DD6单晶合金气膜孔薄壁平板高温持久性能

在980℃/300 MPa条件下,对带气膜孔与无气膜孔的DD6单晶合金薄壁平板试样进行高温持久试验研究与有限元对比计算。结果表明:在相同名义应力条件下,带孔试样的高温持久寿命比无孔试样的高温持久寿命低,分别为69、90 h,气膜孔的存在破坏了试样的几何连续性,导致气膜孔周围应力集中为主要因素。通过断口宏、微观观察发现,无试样的断裂方式为微孔聚集型断裂,断口上分布着大量方形小平面特征;而带孔试样由于气膜孔改变了试样中的应力分布,在气膜孔附近产生了应力集中,当裂纹扩展至试样边缘,试样被瞬间剪断。基于晶体塑性理论建立了蠕变模型,将其编入ABAQUS的UMAT子程序中对带气膜孔和无气膜孔薄壁平板试样分别进行模拟分析,模拟结果显示与试样的断裂位置及形貌吻合,在工程应用条件下该模型是能用于薄壁平板的高温持久断裂寿命的预测。     

纯钒制备及其性能

采用热等静压(HIP)技术制备纯钒,利用材料试验机、OM、SEM、TEM和TGA等测试纯钒的力学性能并观察其拉伸断口形貌、进行热重分析.结果表明:热等静压温度在1250 ℃以上可以实现全致密化;随温度的升高,抗拉强度、屈服强度均先降低后增加,延伸率及断面收缩率呈相反趋势变化,在1250 ℃综合性能最佳,抗拉强度、屈服强度分别为701,634 MPa,延伸率为22.4%;断口形貌表现出滑断、微孔聚集等不同的断裂方式,不同温度制备的纯钒试样晶粒大小没有显著变化,均观察到板条马氏体组织存在; 氧化行为符合抛物线规律,活化能为118 kJ/mol.     

温度对低温钢07MnNiCrMoVDR接头拉伸性能的影响

通过低温拉伸试验和断口形貌观察分析温度对07MnNiCrMoVDR钢焊接接头的拉伸性能的影响。结果表明,随着试验温度的降低(0~-40℃),07MnNiCrMoVDR钢焊接接头的屈服强度和抗拉强度升高,延伸率和断面收缩率下降;宏观断口形貌和微观断口形貌分析都表明07MnNiCrMoVDR钢焊接接头的拉伸性能随着温度的降低而降低。     

95W-3.5Ni-1.5Fe合金高温性能、组织及断裂机制

研究了95W-3.5Ni-1.5Fe合金在400～1100℃范围内的高温拉伸力学性能及其断口特征,并分析了其断裂机制.结果表明:合金的抗拉强度及屈服强度均随温度升高而降低,延伸率和断面收缩率随温度升高呈现先增加后降低的关系,600℃时延伸率和断面收缩率达到最大值.对其断口分析结果表明:在400～600℃范围内,由于钨相发生了塑脆转变,钨颗粒塑性提高使得两相协调变形能力增强,合金塑性提高.而当温度升高到700℃以上,粘结相发生动态再结晶软化,钨相和粘结相界面结合强度大幅度下降,外加应力不能由粘接相传递到钨颗粒,其两相协调变形能力变差,导致合金强韧性急剧下降.     

6082-T6铝合金板材高低温力学性能研究

以6082-T6铝合金板材为研究对象,采用环境箱和高温炉调节试验温度,通过拉伸试验测试6082-T6不同温度下的抗拉强度、屈服强度、弹性模量、延伸率和泊松比,并对拉伸断口进行扫描分析,研究不同温度下6082-T6铝合金板材的断裂原因。试验结果表明,6082-T6铝合金板材的抗拉强度、屈服强度、弹性模量随着温度的升高而降低,延伸率随着温度的升高而增加,且温度在400℃以上时材料出现明显的软化特征,延伸率变化趋势显著。     

