钒微合金化异型坯S355ML的高温热塑性

对钒微合金化异型坯S355ML进行高温拉伸实验,采用激光共聚焦显微镜、热场发射环境扫描电镜等分析异型坯翼缘裂纹处组织及脆性温度区的断口形貌,研究异型坯断面收缩率、抗拉强度等高温性能及断口处组织比例与断面收缩率间的关系。结果表明:在1×10~(-3)s~(-1)应变速率下,第Ⅲ脆性区间为700～900℃,随断口处α铁素体组织比例的增加,铸坯塑性先减小后增大,850℃时断口处α铁素体体积分数为1.97%,断面收缩率为24.66%;850℃以下,断面收缩率随α铁素体组织比例的增加而增加,700℃时,α铁素体体积分数为64.51%,断面收缩率增至59.42%;根据拉伸试样的断口形貌和断面收缩率,异型坯最佳矫直温度区间为900～1 200℃。     

应力状态对316LN钢高温塑性的影响

对316LN钢在Gleeble-1500D热模拟实验机上做高温拉伸实验,试样尺寸为○/10.0 mm×121.5 mm,缺口半径分别为0.5、1.0、2.0、4.0 mm和∞(光滑试样),温度为950℃!1200℃,应变速率为0.5 s-1,得到不同变形条件下试样的断面收缩率变化规律;通过数值模拟,得到开始拉伸时不同缺口拉伸试样最小横截面部位的应力三轴度分布.对比实验与数值模拟结果表明:316LN钢的高温塑性与应力三轴度和晶粒尺寸有关.如果晶粒尺寸相差不明显,应力三轴度起主导作用,应力三轴度越小,断面收缩率越大,塑性越好;如果晶粒尺寸相差明显,晶粒尺寸起主导作用,应力三轴度越小,断面收缩率越小,塑性越差.     

钢结构厚板力学性能的低温试验研究

厚板钢材在高层建筑和大跨结构中得到了广泛应用,然而厚度的增加会引起钢板力学性能的变化,特别是厚度方向的性能。采用圆棒拉伸试样,对厚度为60～150mm的建筑结构用厚板Q345B进行了低温力学性能试验,试样分为垂直轧制方向的横向试样和贯穿厚度方向的Z向试样。试验获得了4种厚度钢板的屈服强度fy、抗拉强度fu和断面收缩率函等指标及其随温度和取样位置的变化关系,并测得4种厚度钢板Z向性能的相应指标。试验结果表明,随温度的降低,厚板的屈服强度和抗拉强度增大而断面收缩率减小;由钢板表面至中心,横向试样的断面收缩率呈下降趋势;随钢板厚度的增加,Z向试样的断面收缩率逐渐减小,且小于横向试样的断面收缩率。     

高温下600 MPa级高强钢筋力学性能试验研究

为了研究高温下600 MPa级高强钢筋的力学性能,通过拉伸试验,研究了600 MPa级高强钢筋在20℃、150℃、225℃、300℃、400℃、500℃、600℃、700℃和800℃等9种不同温度下应力-应变曲线、弹性模量、屈服强度、极限强度、断面收缩率和伸长率等力学性能的变化规律.试验表明:随着温度的升高,钢筋断口剪切唇区逐渐规则;当温度为150℃时,600 MPa级高强钢筋应力-应变曲线仍然存在屈服台阶,而温度大于225℃时无屈服台阶;600 MPa级高强钢筋屈服强度、极限强度以及弹性模量随温度的升高而逐渐减小,伸长率随温度的升高而增大,断面收缩率随温度的升高是先增大后减小.最后基于试验数据,得到了高温下600 MPa级高强钢筋弹性模量、屈服强度、极限强度、断面收缩率和伸长率等力学参数随温度变化的计算公式以及高温本构模型.     

Q345D高温力学性能实验研究

采用热模拟机Gleeble-1 500对低合金钢Q345D进行热模拟研究.通过该仪器在不同温度下对Q345D的屈服强度、抗拉强度及延伸率、断面收缩率的变化进行了测试.得出Q345D高温力学性能:800～850℃时随着温度的升高,屈服强度、抗拉强度随之升高;在900～1 300℃温度区间内,温度的升高,其屈服强度和抗拉强度有所降低.对于钢的塑性,在900～1 000℃降低,1 000～1 200℃形成了一个平台,温度高于1 200℃后,钢的塑性迅速降低.     

25Cr2MoVA和15CrMo钢的高温蠕变特性

应用RPL50高温电子蠕变疲劳试验机,在500℃的高温环境下随机对多根标准试样进行高温拉伸试验及长时间的单轴拉伸蠕变试验,并绘制两种材料的力-位移曲线及蠕变曲线.结果表明:25Cr2MoVA钢在500℃下的屈服应力约为310MPa,15CrMo钢在500℃下的屈服应力约为292MPa;在500℃高温300MPa拉伸载荷作用下,25Cr2MoVA钢起初蠕变松弛明显,随后蠕变速率快速减小,直至恒定,符合蠕变规律,500℃高温及250MPa载荷作用下,15CrMo钢也符合蠕变规律;拟合得到两种材料蠕变率表达式,其中25Cr2MoVA钢的线性回归值与实验值平均相对误差为2.01%,15CrMo钢的线性回归值与实验值平均相对误差为1.35%.     

