ULCB钢中的冷变形与ε-Cu的脱熔行为

研究两种工艺的含铜超低碳贝氏体钢（ULCB）时效硬化行为,一种是直接固熔时效处理;一种是在固熔与时效处理之间进行一定量的冷预变形处理.实验结果表明,在一定的时效温度内,该钢的ε-Cu析出动力学曲线均会出现双峰甚至三峰现象.且经过预变形处理的钢,峰值出现的时间大幅度提前,峰值的高度也有明显的提高,在低温450℃时,预变形的这一作用更加明显.变形时效后,试验钢中的ε-Cu析出大量增加,且更加均匀.     

7050超高强铝合金蠕变时效成形行为与性能研究

对7050超高强铝合金进行蠕变时效处理,采用维氏硬度、晶间腐蚀和剥落腐蚀等试验对其力学性能与腐蚀行为进行研究,采用光学显微镜和透射电子显微镜对微观组织进行观察,研究蠕变时效对合金微观组织与性能的影响。结果表明：合金的稳态蠕变速率随温度的升高和应力的增大而逐渐升高,时效温度是影响合金蠕变速率和抗腐蚀性能的主要因素。7050超高强铝合金的稳态蠕变速率与蠕变应力和蠕变温度的关系可以表示为：$ \dot \varepsilon = {e^{12.226}}{\sigma ^{1.66}}{\rm{exp}}( - 120\;536/RT) $。蠕变时效处理后,合金的维氏硬度、抗晶间腐蚀和抗剥落腐蚀性能均得到提高。合金在120 ℃和140 ℃下蠕变时效后,维氏硬度和抗腐蚀性能都保持在较高的水平,160 ℃下合金的维氏硬度和抗腐蚀性能均较低。人工时效后,7050超高强铝合金中的主要强化相为大量弥散分布的η′相,蠕变时效后,晶内和晶界析出相尺寸略有减小,晶界析出相分布不连续,电化学腐蚀速率减小,合金抗腐蚀性能提高。     

时效对10Ni10Mn2CuAl钢组织及性能的影响

基于富Cu相和NiAl(Mn)相复合沉淀析出强化的方式设计了一种新型高强度舰船用钢10Ni10Mn2CuAl,探究了时效处理工艺对10Ni10Mn2CuAl钢的组织及性能的影响.采用Thermo-Calc软件对析出相析出温度和含量进行理论计算,采用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)对基体典型夹杂及对时效处理后组织进行了分析,并进行了性能测试.研究结果表明:钢中富Cu相析出温度区间为300~606℃,最高质量分数为1.41%.随时效时间增加,马氏体板条呈现粗化到细化演变,硬度增加到峰值后趋于稳定.随时效温度升高加速析出相析出过程,硬度达到峰值的时间缩短.在最佳热处理工艺下(500℃时效24h),实验钢屈服强度为1435.51MPa,抗拉强度为1555.42MPa,延伸率为8%,综合性能达到最优.     

Cu-Nb-Ni-Cr-Mo钢的析出硬化

测定了不同Ｃｕ含量的Ｃｕ－Ｎｂ－Ｎｉ－Ｃｒ－Ｍｏ钢在４５０￣６５０℃时效时的硬度变化曲线,并结合光学金相与电镜观察分析了时效过程中的组织变化与脱溶沉淀行为,实验结果表明：时效硬化是ε－Ｃｕ析出强化,Ｎｂ的碳氮化物以及含Ｃｒ的碳化物强化综合作用的结果;相同时效温度下含Ｃｒ碳化物的时效峰在时铲后期出现;在低铜钢中,时效前期出现的ε－Ｃｕ时效峰与Ｎｂ的碳氮化的时效峰重叠;在高铜钢中,由于铜含量升高,ε－     

冷却方式及时效处理对580℃气体渗氮层的影响

工业纯铁(厚度为1mm)经580℃气体渗氮4h后进行不同方式(油淬,炉冷)的冷却,然后对油淬的试样进行自然时效和100~220℃的人工时效.采用X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜、维氏显微硬度计和拉伸疲劳实验机等研究了不同热处理条件下渗氮层的微观组织结构和力学性能.结果表明:渗氮试样完全由化合物层和扩散层组成,冷却方式不改变化合物层的厚度和最外层的相结构,却显著影响扩散层的微观组织和力学性能.油淬试样的扩散层在自然时效过程中形成大量的氮原子团簇从而产生了自然时效强化;人工时效可以控制油淬试样扩散层中析出相的种类和数量,低温时效的析出相主要为α′′-Fe16N2相,较高温度时效的析出相主要为γ′-Fe4N相;自然时效样品具有很高的硬度和强度,人工时效样品的硬度和强度随时效温度的升高而降低,较高温度时效有助于提高延伸率;化合物层对渗氮层的强度没有很大影响,但却显著降低了渗氮层的拉伸疲劳强度.     

一种新型低碳贝氏体钢的研制

以Mn,Si,Cr为主要合金元素,设计并制造一种新型的低碳贝氏体钢.系统地研究了选定成分和工艺对贝氏体钢显微组织和力学性能的影响.结果表明,该钢种在设定的等温淬火工艺条件下,可以获得无碳化物析出的奥氏体-贝氏体组织.含有该组织的钢具有良好的综合力学性能.     

