ZG06Cr13Ni4Mo马氏体不锈钢中TRIP效应的同步辐射高能X射线原位研究

利用自制的小型拉伸装置对淬火+回火热处理后的ZG06Cr13Ni4Mo马氏体不锈钢试样进行单轴拉伸变形,使用同步辐射高能X射线衍射技术对钢中逆变奥氏体力学稳定性和相变诱导塑性(transformation induced plastic,TRIP)进行原位研究.结果表明,随着拉伸应力的增加,逆变奥氏体衍射峰积分强度逐渐减弱,逆变奥氏体在变形过程中逐步发生了形变诱导马氏体相变.利用Rietveld全谱精修拟合方法对不同应力状态下的逆变奥氏体相分数进行定量分析,发现逆变奥氏体的形变诱导马氏体相变开始于材料的宏观弹性阶段,并持续至整个塑性变形阶段.通过比较分析不同热处理工艺下逆变奥氏体的形变诱导相变过程和材料的加工硬化行为发现,逆变奥氏体的形变诱导相变的出现增加了马氏体基体的位错密度,导致材料加工硬化指数的提高,有效提高了材料的塑性.     

铝合金焊缝疲劳开裂的原位同步辐射X射线成像

基于第三代高精度同步辐射X射线三维成像技术,开展表面经抛光的铝合金光纤激光-脉冲电弧复合焊接头疲劳裂纹萌生和扩展的原位可视化研究.结果表明,疲劳裂纹均优先从样品(亚或次)表面或角(亚)表面上的焊接气孔处萌生和扩展,并呈现典型的I型表面半椭圆或四分之一椭圆(或圆形)裂纹形貌.一旦裂纹萌生,裂纹在表面的扩展速率低于内部,且存在局部加速和停滞现象,萌生源的特征长度越大,则裂纹萌生和扩展寿命越短,裂纹形貌为高度非线性的空间特征.此外基于经典Newman表面半椭圆形裂纹形貌预测结果与试验基本一致.     

Ti-39Nb合金变形行为的原位同步辐射X射线衍射研究

本文利用原位同步辐射X射线衍射(SXRD)技术研究了一种亚稳β型Ti-39Nb合金的非线弹性变形行为.结果表明:当外加应力超过60 MPa时,合金开始出现非线弹性变形,此时合金发生应力诱发马氏体相变(SIMT).因此,Ti-39Nb合金的非线弹性变形机制为SIMT.此外,加载过程中产生的马氏体衍射峰只出现在同步辐射衍射...     

9Ni钢滤波法优化射线照相

9Ni钢由于基本金属与焊缝金属含镍量不同,导致射线照相时基本金属与焊缝金属对射线的衰减差异很大,底片上基本金属与焊缝金属部位黑度难以同时满足要求,常规射线检测有一定难度,用对射线进行滤波的方法可以解决这一难题。     

1Cr18Ni9Ti钢不同焊接接头的低温拉伸性能

采用精密多功能低温静载材料实验机和扫描电镜,系统研究了焊接方法对1Cr18Ni9Ti钢焊接接头低温拉伸性能的影响。结果表明:在77K下,1Cr18Ni9Ti钢TIG焊接头的强度、伸长率均比MMA焊接头的高;两者拉伸断口均为韧窝和撕裂棱混合型韧性断口,但TIG焊接头断口中韧窝的尺寸细小而均匀。     

1Cr18Ni9Ti钢不同焊接接头的低温拉伸性能

采用精密多功能低温静载材料实验机和扫描电镜，系统研究了焊接方法对1Cr18Ni9Ti钢焊接接头低温拉伸性能的影响。结果表明：在77K下，1Cr18Ni9Ti钢TIG焊接头的强度、伸长率均比MMA焊接头的高；两者拉伸断口均为韧窝和撕裂棱混合型韧性断口，但TIG焊接头断口中韧窝的尺寸细小而均匀。     

