从微观角度研究铝的宏观力学性能

从微观角度进行了分子模拟,建立了铝的晶胞,依据第一性原理,计算出其弹性系数矩阵,结合宏观尺度的微元体,建立了微元体的弹性性能和晶胞之间的弹性系数的关系,得到的模拟计算结果和实验值非常接近.     

冷轧压下率和退火工艺对超低碳IF钢再结晶及力学性能的影响

以碳含量为12mg·kg-1的超低碳IF钢为研究对象,利用Gleeble3500型热模拟试验机结合硬度测量和显微组织观察等方法研究了冷轧压下率和退火工艺对其再结晶和力学性能的影响。结果表明：经历75％,79％和84％压下率冷轧后,试验用钢的再结晶温度分别为691,688,685℃,低于碳质量分数为0．0024％IF钢的...     

热轧冷却方式和冷轧压下率对含钛IF钢冷轧板组织和力学性能的影响

以工业生产的、采用层流冷却和超快速冷却的含钛IF热轧板为试验材料,在实验室研究了热轧冷却方式和冷轧压下率对退火后试验钢组织和力学性能影响。结果表明:当冷轧压下率为65%和75%时,与层流冷却相比,超快速冷却试验钢的Rp0.2约低10MPa左右,n值高0.02,r值稍高;当冷轧压率在55%~85%时,试验钢的Rp0.2为100~120MPa;最佳工艺为热轧后采用超快速冷却,PY400温度约为780℃、冷轧压下率为65%~75%、退火温度为730℃;在此最佳工艺下,试验钢具有较低的屈服强度和优良的冲压成型性能。     

TWIP钢/IF钢热轧复合板材的微观结构和界面结合性能

界面结合可靠性是影响层状复合板材力学性能的重要因素。采用热轧复合和退火工艺制备TWIP钢/IF钢/TWIP钢三层复合板材,通过拉剪试验、显微硬度测量、结合界面周围合金元素分布的定量分析、变形前后微观组织表征,研究层状复合板材的结合界面形成、界面结合可靠性以及层间剪切变形行为。结果表明：复合板材的相邻层之间形成平均宽度约12μm的界面结合区域,其内部包含片条状马氏体组织,且该薄层区域的硬度显著高于两侧TWIP钢和IF钢的硬度;邻近界面结合区域,主要合金元素C和Mn发生明显重分布。基于上述表征与分析,提出复合板材层间结合界面的形成机制。复合板材的层间结合剪切强度大于IF钢的剪切强度,拉剪试样断裂失效发生在IF钢基体,表明结合界面区域在其两侧分别和IF钢和TWIP钢之间形成良好的冶金结合。拉剪过程中,IF钢良好的塑性变形能力有助于抑制结合界面区域两侧平行微裂纹和结合界面内部垂直微裂纹的形成和扩展。     

Q&P工艺对1800MPa新型热成形钢微观组织和力学性能的影响

现阶段热冲压成形钢一直存在塑性差、冲击韧性低、弯曲吸能有限等潜在问题,需要采用一些新兴的技术来提高其塑韧性,使其更好地服役于车身轻量化。采用盐浴的方式对1800MPa新型热冲压成形钢进行一步QP热处理,研究淬火温度、配分时间和配分温度对热冲压成形钢微观组织和力学性能的影响,并通过XRD,EBSD研究残余奥氏体的含量与分布以及残余奥氏体的含碳量,得到最佳热处理工艺参数。研究结果表明:当配分温度一定时,随着配分时间的延长,试样的抗拉强度和屈服强度呈现下降趋势,而伸长率呈现增加的趋势。在230℃配分30s时,试验钢的综合力学性能达到最佳,其抗拉强度、伸长率和强塑积分别达到2 034 MPa、10.2%和20 747 MPa·%;相比直接淬火分别提高9.5%、73.5%和90.0%。在保持超高强度的同时,塑韧性得到显著提高,满足汽车用钢要求,能够更好地服役于汽车轻量化制造。     

退火温度对IF钢织构形成与发展的影响

本文对宝钢生产的超低碳ＩＦ钢在退火过程中金相组织的观察、晶粒尺寸的测定，以及织构的形成与发展的定性和定量研究，其结果表明：退火温度显著影响再结晶织构的发展。当Ｔ＋８－－８５０℃范围时，该钢具有很强的γ织构（｛１１１｝∥ＮＤ），并形成细小而均匀的“饼形”晶粒。这种组织的形成有利于深冲性能的提高。     

20CrMo双相钢力学性能与微观组织关系的研究

对20 CrMo钢在双相区淬火后回火得到的组织与常规性能的关系进行了研究.其目的是要找到使20CrMo钢的各种性能配合最好的适当的淬火温度.试验结果表明:20 CrMo钢在820℃淬火后回火,强韧性匹配很好,认为20 CrMo钢临界淬火加热温度选为820℃为最佳.     

