H90/钢反向凝固复合带的组织与性能

研究了反向凝固法生产的H90-钢-H90复合带的组织结构、界面形态以及力学性能，探讨了界面结合机理。通过金相和扫描电镜观察发现，H90复合层的组织为等轴晶粒，钢带的组织在复合前后未发生变化，复合界面处Cu和Fe发生了扩散，Zn未发生扩散，扩散层较薄，大约为4μm。经弯曲试验和多道次小变形量冷轧试验表明，复合带的界面结合牢固；力学性能测试结果表明，不同复合层厚度的复合带，力学性能略有差异，但均能达到GB5213．85所规定的F级深冲钢板的力学性能要求。     

H90/钢反向凝固复合层的厚度变化规律

以08Al钢作为母带，H90黄铜作为复合材料，系统地研究了反向凝固复合工艺浸渍复合时间、铜液的温度以及钢带的预热温度和厚度对黄铜复合层厚度变化的影响规律。研究结果表明：随浸渍复合时间的增加，复合层的厚度变化经历了凝固生长、平衡相持和回熔3个阶段；铜液温度以及钢带预热温度和厚度变化不改变复合层厚度的变化规律，但对各阶段的持续时间和复合层的厚度有影响；钢带越厚以及铜液的温度和钢带的预热温度越低，复合层的厚度越厚。     

高钒高速钢/35CrMo复合轧辊界面组织和性能研究

采用电磁半连续复合铸造法制成高钒高速钢35CrMo复合轧辊，研究了复合界面组织形貌特征和微区成分分布，测试了结合界面的力学性能。结果表明：界面上有厚度为40μm左右扩散层，层内显微组织为珠光体；邻接扩散层的合金钢侧组织为铁素体和珠光体，高速钢侧为马氏体基体上分布着VC颗粒。高速钢和舍金钢的显微硬度值分别为700HV和250HV，扩散层介于两者之间硬度值为350HV；冲击韧度值可达到100J／cm^2。该方法制备的复合轧辊界面具有良好的组织特征和力学性能，是冶金结合和扩散结合共同作用的结果。高钒高速钢35CrMo复合界面存在明显扩散层，且界面两侧发生成分扩散。结合区两侧显微硬度差别很大，但在界面处无突变。界面冲击韧度随高钒高速钢面积比的增加快速下降。     

镍层对Pd－30Ag－14Cu－10Au－10Pt－1Zn／Cu－2Be复合结构及强度之影响

通过金相分析标题六元合金复合带材结合界面脆性的原因，在界面添加镍层后，经过强度对比试验表明；镍层可与复合组元形成牢固的扩散层。当镍层厚度＞３μｍ时，能有效地抑制脆性相的出现。     

反向凝固高温轧制带坯及冷轧带的界面结合与力学性能

高温轧制带坯的研究了反向凝固高温轧制带坯的界面结合强度及横断面的硬度分布情况，并对反向凝固冷轧带的力学性能进行了检验。结果表明：界面结合强度约在380-490MPa之间；靠近界面处的凝固层的硬度远高于远离界面处的凝固层的硬度，靠近界面处的母带的硬度低于远离界面处的母带的硬度；反向凝固带坯冷轧后的屈服强度和抗拉强度均高于母带和凝固层金属，延伸率在两者之间。复合带的弯曲次数达到8.5次，其界面结合非常牢固。     

铝合金/镁合金爆炸复合界面低温退火后的结构演化

对AZ31B/7075爆炸复合材料进行220℃以下低温退火。用Axiover 40 MAT型光学显微镜、Quanta 200型扫描电镜、EDAX能谱仪及INSTRON 3367型力学性能试验机对复合界面结合区进行金相组织观察、成分线扫描以及剪切强度测试,研究复合界面结合区的低温退火演化机制。结果表明:随着加热温度的升高和保温时间的延长,在结合区镁合金发生回复、再结晶和晶粒长大,爆炸形成的绝热剪切带逐渐消失;原清晰的复合界面转变为具有一定厚度的由镁、铝互扩散形成的扩散层,扩散层组织结构由以固溶体为主逐渐转变为以金属间化合物为主,界面剪切断口由韧性断裂转变为脆性断裂;复合界面剪切强度取决于扩散层的组织结构,当扩散层组织以固溶体为主时,适当的加热可产生固溶强化而提高界面剪切强度,当扩散层组织以金属间化合物为主时,将降低界面剪切强度。     