高能X射线衍射在先进高强钢塑性变形研究中的应用

先进高强钢在汽车工业中发挥着重要的支撑作用,针对先进高强钢组织、性能与工艺的研究已经颇多,但受限于实验室表征技术对样品的穿透深度较低,关于其塑性变形过程的原位实验研究较少。目前,关于先进高强钢塑性变形的精准表征,特别是在服役过程中组织演变的原位研究逐渐成为学术界关注的焦点,同步辐射高能X射线衍射(High-Energy X-ray Diffraction, HE-XRD)技术在倒易空间分辨率与穿透深度方面具有显著提升,可以实现材料在服役状态下受应力变形和其他复杂环境的高效原位、精准无损表征。简述了同步辐射HE-XRD的基本原理,综述了HE-XRD在先进高强钢塑性变形研究中如析出相强化、位错强化、载荷配分、局部变形带和织构等方面的应用,并指出了HE-XRD在先进高强钢研究领域的应用价值。     

9Ni钢焊接接头性能控制技术

对首钢生产的30 mm规格9Ni钢进行了最高硬度试验、斜Y坡口冷裂纹敏感性试验及焊接接头热输入适应性试验。试验结果表明,不预热进行焊接,9Ni钢最高硬度为HV10=353;预热75℃后焊接,最高硬度HV10=355,虽然钢材淬硬倾向较明显,但任可不预热焊接。采用焊条电弧焊在焊接热输入8~20 k J/cm内,焊缝、热影响区-196℃冲击韧性满足标准要求。     

高能X射线的硬化校正

根据原子的跃迁能量和能量吸收限，确定了用和靶材料相同的材料做成滤波片，可以很好地吸收靶物质所产生的低能射线，使最初的多色X射线谱近似单色化，并用基于蒙特卡罗方法的Egsnrc软件对硬化校正方案进行了仿真分析，获得了很好的结果。     

9Ni钢手工GTAW焊接接头性能研究

采用手工氩弧焊焊接9Ni钢,选用ERNiCr-3及ENiCrMo-3焊丝进行比较,通过拉伸试验比较焊接接头抗拉强度,通过冲击试验比较接头韧性,然后再对接头进行显微组织试验,通过显微硬度试验比较接头不同位置的硬度及硬度分布趋势、通过金相试验观察焊接接头的金相组织并分析其性能,通过SEM及EDS试验观察并测量接头金相组织中析出相的主要合金元素及含量,研究不同填充材料对9Ni钢焊接接头组织与性能的影响。最终通过比较得出适合9Ni钢的最佳焊接材料与焊接工艺。     

1Cr18Ni9钢的组织及性能与拉伸变形的关系

研究了热电锅炉用1Cr18Ni9钢管经变形和时效处理后的组织、性能与拉伸变形的关系。研究结果表明:钢管的抗拉强度,屈服强度和硬度随着变形量增加而增加,断后伸长率随之下降。随着钢管变形程度增加,硬度大幅上升;而时效时间对硬度影响较小。经800℃×3 000 h的时效处理后,未预变形的钢管在750℃下的高温塑性有所降低;而拉伸变形后钢管在750℃下的高温塑性有小幅提高。     

不同成分9Ni钢的性能和组织研究

为了研究不同成分和组织的9Ni钢的性能与组织的相互关系,对三种不同成分的9Ni钢进行了组织的检验和性能的测试。结果发现,9Ni钢的基体组织为铁素体、贝氏体或者回火马氏体,少量奥氏体作为第二相分布在基体中。低温韧性主要取决于基体组织,第二相奥氏体也会影响低温韧性;针状铁素体或者贝氏体基体可提高9Ni钢的低温韧性。     

U-5.8Nb合金拉伸变形原位X射线衍射研究（英文）

为了探明a'相U-5.8wt%Nb合金的晶格响应和变形特性,对力学拉伸加载下的合金变形行为进行了原位的X射线衍射(XRD)研究,获得了合金从弹性变形直至断裂的过程中晶格对外加应力的响应特征。实验中,每增加一定变形量就对试样进行原位的XRD分析,用单峰拟合法和Rietveld全谱精修方法处理数据,分析了合金变形过程中的晶格演化行为。结果显示,拉伸过程中,试样的晶胞参数、衍射峰强度和晶面间距都随外加应变有规律地变化。晶格响应分析结果表明,合金晶胞各方向弹性极限的显著差异是第一屈服平台形成的内在原因,该屈服平台的变形过程包括了孪生变形和弹性变形2种机制。利用研究结果能够很好地解释合金的形状记忆效应。     