20CrMo双相钢力学性能与微观组织关系的研究

对20CrMo钢在双相区淬火后回火得到的组织与常规性能的关系进行了研究。其目的是要找到使20CrMo钢的各种性能配合最好的适当的淬火温度。试验结果表明：20CrMo钢在820℃淬火后回火,强韧性匹配很好,认为20CrMo钢临界淬火加热温度选为820℃为最佳。     

20 CrMo双相钢力学性能与微观组织关系的研究

对20 CrMo钢在双相区淬火后回火得到的组织与常规性能的关系进行了研究。其目的是要找到使20 CrMo钢的各种性能配合最好的适当的淬火温度。试验结果表明:20 CrMo钢在820℃淬火后回火,强韧性匹配很好,认为20 CrMo钢临界淬火加热温度选为820℃为最佳。     

时效处理对合金钢微观组织与力学性能的影响研究

研究时效处理对Fe-20Mn-8Al-1.1C奥氏体轻质合金钢热轧板材与固溶板材微观组织、力学性能的影响。时效处理过程中,奥氏体晶内析出kappa碳化物是材料屈服强度提高、加工硬化率降低的主要原因。相比热轧板材,固溶板材具有更强的加工硬化能力和时效硬化能力。当时效处理温度介于550～650℃时,奥氏体晶内发生调幅分解反应,生成弥散分布的细小kappa碳化物颗粒,固溶板材表现出良好的时效强化特征。随着时效处理时间的延长,奥氏体晶界附近发生共析反应,共析反应产物向晶内生长。同时,晶内kappa碳化物发生粗化。两者共同作用使材料发生过时效,材料的硬度显著降低。     

反常组织对Q235钢力学性能的影响

对Ｑ２３５钢中反常组织的形成及对力学性能的影响了试验研究了。结果表明,反常组织的形成与多个因素有关,关键因素是等温温度及冷却方式;反常组织降低材料的强度及冲击韧性,细晶（８－９级）状态下,反常组织对钢材的断裂性质影响不大,粗晶（５－６级）状态下反常组织的危害极大,并导致材料发生室温脆性断裂。     

等温淬火对GCr15钢力学性能的影响

研究了等温淬火对 GCr1 5钢力学性能的影响。结果表明 ,经 850°C奥氏体化和 2 4 0°C等温 1 5～ 60 min,可获得强韧配合的最佳值 ,且其基体硬度仍保持在 57.4～ 61 HRC,有效地提高了GCr1 5钢的综合力学性能     

不同热处理对H13钢力学性能的影响

长期以来,我国工具行业热锻模具一直采用3Cr2W8V钢制造,它具有较高的高温强度和热稳定性。但它碳化物较多,分布不均匀,冲击韧度和热疲劳抗力较差,易使模具型腔产生龟裂,且裂纹扩展速度大,脆裂失效快,从而造成生产效率低,增加产品成本。 4Cr5MoSiV1钢是我国70年代从国外引进的钢     

SAE1055钢化学成分对力学性能影响的研究

以钢厂对SAE1055钢国产化过程中的100个样本为研究对象,基于线性回归统计学方法,构建了其力学性能与化学成分的回归函数,并获取到其间的变化规律。研究结果表明,C、Si、Cr、Mn和Ti对SAE1055钢力学性能有显著的影响,提升Si元素含量,同时降低Cr、Mn、Ti、Al和Ni元素的含量,对提高其强度会产生较大的提升作用。在现有SAE1055钢标准范围内,实际应用中适当调整各元素含量,对提高SAE1055钢的力学性能产生了一定的促进作用。     

钛-钢爆炸复合板的微观组织结构及力学性能

采用合适的工艺参数将TA2和Q345进行爆炸复合,并对获得的爆炸复合板进行微观组织结构分析和抗拉强度、剪切强度、显微硬度等力学性能测试。结果表明,复合板的力学性能良好,能够满足实际工程需要;复合板金相组织分析显示,结合界面呈波状结合,爆炸焊接时,在结合界面处发生强烈塑性变形,距界面处越远塑性变形越小,显微硬度越低;对复合板靠近钛侧界面进行X射线衍射(XRD)分析,未发现有脆硬的金属间化合物相生成,保证了复合板界面具有较高的结合强度。     