6061-T6铝合金挤压型材高温拉伸性能及模型预测

研究6061-T6铝合金挤压型材在室温(23℃)～500℃范围内的拉伸性能,并对试样断口形貌进行观察与分析。结果表明:随温度的升高,合金抗拉强度和屈服强度呈线性下降趋势,而伸长率则先降后升。温度较低时,合金断口处有大量小韧窝和撕裂楞,以穿晶方式断裂;而在高温条件下,合金断口处小韧窝数量减少,出现大量尺寸较大的孔洞。同时,本试验还对合金抗拉强度、屈服强度和伸长率随温度变化曲线进行了函数拟合,建立了各自的预测模型,为工程应用提供参考。     

镍基单晶气膜孔模拟试样的低周疲劳断裂机理

采用镍基单晶合金DD6带不同数量激光加工气膜孔的薄壁平板模拟试样,对其在900℃下的低周疲劳性能进行了研究,并对试验数据和断口的SEM形貌进行了分析。结果表明:在相同的试验条件下,气膜孔的数量对低周疲劳的寿命影响很大,单孔试样的寿命约为密排多孔试样的10倍;气膜孔周围存在大量微裂纹,带气膜孔试样的破坏属于典型的多源断裂;对于单孔试样及密排多孔试样的中间孔,裂纹沿{001}面扩展;密排多孔试样的上下2排气膜孔周围的裂纹沿多个滑移面扩展。     

数控机床镶钢导轨板的热处理工艺

以数控机床镶钢导轨板60Si2Mn钢为对象,采用淬火+回火的热处理方法对导轨板进行热处理,研究了最佳热处理制度下导轨板在不同温度下的力学性能。结果表明,870℃油淬+480℃回火是镶钢导轨板适宜的热处理制度,较热处理前的镶钢导轨板的抗拉强度和屈服强度都有较大提升,而断后伸长率和断面收缩率略有降低。当试样加热温度为23~400℃时,随着试样温度的升高,屈服强度和抗拉强度都逐渐降低,而断后伸长率和断面收缩率都逐渐升高。     

超细晶Cu-Cr-Zr合金的高温拉伸性能及断裂机制

研究了2种变形处理方式下的超细晶Cu-Cr-Zr合金从室温到600℃的拉伸性能、断口微观组织特征及其断裂机制.结果表明:经4道次等径弯曲通道挤压(ECAP)+时效+4道次ECAP变形处理的合金(No.1试样)的抗拉强度随拉伸温度的升高而降低,室温时,合金抗拉强度为577.17 MPa,延伸率为14.6%;在300℃开始发生动态再结晶软化,抗拉强度迅速减小,到600℃时抗拉强度仅为59.12 MPa.经过8道次ECAP+时效变形处理的合金(No.2试样),室温抗拉强度为636.71 MPa,延伸率为12.1%;从400℃开始析出相对晶界的钉扎作用开始逐渐减弱,抗拉强度大幅降低,600℃时的抗拉强度为65.20 MPa.No.2试样比No.1试样具有更好的室温性能和热稳定性.2种方式处理下合金延伸率随拉伸温度的升高而升高,在高温下都表现出超塑性.高温拉伸断口微观形貌为大量密集、深入的韧窝,其高温断裂机制为微孔聚集的韧性断裂.     

受腐蚀亚共析铀铌合金的力学性能研究

利用加速腐蚀实验方法研究了腐蚀对一种亚共析铀铌合金拉伸性能的影响,并用SEM和EDS对拉伸试样的组织结构、成分、表面形貌和断口形貌进行了分析.腐蚀实验表明:随着腐蚀时间的增加,拉伸试样表面的腐蚀程度加剧,经过约180 d的腐蚀后,试样表面形成了腐蚀斑,其大小为50μm左右;力学拉伸测试表明:在实验范围内,合金的屈服强度和抗拉强度无明显变化,而试样的延伸率及断面收缩率则有下降的趋势.断口形貌表明,合金在实验范围内腐蚀后,其断裂方式仍以韧性断裂为主.此外,对引起合金力学性能变化的主要因素也进行了探讨.     