低碳含铌钢粗晶奥氏体再结晶的数值模拟

建立了基于析出、回复和再结晶之间交互作用的低碳含铌钢组织预测模型,用于模拟低碳含铌钢热轧道次间隔期间粗晶奥氏体的再结晶及析出行为,并讨论了模型在绘制低碳含铌钢的再结晶-析出-时间-温度(RPTT)图中的应用. 结果表明,模型对两种低碳含铌钢在热变形道次间隔期间内粗晶奥氏体的组织演变过程的模拟结果与测试数据符合较好,可以有效预测不同低碳含铌钢在不同工艺条件下的析出和再结晶行为.     

热处理工艺对触变成形AZ91D镁合金组织的影响

对触变成形AZ91D镁合金在不同热处理条件下的时效组织进行了研究,结果表明:随着固溶温度的增加,第二相具有较大的时效析出速度,并且析出数量较多.经415 ℃、24 h固溶处理后的试样在时效处理过程中,第二相有两种析出方式:连续与不连续析出.在180 ℃没有连续析出,温度高于200 ℃后两种方式交替进行.时效处理温度越高,第二相析出的速度越快.同时也使得连续析出在很短时间内就开始发生,并且在晶粒内部与不连续析出互相交织在一起进行.     

改进310奥氏体不锈钢长期时效后的组织与性能

借助扫描电子显微镜、透射电子显微镜以及高温、室温拉伸和硬度测试研究了实验室研发的改进310奥氏体不锈钢在700℃长期时效后的组织与性能.700℃时效1000 h后,实验钢在晶界和晶内析出了大量(Cr,Fe,Mo)23C6、(Cr,Fe)23C6、σ相和少量的χ相.析出相对实验钢的室温力学性能有明显的强化作用.强度增加,硬度升高20 Hv,同时延伸率仍保持在30%以上.高温下,析出强化效应减弱,延伸率轻微下降.通过断口表面和剖面观察发现,时效1000 h后,实验钢的高温拉伸断口为韧性断裂,未观察到裂纹和孔洞;而室温拉伸断口为脆性断裂,断口附近则观察到σ相中出现裂纹和孔洞.从σ相的脆-韧转变和实验钢基体的室温和高温强度的不同,讨论了在室温拉伸过程中产生裂纹和孔洞的原因,以及时效对室温和高温力学行为的不同影响.     

Mg-6Gd-Y-0.6Zr的析出行为和力学性能

利用光学显微镜、扫描电镜、X线衍射、透射电镜等手段研究添加1％Y(质量分数,下同)对Mg-6Gd-0.6Zr 合金析出行为和力学性能的影响.研究结果表明:添加合金元素Y能大大促进Mg-6Gd合金的时效析出;具有高过饱和度的Mg-6Gd-Y-0.6Zr合金在200℃表现出显著的时效硬化现象;随着时效温度的升高,晶界周围析出相极度粗化并且β'相体积分数降低、分布不均;尤其在250℃峰时效的组织中观察到Mg-6Gd合金所不具备的β'相.200℃时效72 h后,合金获得优异的力学性能,其室温抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为354MPa,292MPa和9.5％,250℃时抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为307MPa,220MPa和13.6％.     

含磷高强IF钢中FeTiP相的脱溶及硬化现象

分析含磷高强ＩＦ钢中ＦｅＴｉＰ相的脱溶行为及对硬度的影响，发现含磷ＩＦ钢的时效硬化现象，实验表明，５５０℃时效时硬化效果比较明显。电镜和能谱分析表明大量细小的ＦｅＴｉＰ相脱溶是产生硬化现象的重要原因。７５０℃时效时，ＦｅＴｉＰ相中Ｆｅ：Ｔｉ：Ｐ（原子比）并不严格地符合１：１：１的比较，且在晶界及晶内均有析出，在超低碳高纯净微合金钢中，如ＦｅＴｉＰ相等非碳氮化合物导致的硬化现象值得引起重视。     

汽车弹簧与螺栓用钢微塑性服役行为的研究

为研究汽车用弹簧钢与高强度螺栓钢的微生服役行为,在MTS材料试验系统上进行了不同钢种在不同强度水平和不同循环应力条件下的室温蠕变试验,结果表明,较低含碳量弹簧钢和螺栓钢的循环蠕变经历快速蠕变,稳定蠕变和失稳蠕变三阶段,而较高含碳量的钢,则只有后两个阶段,循环蠕变规律可用经验公式Δε=εoN^c描述,钢的化学成分,强度,服役应力和预应变处理显著影响其微塑性服役行为。     

反应堆压力容器钢辐照硬化脆化的中子注量率效应

 针对中子注量率对核电站反应堆压力容器(RPV)钢辐照硬化脆化的影响,总结了不同铜含量RPV 钢的辐照硬化脆化的中子注量率效应.结果表明,在低铜(Cu≤0.08%)和高铜(Cu>0.08%)RPV 钢中,中子注量率对辐照硬化脆化有不同的作用结果.在中子注量率≤1×10¹² n·cm^-2·s^-1(E>1 MeV)的条件下,中子注量率对低铜RPV 钢辐照硬化脆化无明显影响,在>1×10¹²n·cm^-2·s^-1(E>1 MeV)的条件下,尚无确定结论;高铜RPV 钢辐照至富铜团簇硬化平台后,注量率对硬化脆化无影响,而达到辐照硬化平台之前,注量率对辐照硬化脆化有不同影响.     

