铁素体/马氏体双相钢的组织及性能

采用金相显微镜、SEM等试验方法,研究了中碳铁素体/马氏体双相钢的组织及性能。结果表明:在785~800℃淬火,起始组织为铁素体加珠光体的A型组织钢和起始组织为马氏体的B型组织钢随两相区淬火温度的升高强度升高;原始组织不同两相区淬火后钢的组织及性能不同,经785℃×30 min淬火的B型组织钢强度明显高于A型组织钢,经800℃×30 min淬火的B型组织钢伸长率和断面收缩率高于A型组织钢;785℃保温10 min淬火的B型组织钢相比于A型组织钢奥氏体化过程加速,钢的强度及塑性均好于A型组织钢;两相区淬火具有双相组织的钢具有连续屈服和快速应变硬化现象及低的屈强比,785℃×30 min两相区处理的钢与调质处理的钢相比塑性低但强度明显提高,785℃×10 min两相区处理的B型组织钢强度略低于调质钢,但塑性略有增加。     

40Cr钢表面纳米化组织与性能的研究

采用超音速微粒轰击技术(SFPB)对40Cr调质钢进行表面纳米晶结构层的制备,利用TEM、XRD、GX-71型金相显微镜和TUKON2100显微/维氏硬度计等对表面纳米层的组织结构、硬度以及耐磨性进行了分析研究.结果表明:经过SFPB表面处理后,40Cr调质钢表面晶粒细化,形成了随机取向的铁素体和渗碳体纳米晶粒构成,晶粒尺寸达到10nm,纳米层厚度为40μm.纳米晶粒尺寸随着距表面距离的增加而增大,纳米化主要是位错运动的结果.经SFPB处理后,表层的显微硬度提高到526HV,且随着深度的增加,硬度迅速降低,表面的耐磨性也明显提高.     

疲劳试验温度对TC11钛合金表面纳米化后的组织和性能的影响

在不同温度(-30℃,25℃,150℃)下对超音速微粒轰击(SFPB)表面强化后的TC11钛合金进行高周疲劳试验,并借助扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)等试验手段研究了不同疲劳试验温度下的断口及断口附近的微观组织。结果表明:超音速微粒轰击后,TC11钛合金构件表层形成晶粒尺寸约为10 nm、层厚为30～50μm的梯度纳米组织;不同温度下高周疲劳试验后,钛合金构件表层组织的晶粒尺寸仍处于纳米量级,平均尺寸与疲劳加载前相当;超音速微粒轰击强化使得钛合金构件疲劳裂纹源萌生位置由表层移至次表层,不同温度下的疲劳断口均由疲劳源区、裂纹扩展区、瞬断区三部分组成,疲劳条带宽度随着试验温度的升高而增大。     

表面纳米化焊接接头力学性能研究

采用超音速微粒轰击(Supersonic Particles Bombarding)技术对0Cr18Ni9Ti不锈钢和16MnR低合金钢焊接接头表面进行处理,利用金相显微镜和透射电镜对材料表层结构进行表征,并测量了处理后焊接接头表层硬度、拉伸性能、弯曲性能和残余应力.结果表明:经超音速微粒轰击处理可以在焊接接头表层形成尺寸均匀的纳米晶组织,而且纳米化结构表层的硬度远高于心部,材料的抗拉强度和屈服强度均有提高.     

40Cr钢表面纳米化对气体渗氮行为的影响

采用超音速微粒轰击技术对40Cr钢经调质处理后进行单面表面纳米化,使其表面形成晶粒尺寸约10nm的纳米晶层,然后对试样进行不同温度和时间的低温气体渗氮。利用金相法,硬度法和X射线衍射法对试样两面的渗氮层进行分析对比。结果表明：纳米层表面形成氮化物的温度可降至300℃左右,而在450℃时,原始粗晶面气体渗氮才形成连续的氮化物层。主要原因是表面纳米化后大量的晶界为氮原子的扩散提供了通道,同时,晶界和晶内存在的缺陷也可降低氮化物形成的氮势门槛值。     

