42CrMoA中针状铁素体组织的控制与力学性能研究

针对热轧态的42Cr MoA棒材中的针状铁素体组织,采用金相显微镜、扫描电镜、硬度计、拉伸机、冲击机检测样品的金相组织、力学性能,研究了调质前后的组织状态与综合力学性能的关系,并提出了控制方法。结果表明:热轧态时,针状铁素体组织的强度下降,伸长率上升,但冲击功降低;调质后,由等轴珠光体和铁素体得到的调质组织综合力学性能最佳,正火不能完全改善针状铁素体组织对后续热处理的不良影响。     

固溶时效处理对汽车用Al-Mg-Si合金型材组织与性能的影响

采用半连续铸造方法制备了Al-Mg-Si-Mn-Cr-Ti合金铸锭,采用万能拉伸试验机测试了不同热处理工艺下合金的力学性能,运用金相显微镜和透射电镜分析了不同热处理状态下合金的显微组织结构,研究了热处理工艺对Al-Mg-Si-Mn-Cr-Ti合金组织与性能的影响。结果表明,Al-Mg-Si-Mn-Cr-Ti合金水雾淬火后的力学性能较好,合金适宜的热处理工艺为480 ℃×1 h固溶+175 ℃×10 h时效。     

热处理对ZG34Cr2Ni2Mo低合金钢力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、电子万能试验机和显微硬度仪等研究了正火+回火+调质热处理工艺对ZG34Cr2Ni2Mo低合金钢显微组织及力学性能的影响。结果表明:正火(870℃×3 h)+回火(600℃×5 h)+调质(淬火860℃×3 h+回火600℃×5 h)的热处理工艺有助于提高ZG34Cr2Ni2Mo低合金钢的力学性能,常温和400℃高温下,其抗拉强度分别提高了24%和16%;400℃高温下伸长率是原始铸态的2.25倍,硬度提高了8%;常温的断口形貌显示,断口由铸态时的韧窝断裂,经热处理后变为解理断裂。     

双相不锈钢在热处理过程中组织及性能的研究

采用光学显微镜、扫描电镜和电子显微镜对双相不锈钢在不同热处理温度下的显微组织、力学性能、相组织转变和耐蚀性等进行了研究。结果表明,随着热处理温度的升高,试验钢的硬度和强度不断降低,伸长率增加;适当降低Mo元素、提高Cr和C元素的质量分数和控制热处理温度可显著提高双相不锈钢力学性能和耐点蚀性能。     

ZM71-xCe镁合金显微组织和力学性能

对添加不同含量Ce元素的Mg-Zn-Mn系ZM71变形镁合金进行挤压及热处理,测试不同状态下ZM71及ZM71-xCe合金的室温拉伸性能,利用光学金相显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)、差热分析(DSC)、扫描电镜(SEM)以及能谱(DES)、透射电镜(TEM)等分析试验手段观察了不同状态下的显微组织,初步探讨了Ce元素在ZM71合金中的存在形式和作用机制及不同添加量对合金组织和力学性能的影响。结果表明:Ce元素主要以三元稀土τ相存在于合金中,主要分布在晶界和枝晶间,能够细化铸态组织;Ce元素能够明显细化挤压态合金的组织,提升力学性能,但添加量应控制在1%以内,其中ZM71-0.5Ce具有最佳的综合力学性能,抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为318MPa、250MPa和13.6%;时效热处理不能提升挤压态高锌含量的Mg-Zn-Mn-Ce合金力学性能。     

调质工艺对EH47船板钢组织和性能的影响

采用力学性能测试和光学显微镜观察,研究调质工艺对厚度为25mm的控轧控冷(TMCP)态EH47级船板钢组织与性能的影响。结果表明:热处理后EH47船板钢的综合性能有较大提高,尤其是低温冲击性能。     

调质型低碳Q125级ERW石油套管钢的组织与性能

通过低碳微合金化的思路设计了Q125级ERW石油套管钢的成分,同时研究了调质热处理工艺对其组织和性能的影响。结果表明,采用920℃淬火+500℃回火调质处理后,Q125石油套管钢的屈服强度为975 MPa,抗拉强度990 MPa,伸长率为14.8%,0℃冲击功为43 J,具有良好综合力学性能和耐蚀性。通过电子背散射衍射(EBSD)分析发现,调质后以大角度晶界为边界的平均晶粒尺寸得到明显细化;扫描电镜及透射电镜分析显示,试验钢的组织为典型的回火索氏体,内含有50～160 nm残留的马氏体/贝氏体板条,且板条呈平束状或交错排列,板条内部存在对强度贡献较大的相互缠结的高密度位错亚结构。     