高温累积叠轧制备高性能多层铜/铝复合带材（英文）

通过高温累积叠轧方法制备多层铜/铝复合带材。为获得高的界面结合强度,在叠轧前分别加热铜、铝带材至350、400、450和500℃。采用拉伸试验评估其力学性能,通过光学显微镜和配备有能量色散光谱仪的扫描电子显微镜检测材料的显微组织。研究发现:随着轧制温度的升高,层状复合带材的极限拉应力、材料晶粒尺寸和扩散层厚度均增大。当轧制温度为400℃时,复合带材具有最高的延展性,但屈服应力最低。随着轧制温度进一步升高,屈服应力和极限拉应力均增加,但延性略有下降。低温累积叠轧和高温累积叠轧制备的层状复合材料的力学性能分别由晶粒尺寸和扩散层厚度决定。     

Cu/Al复合带固-液铸轧复合界面演化（英文）

利用固-液铸轧复合(简称SLCRB)技术,在d160 mm×150 mm二辊实验铸轧机上制备Cu/Al复合带,并对其界面扩散层的反应程度、反应产物组成及显微组织演变规律进行SEM、EDS和XRD分析。结果表明,铸轧液相熔池内,液态铝液与铜带接触后在其表面形成初始渗铝层,界面成分主要为α(Al)+Cu Al2,且扩散层厚度在高温下逐渐生长变厚,最厚处约为10μm;进入低于kiss点的固相区后,扩散层在剧烈轧制延伸变形作用下破裂,界面两侧原始基材被挤出接触后形成新的复合界面,在铸轧出口处形成沿轧制方向弥散分布的CuAl_2、CuAl和Cu9Al4,扩散层平均厚度由10μm减薄至5μm且较为均匀。剥离和折弯性能测试结果表明,所制备的Cu/Al复合带剥离断裂面出现在Al基体侧,断口呈显著韧性断裂,试件经90°~180°折弯后未出现界面撕裂现象。研究成果为高效短流程制备Cu/Al复合带提供了工艺基础。     

压下率对冷轧铝/钢(4A60/08Al)复合带材组织性能的影响

结合金相组织观察、显微硬度测量及室温拉伸实验, 对压下率分别为30%、40%、50%及60%时的4A60/08Al冷轧复合带的组织与力学性能进行了研究。采用模拟钎焊后拉剪实验对复合带的界面结合强度进行了评价。结果表明: 随着压下率的增加, 复合带钢层的硬度和屈服强度明显增加, 而铝层的硬度变化不大; 压下率从30%增加到50%时, 界面平均抗剪强度从52 MPa增加到65 MPa, 拉剪断裂位置也从铝钢界面断裂过渡到铝层断裂, 因此把压下率50%定义为4A60/08Al冷轧复合带的稳定压下率; 另外, 当压下率超过50%时, 复合带材的钢层在520℃×24 h退火后的组织基本为等轴的再结晶组织, 综合力学性能良好。     

电磁复合铸造轧辊界面组织和性能研究

采用电磁半连续复合铸造装置浇注以45#钢为芯轴、高铬铸铁为耐磨层的复合轧辊。在保温时间为180~540s,研究了界面组织的形貌特征和微区元素分布,并测试了结合界面的力学性能。结果表明:电磁复合铸造高铬铸铁轧辊界面由扩散层和激冷凝固层组成;在本试验范围内,界面宽度为50~95μm;复合界面两侧发生成分扩散,其中Cr元素的扩散最明显;保温时间延长,耐磨层中的Cr向芯轴表层的扩散越来越充分;界面两侧显微硬度差别很大,但在界面处无突变;随着保温时间的延长,界面冲击韧性先小幅升高后缓慢下降,剪切强度先升高后缓慢下降;保温时间300s时,冲击韧性和剪切强度均达到最大值。     

Metallographic Analyses of Laser Cladded WC-Ni and WC-Co Hard-facing Metals

Laser cladding is performed to improve the surface properties of metallic machine components. Extensive work is being conducted to investigate the relationships among the cladding parameters, clad powder characteristics and the quality of the clad layer. This work presents some of the metallographic analyses results of WC -Ni and WC-Co clad layers. The clad layers are characterised with non-uniform carbide particles, mostly WC imbedded in a more ductile matrix.The transition from the clad layer to the substrate metal had a distinct dilution zone. The ratio of this zone to the clad height was in the range of 10 -12% and this still needs to be refined.     

Metallographic Analyses of Laser Gladded WC-Ni and WC-Co Hard-facing Metals

CLADDING is used to improve the surface propertiesof metallic mechanical components such as resistanceto wear and corrosion.It involves the application of asurface layer with the required properties on top of acheap material without those properties.Lasercladding is a process that is used to fuse with laserbeam another material which has differentmetallurgical properties on a substrate,whereby a verythin layer of the substrate has to be melted in order toachieve metallurgical bonding with mi…     