超音速微粒轰击表面纳米化及其对耐磨性的影响

采用超音速微粒轰击技术对20钢进行表面纳米化处理。研究了表面纳米化工艺对材料流失与形貌变化的影响，并采用往复磨损试验机研究了纳米化表面的磨损性能。结果表明：超音速微粒轰击在表面形成纳米层过程中使材料发生流失和表面粗糙度增大。在干摩擦和油润滑条件下，微粒轰击样品的磨损率分别是未轰击样品的2．77和1．83倍，轰击抛光样品的磨损率则比未轰击样品分别降低了26％和42％。对其影响耐磨性的原因作了初步讨论。     

退火温度对铁素体/马氏体双相钢组织及性能的影响

利用扫描电镜、室温拉伸、冲击测试等试验方法,采用两相区退火,研究了退火温度对铁素体/马氏体双相钢组织和性能的影响。结果表明:试验钢热轧态组织为铁素体+马氏体,铁素体含量为32.8%;随着两相区退火温度由720 ℃逐渐提高至830 ℃,铁素体含量由45.7%降低到23.6%,马氏体含量逐渐提高;试验钢的屈强比由热轧态的50%,提高至830 ℃退火后的60%;试验钢的冲击吸收能量与铁素体含量成线性关系。     

含Al双相钢相变行为及退火温度对力学性能的影响

利用Formastor热膨胀仪测试了一种含Al中硅中锰双相钢的连续冷却过程的相变行为,采用连续退火热模拟试验机进行了连续退火试验,测试了力学性能,观察了微观组织。结果表明,试验钢以10℃/s的加热速率加热过程中,Ac1和Ac3分别为713 ℃和918℃,与热力学平衡状态相比,分别需要29 ℃和58 ℃的过热度;连续冷却过程中,发生铁素体相变的临界冷速为3~5 ℃/s之间,贝氏体相变的临界冷速为15~30 ℃/s;连续退火过程中,随淬火温度的提高,抗拉强度呈逐渐升高的趋势,而伸长率呈逐渐降低的趋势,应变硬化指数n值对淬火温度不敏感。     

热处理工艺对Fe-12Cr马氏体钢组织与力学性能的影响

对Fe-12Cr马氏体钢包壳管材分别进行980～1050℃下保温15～30 min正火处理,随后在730～790℃温度下进行2 h回火处理,研究不同热处理工艺对Fe-12Cr马氏体钢包壳管材微观组织、室温和高温力学性能的影响。结果表明:正火处理后,冷轧Fe-12Cr马氏体钢的组织为板条马氏体,冷轧态的碳化物粒子会部分固溶于马氏体基体中;随正火温度的升高,残余碳化物的含量降低,且原奥氏体晶粒尺寸会增大(从980℃的9μm增至1050℃的12μm);回火处理后,马氏体基体上重新析出细小碳化物粒子,且随回火温度增加,碳化物粒子会发生粗化,平均尺寸为0.2～0.28μm,而马氏体板条间距几乎不随回火温度发生变化。Fe-12Cr马氏体钢经过1050℃×15 min正火+760℃×2 h回火处理后具有最佳的综合力学性能,其在600℃下的屈服强度为270 MPa,伸长率为40%;此时合金的碳化物粒子体积百分数最高,约为4.5%。     

论马氏体—贝氏体双相钢的现代发展

本文扼要论述了马氏体—贝氏体双相钢热处理工艺的现代发展概况、分为连续冷却和等温淬火的复相热处理两大类、对复相热处理的工艺过程、显微组织与亚结构、力学性能的对比、强韧化机制、生产应用的效益以及有待研究的课题等问题作了介绍。     

2A14铝合金表面纳米化对第二相颗粒的影响

为提高铝合金材料力学性能,采用超音速微粒轰击(SFPB)技术对2A14铝合金进行表面纳米化处理,利用XRD、SEM和TEM等研究2A14铝合金表层第二相颗粒的弥散分布和形貌变化机理。结果表明:材料表面经强烈塑性变形形成约30μm厚的纳米层和约120μm厚的过渡层,表面纳米层晶粒尺寸为50~100 nm,表面显微硬度提高了1倍多,纳米层和过渡层中第二相颗粒得到细化,总体弥散分布比基体更加均匀,距表面距离越近,细化效果和总体弥散分布越好;在过渡层里部分第二相颗粒被亚晶界切分,在纳米层中第二相颗粒均被纳米晶包裹,第二相颗粒的边界与纳米晶晶界部分重合。第二相颗粒被纳米晶包裹影响纳米层晶界迁移机制,对材料表面性能的改善有积极意义。     