热处理工艺对ER7车轮钢力学性能的影响

ER7车轮钢经不同工艺热处理后,可获得珠光体片层间距以及铁素体含量不同的显微组织,并对不同工艺处理试样的拉伸性能及－20 ℃冲击性能进行了测试。结果表明,随冷却速度的增大,车轮钢铁素体含量增加,珠光体片间距和珠光体球团尺寸减小。增大冷却速率,会使车轮钢的屈服强度、抗拉强度、伸长率和断面收缩率都随之增加。随着珠光体片间距和晶粒尺寸减小,车轮钢的断裂韧性也相应增大。在850 ℃加热并通过水雾冷却后的车轮钢试样强韧匹配最好,综合力学性能最好。     

304奥氏体不锈钢的同温拉伸行为和形变组织研究

利用金相显微镜、SEM、拉伸试验机研究铸态304奥氏体不锈钢在高温下的力学性能和变形组织特征.结果表明,随着温度的升高,304不锈钢的强度在300～950℃迅速下降,950～1250℃下降变缓;延伸率在950℃时达到最大,为86.28％;断面收缩率在950℃时最大,为94.45％.同时对304不锈钢高温拉伸试样断口进行了宏观和微观形貌观察,并探讨了断口形貌的成因及影响材料塑、韧性的因素.     

退火温度对TA31钛合金大口径无缝管组织与性能的影响

利用真空自耗电弧炉+电子束冷床炉熔铸了Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo(TA31)钛合金圆锭,通过铸坯直接斜轧穿孔制备出ø178 mm×12 mm大口径无缝管,研究了不同退火温度(800、850、900、950 ℃)对TA31钛合金组织演变和力学性能的影响。结果表明:轧制态无缝管为变形的魏氏组织,主要由片层状α相集束和原始β相晶界组成;退火处理后,片层状初生α相减少,原始β相晶界消失,组织逐渐均匀化,但当退火温度超过900 ℃后,α相集束粗化并转变为网篮组织;随退火温度的升高,抗拉强度与屈服强度先略微降低后缓慢增大,而伸长率呈先增大后减小趋势,断口形貌由韧性+准解理混合型断裂逐渐变为韧性断裂再转变为韧性+准解理混合型断裂。综合分析认为,短流程制备的TA31钛合金大口径无缝管适宜退火温度为900 ℃左右,此时抗拉强度、屈服强度和伸长率平均值分别为873 MPa、785 MPa和12.8%。     

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应用AG-IS 100kN岛津电子万能试验机测试超低碳钢冷轧薄板的拉伸性能,分析了试验温度(-40～200℃)、轧制方向和试样厚度(0.27～0.35mm)对其拉伸性能的影响.研究结果表明:抗拉强度随着温度的升高先降低而又略有增加,在200℃时材料出现屈服平台,其强度为135 MPa.伸长率A值随着温度的升高先增加后降低,而后又有所增加.纵向试样的抗拉强度和伸长率值较横向试样的高5％～15％.0.27 mm厚度试样的抗拉强度最高,伸长率最小,0.3mm厚度试样抗拉强度最小、伸长率最大.     

火焰调修工艺对转向架用钢SMA490BW性能的影响

采用火焰调修工艺对高速动车组转向架用钢SMA490BW材料进行了变形调修,并对不同加热温度后进行喷水冷却的材料组织和性能进行研究。结果表明:经火焰调修后,屈服强度、抗拉强度和延伸率都满足SMA490BW规定的要求,呈延性断裂特征,未改变材料断裂的特征属性。随着火焰加热温度的升高,材料的屈服强度、抗拉强度变化不大,断后伸长率有所降低。当火焰加热温度为750℃～850℃时,处于Ac1与Ac3的双相区,冷却后的组织为细化的铁素体、珠光体和少量粒状贝氏体以及少量的原始块状铁素体。当温度达到900℃时,加热温度超过Ac3,由于奥氏体快速冷却形成的贝氏体含量增加,导致材料冲击韧性降低。退火工艺对金相组织结构没有影响,但可以消除内应力,降低硬度,从而改善塑性和韧性。     

