冷却速度对X70管线钢感应加热弯管组织性能的影响

弯管是油气输送管道的重要组成构件之一.冷却速度的快慢决定弯管材料的最终性能,是感应加热弯管的关键参数.为确定合适的冷却速度范围,研究了冷却速度大小对管线钢材料组织、性能的影响规律,确定了保证材料组织性能冷却速度的下限值.     

X70大管径厚壁海底管线用感应加热弯管工艺参数研究

针对钢管的力学性能、化学成分等特点,通过调整弯管加热温度、冷却速度、回火温度等关键因素,对海底管线用弯管进行试制,最终确定了优化的弯制工艺参数。     

16Mo3钢大直径大变形量试制中频弯管的组织与性能

采用中频感应局部加热弯管工艺试制了相对弯曲半径为1.8、弯曲角度为70°、规格为790mm×30mm的16Mo3钢大直径大变形量弯管,并对试制的弯管进行了整体性检验、显微组织检验与力学性能试验。结果表明:弯管弯曲部分的波浪度、圆度、壁厚减薄率均满足相关标准要求,弯管显微组织为铁素体+珠光体+少量碳化物,无晶间裂纹;室温拉伸性能、冲击性能及500℃高温拉伸性能也均符合标准要求;弯管各部位的力学性能均匀,且与原始管材的性能处于同一水平。     

X70钢螺旋焊缝冷弯管的质量评价

对φ1219mm的X70钢螺旋焊缝冷弯管的性能进行了试验研究。结果表明：冷弯管管端椭圆度变化比较明显,外弧处的壁厚减薄率较大。钢管弯制过程未对焊缝结构及性能产生明显的影响。相比弯管直管段,弯管外弧处母材的强度及硬度在时效处理后增大比较明显;弯管伸长率及冲击韧度略有减小。     

快速加热感应热处理对TiAl基合金组织与性能的影响

采用GP-30（A）感应加热设备,研究了快速加热、慢速冷却循环热处理对TiAl基合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,利用该工艺可获得晶团尺寸约为50μm,层片间距约为0.12μm的细小全层片组织,可以较大幅度地提高压缩力学性能,最佳综合性能可达屈服应力745.1MPa,最大流变应力1672.12MPa和压缩率19.4%,经感应热处理和时效后的室温压缩断裂仍为较典型的解理断裂。     

铝合金非枝晶组织感应加热演变动力学研究

应用图象分析法系统研究了非枝晶A356铝合金感应加热时的组织演变规律,结合非线性拟合和晶粒长大动力学等研究,结果表明:A356铝合金初生α-Al晶粒在不同感应加热温度下的长大规律均符合奥斯瓦尔德熟化关系式Rn-Rn0=kt,在540℃～600℃的保温温度范围内,n值在2～3之间,k值在O.7～155之间.在固液两相区加热保温,α-Al晶粒长大速度要明显高于固相区加热保温时的长大速度,这与液相扩散系数要远大于固相的扩散系数相关.α-Al晶粒长大方式为,在固相区加热保温,共晶组织中β-Si颗粒通过扩散不断凝聚、粗化,致使晶界逐步消失,从而使α相合并长大,而在固液两相区加热保温,晶粒长大方式更为复杂,但圆整度均没有提高.     

X70大变形管环焊接头及断裂机制研究

目的基于应变设计大变形管线环焊接头热影响区的软化问题,解决制约管线安装质量和服役寿命等难题。方法通过显微硬度测试、微观组织分析,研究了X70大变形管接头热影响区的软化原因,并利用数字相关法研究了焊接接头拉伸过程中的断裂机制,还对焊接接头热影响区进行了激光增强探索。结果 X70焊接接头热影响区粗晶区的最大硬度损失达HV0.239;软化区最大应变达到37%以上;经过热影响区激光重熔后,X70钢焊接接头抗拉强度可提高10%以上,断裂位置均位于母材。结论 X70焊接接头热影响区粗晶区存在明显的软化;拉伸过程中在软化区出现了明显的应变集中,是X70焊接接头断裂于近缝区的主要原因;焊接接头热影响区粗晶区粗大的粒状贝氏体和铁素体导致了焊接接头热影响区的软化。     