精炼处理对低合金双相耐磨钢力学性能的影响

Mn-Si系双相高强度低合金耐磨铸钢在熔炼过程中产生的非金属夹杂物和气体会严重影响耐磨钢的力学性能.采用精炼技术对真空熔炼后的钢液进行精炼处理,并与未经过精炼处理的双相耐磨钢进行了比较研究,发现精炼处理后的试验钢中的氧、氮、硫等有害元素含量大幅降低;非金属夹杂物的形貌变小变圆,数量也有所降低.力学性能测试表明,经过精炼处理后的双相耐磨钢的冲击韧性和延展性获得了大幅提高.     

钨铜合金表面纳米化及其性能分析

采用超音速微粒轰击法在CuW70假合金表面制备出一定厚度的纳米晶层,测其硬度及电性能,并利用XRD和SEM对其物相及显微形貌进行分析。结果表明,在实验过程中,轰击微粒以很高的动能连续作用于W-Cu合金表面,致使W颗粒和粘结相铜细化,最终在合金表层制备出晶粒尺寸约80 nm、厚度约十几微米的纳米层,且最佳纳米化效果出现在次表层。此外,显微硬度值较原始基体提高40%~60%;而电导率基本未变。再者,表面纳米化能够抑制电弧的形成和快速熄灭电弧,可达到抗电弧烧蚀的目的。     

低Si-Mn含Nb、Ti热轧双相钢的工艺与性能研究

通过实验室热轧试验,研究了工艺参数(终轧温度、层冷开始温度、卷取温度)对低Si低Mn含Nb、Ti热轧双相钢的组织性能的影响。通过合理的工艺控制得到了含有80%～90%的多边形铁素体及10%～20%的岛状马氏体,强度级别为550～600MPa的双相钢。     

低Si-Mn含Nb、Ti热轧双相钢的工艺与性能研究

通过实验室热轧试验，研究了工艺参数（终轧温度、层冷开始温度、卷取温度）对低Si低Mn含Nb、Ti热轧双相钢的组织性能的影响。通过合理的工艺控制得到了含有80％-90％的多边形铁素体及10％-20％的岛状马氏体．强度级别为550-600MPa的双相钢。     

低成本热轧双相钢组织性能研究

利用两段式和三段式冷却方式进行低Si—Mn含Nb、Ti热轧双相钢实验，通过合理的工艺参数控制得到了细小的铁素体基体上均匀分布的马氏体组织，屈强比为0．6，强度级别为550MPa级热轧双相钢。并分析讨论了工艺参数对组织性能的影响，为现场工业试制提供了理论基础。     

焊接及焊后热处理对双相钢组织和性能的影响

研究了焊接及焊后热处理对双相钢板组织和性能的影响。试验结果表明,焊接时的高温作用使焊缝和周围的组织发生了变化,分析了几组焊接试样的金相组织。对试样进行显微硬度测量发现,焊缝处的显微硬度值最高,热影响区的硬度有一个最低值。随着临界区淬火温度的上升,硬度值有相应的升高,焊接后的回火热处理使显微硬度值下降,回火温度越高,硬度值下降越多。拉伸试验结果表明,与双相处理相比试样焊接后的Rm、Rpo、2以及A值明显下降,焊后回火热处理使Rm和Rpo．2值下降,而γ,n,A值有所升高。     

08VTiRE双相钢钢板的组织和性能

研究了０８ＶｉＲＥ钢的双相处理工艺，组织和性能。结果表明，通过在（α＋γ）两相区不同温度的加热淬火处理获得了不同Ｆ＋Ｍ比例的双相钢钢板，其性能可调整双相处理工艺来调节。０８ＶＴｉＲＥ双相钢的力学性能可随双相处理工艺的不同而变化。