Q550D钒氮钢特厚板组织性能与表面质量

研究了控轧控冷工艺对工业试生产的50 mm厚V-N微合金钢中厚板组织与性能的影响,利用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、拉伸试验机等对试验钢微观组织、力学性能及钢板表面质量进行了观察及分析。结果表明:试验钢在终冷温度为630 ℃时,显微组织由针状铁素体、多边形铁素体和少量粒状贝氏体组成,可观察到V(C,N)析出粒子。试验钢中部屈服强度达599 MPa,伸长率为20%,-20 ℃时的冲击吸收能量为199 J。降低钢中Al元素的含量,钢板表面质量得到了明显的改善。     

7A04铝合金超厚板的淬透性

采用万能力学试验机、光学显微镜、扫描电镜等手段,研究了7A04铝合金超厚板的显微组织、性能及淬透性。结果表明:225 mm厚的7A04铝合金热轧板材经过475 ℃×340 min的固溶淬火处理后,再进行120 ℃×24 h 时效,其表面的力学性能最好,抗拉强度为584 MPa,屈服强度为500 MPa,伸长率为11%;T/4厚度层力学性能最差,抗拉强度为396 MPa,屈服强度为257 MPa,伸长率为11%,强度与表面分别相差32%、49%。淬透深度为单面32 mm。通过调控化学成分、加大轧制压下量、增加淬火冷却速率等可改善板材表心力学性能之差,并提高淬透性。     

终轧温度对Si-Mn系热轧双相钢组织和性能的影响

文章研究了在采用低温区大变形和轧后连续冷却工艺时,终轧温度对传统Si-Mn系热轧双相钢组织和性能的影响。结果表明,在试验工艺条件下,试验钢的最终组织均为铁素体+马氏体的双相组织。随着终轧温度(770℃~850℃)的升高,试验钢的屈服强度由415MPa急剧降低到335MPa,而抗拉强度变化不大,约为690MPa;随着终轧温度的升高,铁素体晶粒尺寸逐渐均匀,平均晶粒尺寸先增大,后减小,铁素体含量约为88%;试验钢的n值和延伸率,则随着终轧温度的升高而升高,在温度850℃时,n值达到0.23,延伸率达到28.7%。     

冷却工艺对抗大变形管线钢X70HD热涂敷性能的影响

抗大变形管线钢加热并保温一段时间后,钢管力学性能将发生变化,通常屈服强度、屈强比升高,均匀延伸率降低,应力-应变曲线形状改变等,这些性能变化将降低钢管的抵抗变形的能力。利用扫描电镜等设备研究了冷却工艺对21 mm X70HD抗大变形管线钢组织、性能和应变时效硬化的影响。结果表明,随开始冷却温度的降低,先共析铁素体含量逐渐增加,贝氏体含量逐渐降低,贝氏体由粒状逐渐向板条状转变,当开始冷却温度在700℃时,钢板具有最佳的综合力学性能,试验钢板通过制成1016 mm钢管,钢管在200℃时效保温5 min下,纵向屈服强度Rt0.5为509 MPa,抗拉强度Rm为692 MPa,延伸率为42%,屈强比Rt0.5/Rm为0.73,Rt1.5/Rt0.5为1.19、Rt2.0/Rt1.0为1.10,均匀变形伸长率达到9.5%。     

返红温度对低屈强比高强度耐火耐候钢组织及性能的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等方法对不同返红温度下的低屈强比高强度耐火耐候钢的微观组织及力学性能进行了研究与分析。结果表明:当钢板水冷后的返红温度从550 ℃下降至350 ℃时,试验钢显微组织由铁素体和少量贝氏体逐渐转变为由板条贝氏体和弥散细小的M-A岛组成的复相组织结构,贝氏体板条尺寸进一步细化,钢板的屈服强度、屈强比明显升高,抗拉强度变化不大,断后伸长率降低。在返红温度为450~500 ℃范围内试验钢具有较低的屈强比和更优异的强韧性匹配。