个阶段温度场的分布和变化规律,同时建立了X70管线钢组织性能预报模型,并通过实验验证了该预报模型的精确性。

Cr_(23)C_6,CrB/Ni_3Al/γ-Ni激光复合涂层研究

在低碳钢基底表面激光熔覆Ni60AAA与镍包铝的混合粉,利用扫描电镜、能谱仪以及X射线衍射等分析手段对涂层组织结构进行了分析。结果表明,涂层主要包含γ-Ni、Ni3Al、Cr23C6和CrB相,其中先共晶γ-Ni为主要基体相,呈树枝晶形貌,Ni3Al相也呈树枝晶形貌,游离、均匀分布于涂层;共晶体呈网状分布于两种树枝晶的晶界上;适当提高熔覆功率可以改善涂层的成形性及表面质量,在2.2 kW功率下,Ni60AAA与镍包铝激光合金涂层完整、致密,涂层与基体实现了完全冶金结合。

轧制信号消噪的小波处理方法及Matlab实现

小波变换具有时频局部分析特性,己经成为信号处理中的一种重要工具。阐述其基本原理,利用Matlab语言及小波工具箱,选择合适方法、参数及步骤,实现轧制信号的小波消噪,证明消噪效果令人满意。

TP347不锈钢动态再结晶行为及组织演变分析

采用Gleeble-3500热模拟试验机对TP347含铌奥氏体不锈钢进行单道次等温热压缩试验。热压缩温度为900～1150℃,应变速率为0.005～0.05 s-1。由流变应力曲线的回归分析得到TP347钢的动态再结晶激活能及有关的材料常数。通过金相检验揭示了TP347钢动态再结晶晶粒尺寸的变化。研究表明,TP347钢的动态再结晶晶粒尺寸随着应变速率的增大而减小;由于含铌,导致在相同变形条件下,与304不锈钢相比TP347钢的稳态应力更高,晶粒更加细小。这主要是由于TP347钢中高温析出碳化铌并对晶界及位错运动起钉扎作用所致。