LaF_3对激光原位合成TiC组织与性能影响

利用激光熔覆技术原位合成添加稀土LaF3的TiC/Ni复合涂层.借助于电子探针(EPMA)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、显微硬度计、M—2000摩擦磨损试验机、M398电化学腐蚀系统对涂层组织结构、元素分布、硬度及耐磨、耐蚀性能进行了分析.结果表明,添加适量稀土LaF3,可改善组织均匀性,细化晶粒,TiC颗粒偏聚减轻,异质相含量降低,LaF3含量为1%时熔覆层硬度最高,LaF3含量为2%时熔覆层耐磨及耐蚀性较高.添加过量稀土LaF3后,异质相含量增加,TiC颗粒偏聚,熔覆层硬度降低,使耐磨性和耐蚀性降低.     

喷射沉积Al-Si-Mg合金及热处理研究

研究了喷射沉积Al-7Si-0.4Mg合金及其热处理工艺,确定了该材料的最佳热处理制度,通过光学显微镜、X射线衍射仪(XRD)、透射电镜和力学性能测试等研究了喷射沉积材料热处理工艺及其对微观组织和力学性能的影响。结果表明,喷射沉积工艺可有效细化铝合金晶粒和第二相尺寸,轧制和后续热处理进一步消除了材料内部孔洞等缺陷并使Si颗粒球化、促进第二相的弥散析出,阻碍位错移动,从而提高合金的力学性能。     

等离子弧异质异构增材制造构件的组织与力学性能分析

采用等离子弧增材系统实现了不锈钢/高强钢异质异构增材构件制备，等离子弧增材构件具有良好的沉积形貌及优异的力学性能.为揭示叠合方式对等离子弧异质增材构件的宏微观组织和力学性能特征影响，研究采用了体视显微镜、金相显微镜、拉伸及硬度等测试方法.结果表明，不锈钢/高强钢异质异构增材构件中存在两种过渡形式，即以奥氏体枝晶过渡和马氏体组织过渡.增材构件横截面硬度波动较大，主要是混合过渡区域的高合金元素导致的组织变化引起的.叠合方式的改变能够显著影响材料性能，在强度下降不多的情况下，提高材料的冲击韧性.     

液压油缸缸筒用钢管调质工艺的改进

介绍了液压油缸缸筒用钢管的技术条件要求,分析了原有调质热处理工艺效果较差的原因,提出了新的调质热处理工艺,即在调质前对钢管采取先期完全消除应力、稳定组织的热处理工艺,防止钢管调质时产生变形;然后再采取调整材料综合力学性能的调质(淬火+回火)热处理工艺,使钢管具有强度(硬度)高、耐磨性好、塑性强、承受压力大、脱碳少、微变形等综合性能优势。采取此新工艺后,所生产钢管满足了液压油缸缸筒的技术条件要求。     

冷加工制备医用铂钨丝材的研究

铂钨(PtW)合金是一种优良的生物医用材料,铂钨丝材可制成栓塞弹簧圈,用于治疗脑动脉瘤。由于铂钨属难熔合金,且开坯极易开裂。采用非自耗真空电弧熔炼方法制备铂钨合金铸锭,通过小变形量轧制并配以中间热处理,使铸锭发生塑性变形,结合后续的拉制及不同热处理工艺,采用光学显微镜、扫描电镜对微观组织进行观察,并研究铂钨合金丝材在不同热处理条件下的力学性能变化,成功制备出满足生物医用要求的铂钨超细丝材。     

Mn元素对9Ni钢组织及力学性能的影响

通过光学显微镜和透射电镜对不同锰元素含量的9Ni钢的显微组织进行观察和分析,研究了锰对热轧态、调质态钢板显微组织和力学性能的影响。结果表明,锰含量对试验钢显微组织的类型没有明显影响,但会影响生成的M-A岛的数量;锰含量的增加,可使钢的固溶强化作用增强,提高强度,但会使锰的偏析情况更加严重;降低9Ni钢中锰元素含量可使低温钢的低温冲击韧性明显提高;经调质热处理后,钢板的组织更加细化、均匀,钢板的冲击韧性得到明显改善。     