同步辐射X射线原位三维成像在金属增材制件缺陷评价中的应用

增材制件内部特有的缺陷会导致高端复杂金属构件在不同服役载荷、环境下的损伤演变特性不同,传统无损检测技术无法对材料内部微观结构的变化进行实时动态表征。而同步辐射X射线断层扫描技术具有穿透性强、时空分辨率高、三维可视化等特点,在增材制件缺陷的原位、动态、无损表征方面具有独特优势。对同步辐射X射线断层扫描原理与特点进行分析,以增材制造钛合金为例,简要介绍了其对材料内部缺陷尺寸、形貌及分布特征,分析了缺陷致疲劳损伤行为的原位观测,以及其在基于三维成像数据的含真实缺陷结构特征的有限元仿真等研究中的典型应用,展望了基于高能同步辐射光源的X射线三维成像技术在增材制造金属材料领域的广阔应用前景。     

LNG低温储罐用9Ni钢的焊接性能研究

本文主要介绍了9Ni钢的焊接性能.从9Ni钢的成分、组织、热处理工艺、焊接材料的选择、焊接接头的低温韧性、焊接热裂纹、焊接冷裂纹、电弧的磁偏吹等方面阐述了9Ni钢材料的焊接性能.从本质上了解9Ni钢的焊接性能,为我国LNG储罐发展提供技术支持.     

7Ni钢和9Ni钢的显微组织

采用常规生产工艺制作了7Ni钢,在力学性能、CCT曲线、微观组织等方面与9Ni钢进行了对比。结果表明,7Ni钢与9Ni钢的CCT曲线、显微组织和力学性能均相近,但7Ni钢的屈强比较低。7Ni钢中Cr、Mo合金元素的加入,弥补了因Ni的质量分数降低2%造成的强度下降。7Ni钢经两次淬火+高温回火热处理后,获得的奥氏体量与9Ni钢相比虽略有差异,但形成了晶粒更加细小的薄膜状奥氏体,同样有利于韧性的提高。     

铁路辙叉高能X射线照相技术

铁路道岔中辙叉的材质为奥氏体高锰钢。若使用超声波方法进行检测,由于内部组织晶粒粗大,透声性能极差,会严重影响检验的准确性。为了有效控制铁路辙叉的内在质量,介绍采用高能X射线加速器拍片的方法,检测奥氏体高锰钢辙叉中的铸造缺陷。该方法检测灵敏度高、底片清晰、缺陷定位准确且易于判断,能够对被检辙叉作出详细准确的质量评定。     

汽车油箱9Ni钢焊接接头组织和性能研究

以汽车油箱9Ni钢焊接接头为对象,研究不同热输入条件下焊接接头的微观组织和性能。结果表明,热输入为16 k J/cm时,9Ni钢焊接接头的枝晶偏析较弱,热输入为12 k J/cm时,接头的整体硬度值最大,冲击性能达标。     

9Ni钢焊接工艺适应性研究

研究了9Ni钢药芯焊丝气体保护焊立焊(板厚25 mm)、埋弧焊横焊(板厚25 mm)、焊条电弧焊立焊和仰焊(板厚16 mm)不同焊接位置的焊接工艺。试验结果表明:焊缝表面成形良好,无焊接缺陷,其力学性能满足LNG船储罐低温材料的使用要求。     

基于中子衍射和同步辐射X射线衍射的TWIP钢位错密度计算方法

本文详细梳理并介绍了被广泛应用于高强钢及其它结构金属材料位错密度计算的修正Williamson-Hall法,并结合中子衍射和同步辐射X射线衍射实验结果,以一种孪生诱发塑性(TWIP)钢为例,计算其在变形后的位错密度演化。本文详细介绍如何正确使用该方法以及如何避免常见的一些错误,并介绍其背后的原理及假设。