核压力容器SA508-3钢高温性能试验分析

针对由某公司生产应用于核压力容器的SA508-3钢,为了获得不同高温下的组织性能特征参数,在Gleeblel500D热模拟机上,采用凝固法对800～1 300℃共6个温度水平进行拉伸试验.结果表明,断面收缩率、应变和热强度在1 000℃时为最大值;6个试验温度下断口附近的组织是形态各异的板条马氏体;800、1 000和1300℃试验温度下的断口剖面最大硬度分别位于距断口10、14和18 mm处,且1 000℃拉伸试样的硬度变化幅度小,其它2个试验温度下的试样硬度变化幅度较大;低温塑性的断口形貌是以沿晶脆性断裂为主;为后续焊接数值模拟工作提供参考数据有着重要的实用价值.     

稀土对激光熔覆EA4T车轴微观组织和性能的影响

通过在FeCrNiMo粉末中添加La和Ce混合稀土粉末对EA4T钢进行激光熔覆再制造,采用SEM、EDS、XRD等方法观察熔覆层的微观组织结构,并对再制造试样进行拉伸实验。结果表明:FeCrNiMoRE合金粉末再制造试样熔覆区主要为板条马氏体、奥氏体和碳化物组成;在熔覆区La和Ce在晶界和晶内分布较均匀,并且与O、C、S元素等形成稀土夹杂物,作为碳化物非均质形核质点,起到细化晶粒的作用;再制造试样的抗拉强度为932 MPa、屈服强度为735 MPa,分别比基体提高12.56%和9.7%;其延伸率和断面收缩率与基体基本相当,断裂特征为韧性断裂。     

热老化对核电主管道材料拉伸性能的影响

探讨热老化对核电站主管道用铸造奥氏体不锈钢Z3CN20.09M拉伸性能的影响.通过对不同热老化时间下的试样进行了拉伸试验,结合扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)观察材料的微观结构变化,并采用Ramberg-Osgood模型对其拉伸性能进行了分析.结果表明:Z3CN20.09M钢在350 ℃下的拉伸性能低于室温;随热老化时间延长,材料的抗拉强度不断升高,断后延伸率不断减少;拉伸断口的SEM分析显示,其破断机理为微孔聚集型韧窝断裂,随热老化时间延长,断口中心的纤维区逐渐减小,且表面也逐渐变得平坦,韧窝处的第二相粒子数量逐渐增多,韧窝也逐渐变浅变小;TEM分析显示,随热老化时间延长,奥氏体中全位错密度减少,同时在奥氏体-铁素体相界上有碳化物析出;在3%的应变量范围内,Ramberg-Osgood模型的拟合曲线与试验数据吻合良好.因此,受热老化影响,Z3CN20.09M钢易发生脆化,即强度升高,塑性降低;Ramberg-Osgood模型可预测小应变量范围内热老化对其拉伸性能的影响.     

热轧TRIP钢的组织与力学性能研究

采用热轧后控制冷却的工艺制备了TRIP钢，拉伸试验表明，试验钢的性能为：σb=605 MPa，σs=440 MPa，δ=28．4％；对试验钢的组织进行了研究，定量金相检测结果表明，试验钢中残余奥氏体含量为5．6％．     

焦化氨水介质中0Cr17Ni12Mo2不锈钢电化学腐蚀行为研究

采用全浸动态挂片和极化曲线实验法研究0Cr17Ni12Mo2不锈钢在模拟现场工况条件下的腐蚀行为。结果表明,0Cr17Ni12Mo2试样的腐蚀速率随温度的升高不断加快;增大硫离子和氯离子浓度可使0Cr17Ni12Mo2试样腐蚀速率加快;氰根离子浓度不高于临界值时,试样腐蚀速率减缓,反之,腐蚀速率加快。     

00Cr18Ni10N钢高温持久强度的预测与验证

研究了00Cr18Ni10N钢的高温持久强度.在Larson-Miller方程基础上,利用全微分和状态函数特征,建立了00Cr18Ni10N钢在给定温度条件下持久强度与高温抗拉强度之间关系的数学模型.通过试验结果表明,利用该数学理论模型预测00Cr18Ni10N钢在700℃,持久拉伸200h理论与实测持久强度值相符,相对误差为0.6%.     

Preparation of high nitrogen and nickel-free austenitic stainless steel by powder injection molding

High nitrogen and nickel-free austenitic stainless steel has received much recognition worldwide because it can solve the problem of "nickel-allergy" and has outstanding mechanical and physical properties. In this article, 0Cr17Mn11Mo3N was prepared by powder injection molding (PIM) technique accompanied with solid-nitriding. The results show that the critical solid loading can achieve up to 64vol% by use of gas-atomized powders with the average size of 17.4 μm. The optimized sintering conditions are de-termined to be 1300°C, 2 h in flowing nitrogen atmosphere, at which the relative density reaches to 99% and the N content is as high as 0.78wt%. After solution annealing at 1150°C for 90 min and water quench, the 0.2% yield strength, ultimate tensile strength (UTS), elongation, reduction in area, and hardness can reach as high as 580 MPa, 885 MPa, 26.0%, 29.1%, and Hv 222, respectively.     