冷速对厚壁X80三通焊缝组织及性能的影响

目的研究热成形后的厚壁X80三通整体淬火处理对焊缝组织和性能产生的重要影响。方法对其淬火过程进行了热场的有限元计算,并根据计算结果进行热模拟试验,分析研究埋弧焊缝在不同冷却速度下的组织和性能。结果在910℃保温后,壁厚52 mm的X80在质量分数为10%的NaCl水溶液中淬火时,表面下4 mm到中心位置的冷却速度在18.8～5.2℃/s之间变化,并随距表面距离的增加逐步降低;分别以5, 10,15,20℃/s的冷却速度冷却后,焊缝的冲击吸收功均低于焊态焊缝,5℃/s冷却速度的低温冲击功最差,10℃/s最优,5℃/s冷却速度的状态下,焊缝的硬度低于焊态焊缝,20℃/s冷却速度的硬度值提高明显;当冷却速度为5℃/s时,焊缝组织主要为准多边形铁素体;当冷却速度达到10℃/s时,基体晶粒尺寸有一定的降低,准多边形铁素体数量减少,晶界M/A岛体积减小,大量M/A岛以长条状和颗粒状存在于粒贝组织晶粒内部。结论厚壁X80三通焊缝淬火时,沿厚度方向其组织和性能很不均匀,壁厚中心位置是三通焊缝质量控制的重点。     

感应加热40Cr表面Cr?Al共渗组织及其性能分析

以40Cr为基材,利用电磁感应加热方式制备了Cr-Al共渗层,并对其进行了组织表征和性能测试。对比了感应加热Cr-Al共渗工艺和传统箱式炉加热Cr-Al共渗工艺,并探讨了感应加热Cr-Al共渗机理。实验结果表明,感应加热与箱式炉加热制得的Cr-Al共渗层的物相差异明显,感应加热后的主要产物为FeCr相;箱式炉加热后的主要产物为FeAl相,且氧化物较多。感应加热方式的扩散效率更高,渗层更厚,层厚约362μm,渗层与基体的结合部分为合金珠光体与贫碳层;箱式炉加热制得的渗层厚度约为20μm,渗层和基体交界处存在富碳区。Cr-Al共渗层能提高基体材料在H_2SO_4、Na_2SO_4混合水溶液中的耐腐蚀性,且感应加热制得的Cr-Al共渗试样的耐NaCl腐蚀性远优于箱式炉加热制得的Cr-Al共渗试样与基体材料的耐NaCl腐蚀性。     

20MnSi螺纹钢筋组织与性能的分析

20MnSi螺纹钢筋是建筑行业广泛使用的金属材料.国家标准GB1499—91《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》对钢筋的力学性能作了明确的规定,如公称直径20mm的螺纹钢筋屈服强度σ_s≥335MPa,抗拉强度σ_ b≥510MPa,断后伸长率δ_5(%)≥16.但对钢筋的组织标准没有规定.实际生产中为了保证钢筋的力学性能合格,必须保证钢筋的组织达到一定的要求.什么样的组织才能保证钢筋力学性能合格?生产中力学性能不合格的钢筋是怎样产生的?本文通过试验分析了我公司螺纹钢筋的组织情况及其与力学性能的关系,说明了轧制过程对钢筋力学性能的重要影响.1 钢筋的组织及其对力学性能的影响20Musi螺纹钢属于亚共析钢,其基本组织是铁素体+珠光体.其中铁素体与珠光体的相对数量,以及它们的组织、分布和晶粒大小直接影响钢筋的力学性能.球光体含量越高,珠光体团越细,晶粒度越大则钢筋强度越高;反之则低.生产中大量试验得出钢筋组织与性能的关系见附表.在化学成分合格的前提下,表中的组织是保证钢筋力学性能合格的正常组织,如达不到表中的组织要求,则不能保证钢筋力学性能合格.此表所列组织情况为实际生产分析20Mnsi螺     

Microstructure and Mechanical Properties of TiAl-based Alloy

Two phases gamma titanium aluminide alloy,Ti-46.5Al-2.5V-1Cr.was investigated to characterizemicrostructures and to define the microstructure/mechanical property relationship.Many kinds ofmicrostructure of gamma and α_2 phases were obtained by heat treatments in the α+γ,α_2+γ and αfields.The effects of microstructure on tensile properties,fracture toughness and J-R resistancecurve at room temperature,were systematically studied.The experimental results showed that themicrostructure had a strong effect on mechanical properties,The duplex microstructure produced byheat treatment at 1250℃×4 h with controlled cooling resulted in the highest ductility of 4.8% tensileelongation,low fracture toughness and crack growth resistance.The fully lamellar microstructureproduced by heat treatment in the α field having large grain sizes resulted in the highest fracturetoughness but the lowest ductility.     