提高X12Cr13钢低温冲击韧性的热处理工艺研究

通过5种热处理方式(常规热处理、水淬预处理+调质、不完全奥氏体化调质、水淬预处理+不完全奥氏体化调质、水淬预处理+亚温淬火调质)对X12Cr13钢的组织和力学性能进行了对比分析,并对强韧化机理进行了分析研究。结果表明,调质处理前进行水淬预处理,可有效改善X12Cr13钢冲击性能的稳定性。水淬预处理+亚温淬火调质热处理后得到的针状铁素体与纤维状回火马氏体的复相组织可大幅提高X12Cr13钢低温冲击韧性。     

WE43镁合金的力学性能

对WE43镁合金进行固溶和固溶后不同时间时效的热处理,得到五种热处理状态。分别对五种状态合金进行静态拉伸力学性能测试。用光学显微镜观察不同镁合金的金相组织,用SEM观察微观组织和断口形貌,用光学显微镜观察与断口相对应的显微组织。最后分析固溶和固溶后时效热处理下,WE43镁合金的显微组织和力学性能的关系。     

热处理温度对B2型Zr56Co44合金显微组织及力学性能影响

利用X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电镜、透射电镜等研究了不同热处理温度对Zr_(56)Co_(44)合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:对于Zr_(56)Co_(44)合金的铸态试样和热处理试样,其相结构均由B2相和第二相Zr_2Co相所组成;随着热处理温度增加,Zr_2Co相含量减少,且在723 K和773 K下热处理试样的Zr_2Co相体积分数相差较小。在723 K下热处理试样不仅具有最大抗压强度(1185 MPa),最大塑性应变(9.3%),最大维氏硬度(392 HV)还具有最大静载压缩韧度(110.2×10~6 J·m~(-3))。另外,在723 K下进行热处理试样的断裂机制主要为延性断裂为主准解理断裂为辅的断裂机制。     

双重退火对激光增材制造TC18钛合金组织和性能的影响

利用拉伸试验机、扫描电镜和金相显微镜等手段,研究了双重退火工艺(890℃×1 h/FC+750℃×2 h/AC,570℃×4 h/AC)对激光增材沉积和修复两种状态的TC18钛合金的组织和力学性能的影响,并与原始锻件TC18钛合金进行比较。结果表明,激光增材修复试样微观组织为典型的类铸态组织,主要由层状β晶粒组成。激光增材修复试样经双重退火后为魏氏组织,原始β晶界仍清晰可见,晶内分布着交错的(α+β)集束。经双重退火后,激光增材沉积试样强度低于锻件,塑性高于锻件,激光增材修复试样的性能介于两者之间,其冲击性能比锻件的冲击性能高约60%。激光增材沉积、激光增材修复两种状态经退火热处理后力学性能都能达到TC18锻件规定值。     

异种热处理状态2219铝合金TIG焊接头性能研究

采用变极性TIG焊对2219铝合金C10S与CYS异种热处理状态材料进行焊接,通过万能拉伸试验机、光学显微镜、扫描电镜对接头力学性能及微观组织进行分析研究。结果表明:2219铝合金具有良好的低温适用性,-196℃条件下,接头抗拉强度、断后伸长率分别达到母材(CYS)原始性能的76%和75%,异种热处理状态焊接接头CYS侧熔合区晶粒组织粗大,抗拉强度低,是接头力学性能的薄弱点。     

焊前热处理对440C不锈钢电子束焊接接头组织与性能的影响

研究了焊前退火和调质2种热处理工艺对440C不锈钢电子束焊接接头的组织和力学性能的影响,分析了2种状态下的组织演变规律、接头拉伸力学性能和硬度分布特点. 结果表明:2种热处理状态的板材经过电子束焊接后,焊缝成形良好,焊缝区域均为马氏体和残留奥氏体组织,呈现出非平衡凝固组织,碳及合金元素以固溶形式存在于马氏体及残余奥氏体中,焊缝区域硬度达到398 HV. 焊前经调质热处理后,母材基体由铁素体转变成回火马氏体和残余奥氏体混合组织,同时部分碳化物固溶在基体组织中,使基体组织硬度提高了60％. 与焊前退火态相比,焊前调质热处理板材经电子束焊接后,可使焊接接头抗拉强度提高20％,焊接热影响区硬度提高35％,但接头的塑性变形能力有所下降,断裂均发生在热影响区.     

热处理工艺对SAE4140钢板组织和性能的影响

通过光学显微镜和力学性能等测试手段,对比分析了正火+回火与淬火+回火热处理工艺下SAE4140钢板的组织及力学性能变化,为制定代替原调质工艺提供理论指导.结果表明,13mm厚SAE4140钢板在850℃正火,540℃～560区间进行回火得到的NT态钢板性能与QT态钢板相近,并且批量生产效果良好.