VC析出相对Fe-Mn-Si-Al相变诱导塑性钢微观组织演变及力学性能的影响

Fe-Mn-Si-Al相变诱导塑性钢因具有较低屈服强度和良好低周疲劳性能,有潜力替代现有抗震用低屈服点钢制造钢阻尼器。对试验用钢进行准静态拉伸和低周疲劳试验,并借助多种组织表征方法研究试验用钢变形前后的微观组织演变,揭示VC析出相及奥氏体晶粒尺寸对其力学性能的影响规律及作用机理。结果表明:奥氏体晶粒粗化可以促进ε马氏体生成交叉状多变体,从而在准静态拉伸过程中,提高试验用钢断后伸长率;而在低周疲劳变形过程中,交叉状多变体削弱ε马氏体相变可逆性,使其疲劳寿命降低。VC析出相有助于提高试验用钢的屈服强度和抗拉强度,但其对ε马氏体生长具有抑制作用,使断后伸长率降低。在低周疲劳变形过程中,VC析出相钉扎ε马氏体/奥氏体两相界面,抑制ε马氏体逆相变,从而使试验用钢的循环加工硬化程度显著提高,低周疲劳寿命降低。     

双相钢的力学性能和对成形极限的影响

对两个来自不同生产线的冷轧双相钢DP780试样的主要力学性能进行比较,发现相同牌号的DP钢产品性能有显著差异。建立拉伸过程的有限元模型,将拉伸试验和有限元仿真相结合,利用材料失效点主应变二次导数的变化规律准确预测DP780在拉伸过程中的缩颈和破裂。研究发现相同牌号的DP钢产品成形极限亦有明显不同。最后从延伸长度和极限应变两方面定量分析应变强化指数n值和强度系数K值的变化对拉伸过程成形极限的影响。发现应变强化指数n值的变化对成形极限影响较大,强度系数K值的变化对成形极限影响较小。增大n值可以提高发生缩颈和破裂时的延伸长度和极限应变。     

W掺杂对CrAlN薄膜微观结构及力学性能的影响

通过改变W靶电流,采用磁控溅射技术在M2工具钢表面制备不同W含量的CrAlWN薄膜,利用SEM、EDS、XRD、纳米压痕仪和摩擦磨损试验仪研究了不同W含量的CrAlWN梯度薄膜的微观结构、膜/基结合力、力学性能和摩擦磨损性能。结果表明:CrAlN和CrAlWN薄膜的表面呈颗粒状,W的掺杂未改变CrAlN薄膜原有的晶体结构;随着W的掺杂和含量提高,CrAlN薄膜的力学性能和摩擦性能均有显著提高。     

回火工艺对45CrNiMoVA微观组织及力学性能的影响

通过研究不同回火工艺对45CrNiMoVA强塑积的影响,并采用万能拉伸试验机以及OM、XRD、TEM等技术手段分析该材料在不同回火工艺处理下的微观变化机理。研究发现在经过水空交替时控淬火处理以及较低温度的回火处理时,45CrNiMoVA的强塑积变化不明显,当回火温度继续升高,达到较高温度时,45CrNiMoVA的强塑积则大幅提升。通过TEM试验结果可以推测其原因为,在较高温度的回火处理时,材料中有大量弥散分布的细小碳化物颗粒析出,在一定程度上细化了组织晶粒,达到了细晶强化的作用。由此可见,回火温度决定了45CrNiMoVA塑韧性与强度匹配,在实际生产中可根据生产需要选择合适的回火温度。     

高锰钢晶界微观应力状态的有限元计算

通过对高锰钢晶粒内部和晶界偏聚硬壳层区域的有限元应力模拟计算,获得了不同偏聚程度条件下的应力状况。计算结果表明,晶界应力集中程度随晶界Ｍｎ偏聚浓度和偏聚层厚度的上升而显著提高,由于晶界偏聚而导致的晶界区域硬壳层对高锰钢的断裂性能是非常有害的。从模拟计算这一角度证实了晶界应力集中是高锰钢产生脆断的主要原因,这与宏微观结构成分和力学性能试验所得到的结果吻合。