两种聚丙烯工程管材的性能及微观结构比较

测定了两种聚丙烯工程管材(PP-A,PP-B)的物理力学性能,同时用熔体流动指数法、凝胶渗透色谱、碳核磁共振谱、差示扫描量热法和X射线衍射法分析了两种管材聚合物的微观结构。流动指数法与凝胶渗透色谱试验结果得出,PP-A熔指小、分子量大和分布相对较窄,而PP-B熔指大、分子量小和分布相对较宽。与PP-B相比,PP-A等规度相对较低,且立构缺陷相对集中。PP-A在再结晶时易形成β结晶,PP-B较易形成γ结晶。PP-A是Z-N催化等规聚丙烯(ZNIPP),而PP-B是茂金属催化等规聚丙烯(MIPP),工程应用过程中出现问题主要由其微观结构所决定。     

一种大变形管线钢的组织-性能分析

通过在线加热配分(HOP,Heating On-line Partitioning)技术获得贝氏体和马氏体/奥氏体(B+-M/A)双相组织,研究了这种(B+-M/A)双相管线钢的组织-性能特征.结果表明,在满足我国“西气东输二线”管道工程的强韧性要求前提下,这种(B+-M/A)双相管线钢还具有低的屈强比和大的均匀伸长率,表现出优良的大变形能力.多位向贝氏体基体、细小的M/A组元和弥散分布的碳、氮化合物析出是保证实验钢优良性能的组织特征.     

聚丙烯/CaCO_3复合材料组织性能分析

为了拓展聚丙烯材料的应用,在对CaCO3粉体进行表面偶联处理后,混入聚丙烯中,制成聚丙烯/CaCO3复合材料。通过透射电镜、X射线衍射仪、偏光显微镜、电子万能试验机等仪器设备研究了样品的显微组织及其力学性能。结果表明:CaCO3粉体有异相成核剂的作用,使球晶尺寸变小,结晶度有所提高,在聚丙烯基体中产生明显的增强增韧效果。经改性后的聚丙烯/CaCO3复合材料显微组织得到改善,力学性能有所提高。     

铜包钢线材室温拉变形后的显微组织和力学性能

研究了经室温拉变形后的纯铜包覆Q195钢的不同线径的线材的显微组织及力学性能.结果表明,显微组织自原始的等轴晶变为细长条纤维状,纤维长度与形变量的平方近似地成正比,纤维直径与形变量近似地成反比.经室温拉变形的包覆线材的抗拉强度,随形变量增大而增大,与形变量平方根呈直线关系;但延伸率降低,延伸率波动偏高与晶界融合及Q195钢的渗碳体球化现象吻合.根据原始纯铜和Q195钢的抗拉强度值,可以用复合材料强度的混合法则来近似地预测不同线径的包覆线材的抗拉强度.     

微量磷(P)对等原子比NiAl的微观组织与力学性能的影响

研究了微量P对挤压态等原子比NiAl的微观组织与高温力学性能的影响.结果表明:微量P的添加对NiAl的晶格常数有一定的影响,P偏聚于NiAl晶界处;并对其高温延伸率有重要影响.P偏聚于晶界阻碍了合金变形过程中的动态回复和再结晶,加剧了晶界处孔洞的形成,造成了NiAl-P合金与二元NiAl合金高温力学性能的显著差异,主要表现在:应力-应变曲线经历了较长的加工硬化阶段;最大延伸率明显下降;变形激活能升高,应变速率敏感指数下降.NiAl-P合金的高温变形机制为变形过程中位错的滑移与攀移共同作用.     

Al—Cu—Zn—Mg合金中合金元素对显微组织及机械性能的影响

Al-Cu-Zn-Mg 合金的机械性能随合金元素含量的增加变化规律是,合金中含5.0%Cu 及1.0Mg 的情况下,Zn 含量从4.0%增至7.0%时,σb 值从310MPa 增高到450MPa,σ_(0.2)值自170MPa 增至410MPa:延伸率从20%以上减小到10%以下。Zn 含量对合金显微组织则无明显的影响。当含5.5%Zn 及1.0%Mg 时,自4.5%Cu 增加到6.0%Cu,σ_b 值从350MPa 增至410MPa,σ_(0.2)从Mg,204MPa 增至300MPa,其作用均不及 Zn 大。延伸率自20%减为18%。含6.5%Cu 时,强度值出现降低;显微组织中θ(CuAl_2为基的固溶体)相数量增多。当合金含5.0%Cu 及5.5%Zn 时,含0.8%增至2.0%Mg,σ_b 值自360MPa 增至430MPa,σ_(0.2)从206MPa 增加到385Mpa,延伸率由20%减小到9%,其作用亦大于铜的作用,含铜大于1.0%,合金组织中出现 S(Al_2CuMg)相,Mg 含量增多,化合物的体积分数亦增加,但不及铜的影响大。     

时效时间对一种新型Al-Cu-Li系合金显微组织和力学性能的影响

研究了时效时间对一种新研制的Al-Cu-Li系合金组织性能的影响。研究发现:在不同时效状态下,该合金析出了δ′,T1,θ′,θ″,σ等第二相,时效过程中析出T1相始终保持稳定的数量和尺寸,θ″相随着时效的进行不断减少并且最终消失。力学性能随着析出相的种类和数量的不同而改变,T1相对合金起到了很好的强化效果,δ′相和θ′相的复合强化有效地改善了合金的力学性能,σ相对该合金的强化作用优于θ′相。