室温包覆拉拔铜包铝线双金属接合的微观分析

为了从微观角度分析室温包覆拉拔铜包铝线双金属接合的机理,根据理论计算和实验结果相结合,分析得出:室温包覆拉拔铜包铝线的双金属结合是在施加于两个金属体的外力作用下,两个金属体表面的异类原子靠近至原子间相互作用势较低,能够相互交换电子、产生吸引力的距离,并且两个金属体表面的大量原子间的共同引力作用的结果。Cu-Al双金属固相结合前处于分离表面,在外力的作用下,塑性变形使金属表面贴近,在塑性变形时两表面凸凹的相互摩擦生热产生"热激活"使表面活化。包覆拉拔后在一定条件下双金属界面会发生原子间的相互扩散,扩散有利于提高结合强度,但不是结合的必要条件。     

25Cr5MoA／Q235钢固-固复合轴界面特性的试验研究

采用热装法制成了25Cr5MoA钢／Q235固-固复合轴坯料,研究了复合轴挤压成形以及热处理后的界面组织、Cr元素扩散、显微硬度以及结合强度。结果表明：由于采用热装,在结合界面上出现了接近于连续分布的氧化物层,当挤压比为5．6时,挤压变形无法消除氧化皮的影响。结合界面的氧化皮对元素扩散起到阻碍作用,使Cr元素在界面附近Cr元素分布出现跳跃;与挤压态相比,随着保温时间的延长,25Cr5MoA钢与Q235钢结合界面的氧化物层有所改善。当保温时间大于60min时,界面附近硬度峰值消失,显微硬度连续变化区间扩大;复合轴结构上所具有的特点,使其即使结合强度较低,也不易产生剥离,经过后续热处理,通过元素的扩散过程,提高复合轴的结合强度。     

锌/铝轧制复合研究

采用室温轧制复合法实验研究了锌／铝轧制复合时变形率和剥离强度的关系,通过界面电镜观测,探讨了锌／铝轧制的复合机理,同时提出了锌／铝复合板的热处理应选择低温、短时退火制度,以２００℃,２０ｍｉｎ为宜。     

铜/铝/铜轧制复合板的退火工艺研究

研究了低温长时间和高温短时两种退火工艺对铜／铝／铜轧制复合板的成型性能及界面结合强度的影响，讨论了退火强化现象没有出现的原因。结果表明，退火处理不能提高铜／铝／铜轧制复合板的结合强度，只能改善复合板的成型性能。铜／铝轧制复合板宜采用高温短时退火制度，退火温度选择580～625℃，时间控制在10min以内，此工艺得到的铜／铝轧制复合板综合性能最佳。     

Stress analysis of asymmetrical cold rolling of clad sheet using the slab method

An analytical model for general asymmetrical cold rolling of clad sheet bonded before rolling was proposed to explore the plastic deformation behavior of the clad sheet using the slab method. The model allowed easy calculation of the neutral points between the upper and lower rolls and the clad sheet; rolling pressure distribution along the contact interface of the roll, horizontal stresses in the component layers of the clad sheet, shear stresses at the interface of the clad sheet, and rolling force. These characteristics as affected by various rolling conditions (e.g., thickness ratio and shear yield stress ratio of the raw clad sheet, roll speed ratio, reduction, frictional coefficient, roll radius ratio, etc.) were analyzed systematically. This approach yielded complete forms for the rolling pressure distribution, rolling force, and rolling torque. Moreover, the computational time required by this analytical model is about 1/20 to 1/25 of that required by the RUNGE KUTTA numerical method under the same rolling conditions.     

铂铑包覆钼合金搅拌器的研制

介绍了铂铑包覆钼合金搅拌器的结构与技术要求,以及搅拌器的制作与使用效果。研制结果表明,国产搅拌器达到了日本同类产品的水平。     

不锈钢复合板制容器的焊接技术

不锈钢复合板因其良好的经济性在压力容器制造中获得了广泛的应用。不锈钢耐蚀层保证了耐腐蚀性,使得基层因无需考虑耐蚀性而可以选择更高强度的基钢板,降低了容器壁厚,大幅度降低了制造成本和难度。但是由于不锈钢复合板属于双金属材料,存在很大的电位差,并且焊接时两层间存在过渡层,焊接工艺不当会使局部耐蚀层因失去连续性造成强烈的电化学腐蚀,同时产生马氏体组织,易于开裂,造成质量事故,严重时甚至造成压力容器爆炸。     

海外油田用X52NS/825冶金复合钢管的开发及性能研究

分析复合钢管成型工艺的优缺点,针对原油含有腐蚀性介质的特点,以国产X52NS/825轧制复合板通过JCO成型以及PAW+SAW+GTAW组合焊接工艺开发出X52NS/825冶金复合钢管。对X52NS/825复合钢管管体和焊缝的化学成分、拉伸性能、冲击性能、硬度和基材的抗HIC和SSC性能,以及覆层的耐点蚀和晶间腐蚀性能进行检测。结果显示:X52NS/825复合钢管的各项性能远优于技术标准要求,具有较好的力学性能和耐腐蚀性能,可用于高含硫含盐的油田地面管道。