Aging behavior of a copper-bearing high-strength low-carbon steel

The effects of aging temperature and time on the hardness and impact toughness of a copper-bearing high-strength low-carbon steel were investigated. The hardness of the aged samples reached maxima after 1 h and 5 h of aging at 500 and 450℃, respectively; this increase in hardness was followed by a decrease in hardness until a temperature of 700℃, at which secondary hardening was observed. The impact toughness of the aged steel was found to be higher for 5 h of aging. Transmission electron microscopy confirmed the presence of carbide and copper precipitates; also, the secondary hardening could be the result of the transformation of austenite (formed in the aging treatment) to martensite. Differential scanning calorimetry of the steel was performed to better understand the precipitation behavior. The results revealed that the precipitation of the steel exhibited two significant stages of copper precipitate nucleation and coarsening of the precipitates, with corresponding activation energies of 49 and 238 kJ·mol-1, respectively.     

时效时间对变形铝硅合金组织与性能的影响

研究不同固溶态Al-12.7Si-0.7Mg变形合金在180℃进行不同时间的人工时效处理,分析了时效时间对合金组织和力学性能的影响.结果表明:不同固溶态合金的时效强化的曲线表现出不同的单、双峰时效强化特征.变形铝硅合金经520℃固溶30 min随后180℃时效强化曲线存在明显的时效强化"双峰",并且第二个时效强化峰高于第一个时效强化峰.时效强化的单、双峰现象与合金的时效析出相的类型、尺寸以及析出序列密切相关.合金亚稳相的转变有明显的时间间隔,使合金时效强化曲线出现了"双峰"现象.     

低碳Fe-W(Mo)-Co(Ni)合金研究

该文介绍了一种特殊类型高速钢——低碳Fe-W(Mo)-Co(Ni)合金的设计原理、冶炼、锻造、热处理工艺及它的基本性能,并与普通高速钢作了比较。实验结果指出,高钴含量时合金有极强的硬化能力,时效后硬度达68~69HRC,与超硬高速钢(M42)相同。该文还介绍了Fe-W(Mo)-Co(Ni)-Ti-A1合金刀具实验结果。     

化学法制备氧化物弥散强化钢中强化相（Y2O3）形成机理

开发了一种新型的制备氧化物弥散强化(ODS)铁素体钢的方法,用该方法研制的12Cr--ODS钢具有优异的室温和高温拉伸强度、较低的韧脆转化温度、良好的抗蠕变性能和抗辐照肿胀性能.分析了预合金粉末中氧化物(Y2O3)经焙烧热分解、热等静压的界面反应和热变形析出过程和演化行为,并提出选用合理的工艺技术有利于氧化物强化相均匀化.     

Precipitation behavior of B2-like particles in Fe-Cu binary alloy

The precipitation behavior in Fe-Cu binary alloy was investigated under transmission electron microscope (TEM) during aging at 650℃ for the time range of 100 s to 300 h. In addition to the zones with higher copper content and ε-Cu were observed, a metastable phase with B2-like structure was found in the early stage of the precipitation process, which is quite different from the equilibrium copper phase shown in the Fe-Cu binary phase diagram and has perfect coherent relationship to the α-Fe matrix. The appearance of B2-like structure is very important concerning the mechanism of aging strengthening effect and mechanical properties of corresponding engineering steels and alloys containing copper.     

Nb对低碳微合金钢连续冷却相变行为的影响

结合膨胀法和金相观察绘制了无Nb和添加质量分数0042%Nb的实验钢的动态CCT曲线,阐明了Nb对低碳微合金钢相变行为和相变组织的影响规律.结果表明,添加Nb可显著细化铁素体晶粒,抑制铁素体形成,促进贝氏体形成,使CCT曲线移向右下方,缩小铁素体和珠光体相变区,显著扩大贝氏体相变区.此外,添加Nb可显著增强细晶强化、析出强化和相变强化效果,使实验钢维氏硬度显著提高.     

Nb及二次淬火对Q＆P钢组织性能的影响

主要对0.19C-1.52Si-1.53Mn-0.14Al-0.048Nb和0.19C-1.52Si-1.48Mn-0.15Al两种成分的钢进行了Q＆ P(quenching and partitioning)工艺处理,并研究二次淬火对Q＆ P钢组织性能的影响.结果表明:Nb的加入能够起到细晶强化和沉淀强化的效果,提高Q＆ P钢的综合性能.强塑积最高可达到25190MPa·%.二次淬火能够提高实验钢最终的马氏体含量,并大大提高钢的抗拉强度和屈服强度,降低了实验钢的应变硬化指数和总延伸率.若不采用二次淬火则会使实验钢的塑性大大提高,综合力学性能较高.