耐热铸钢GX12的组织与力学性能分析

对耐热铸钢GX12的组织性能进行分析研究,为该材料的推广和应用提供一些基础参数。文中对耐热铸钢C-X12进行热处理、常温拉伸和高温托伸试验,常温下GX12钢的抗拉强度807MPa,在550℃、600℃、650℃、700℃下GX12钢抗托强度分别为565MPa、505MPa、410MPa、315MPa,研究结果表明：经正火＋高温回火获得的组织为吲火板条马氏体组织;通过与不锈钢（ZG0Cr13Ni4Mo）和碳素钢（ZG20MnSi）的对比,GX12耐热铸钢具有良好的高温力学性能,对高温断口扫描分析,GX12钢在高温下的断裂方式为韧性断裂,随温度升高其塑性提高。     

Microstructural evolution and mechanical properties of aging high nitrogen austenitic stainless steels

The microstructural evolution of 18Cr18Mn2Mo0.77N high nitrogen austenitic stainless steel in aging treatment was investigated by optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM), and transmission electron microscopy (TEM). The results show that hexagonal intergranular and cellular Cr2N with a=0.478 nm and c=0.444 nm and body-centered cubic intermetallic χ phase with a=0.892 nm precipitate gradually in the isothermal aging treatment. The matrix nitrogen depletion due to the intergranular Cr2N pre...     

热处理对00Cr20Ni18Mo6Mn0.2V0.8Si0.1不锈钢组织与性能的影响

研究了固溶时效热处理对00Cr20Ni18Mo6Mn0.2V0.8Si0.1耐海水腐蚀不锈试验钢组织与性能的影响.结果表明：试验钢在固溶温度为1100℃、固溶时间为2 h、时效时间为4 h的热处理条件下,其综合力学性能最佳,其抗拉强度、延伸率、硬度最大值分别为642 MPa、27.1%、93.3HRB,与铸态相比,强度提高了12.6%,延伸率提高了54.8%.     

异种钢材的超塑性扩散连接工艺研究

探讨了利用微细晶超塑性实现Ｗ６Ｍｏ５Ｃｒ４Ｖ２钢和４５钢的扩散连接的可行性及影响因素。通过电镜分析以及界面处显微硬度等的测试,对超塑性连接接头及其界面组织和显微硬度的变化进行了观察与分析。实验表明：超细化处理后的Ｗ６Ｍｏ５Ｃｒ４Ｖ２钢在超塑性变形温度及应变速率范围内经短时间超塑性压接即可实现接头性能达到与母材（４５钢）相同的扩散连接接头。     

镍奥氏体铸铁的制备及磨粒磨损性能

针对高镍奥氏体铸铁成本居高不下的特点,通过加入价格低廉的Mn代替部分昂贵的Ni,并调整Cu、Cr、Si等元素含量,制备低镍奥氏体铸铁,并进行磨粒磨损试验对比研究。结果表明:所制备的低镍铸铁可使基体达到几乎完全的奥氏体组织,且石墨形态和高镍铸铁相近;镍铸铁的力学性能及组织结构成分对材料的耐磨粒磨损性能均有影响,其中硬度和强度越高的镍铸铁,其磨损性能越好;所制备的低镍片状石墨铸铁的耐磨损性能均接近或高于高镍铸铁。     

氮对新型无镍高氮奥氏体不锈钢塑性流变行为的影响

利用Ludw igson模型研究了两种氮含量不同的无镍奥氏体不锈钢18Cr-12Mn-0.55N（质量分数/%）和18Cr-18Mn-0.63N在室温快速拉伸时的塑性流变行为.结果表明,由于N含量的增大,实验钢18Cr-18Mn-0.63N的加工硬化能力明显强于实验钢18Cr-12Mn-0.55N.N促进CrMnN奥氏体不锈钢中的短程有序,使位错在更高的应变水平进行单系滑移和平面滑移,推迟位错的多系滑移和交滑移,因而提高CrMnN奥氏体不锈钢的加工硬化能力.     

应变速率对18Cr-12Mn-0.55N高氮奥氏体不锈钢塑性流变行为的影响

研究了拉伸应变速率对高氮奥氏体不锈钢18Cr-12Mn-0.55N（质量分数/%）室温力学性能和塑性流变行为的影响.结果表明,随应变速率的升高,实验钢的屈服强度R0.2增大,断后延伸率A减小,抗拉强度Rm略有降低,断面收缩率Z变化不大;在各应变速率下,实验钢的塑性流变行为均可用Ludwigson模型进行描述;随应变速率的升高,实验钢的加工硬化能力和发生屈服时第一根位错开动所需的短程作用力降低;增大应变速率促进多系滑移和交滑移,降低瞬变应变,使实验钢的塑性流变行为在更低的应变水平符合Ludwik模型.