晶界碳化物对15Cr—25Ni不锈钢拉伸性能的影响

利用单相奥氏体及晶界碳化物＋奥氏体的两种 １５Ｃｒ－２５Ｎｉ不锈钢，研究了晶界碳化物对室温及８６０℃拉伸性能的影响。结果表明，室温下晶界碳化物对屈服强度几乎没有影响，但提高了抗拉强度约１４％，降低材料塑性（断面收缩率）约３８％，在８５０℃，晶界碳化物对抗拉强度没有影响，但提高了村料的塑性，其延伸率反断面收缩率分别提高约７０％和５８％，探讨了晶界碳化物影响拉伸性能的机制，室温下由于碳化物与基体界面结构与晶界结构不同导致与位错的不同交互作用，在高温下则是晶界碳化物阻碍晶界的滑移。     

高碳高锰钢中碳化物的形成及其变质

通过比较高碳高锰钢液淬和变质处理的组织，分析了高锰钢中碳化物的形成及其形态，指出碳化物的形成、形态和分布与冷却速度和微量元素的分布有密切关系．Ｓｉ－Ｃａ变质可以改善碳化物形态和分布，其原因是变质剂的加入，降低了微量活性元素硫在碳化物及奥氏体晶界上的分布含量．同时Ｓｔ－Ｃａ的变质也抑制了固态碳化物的针状脱溶析出，使碳化物保持了团粒状，提高了高锰钢的性能．     

不可压超弹性材料中微孔增长的定性分析

研究了在表面拉伸死载荷的作用下，一类含有微孔的横观各向同性不可压超弹性球体的有限变形问题，对球体内部微孔的增长进行了定性分析，得到了描述微孔增长量与拉伸死载荷平衡关系的方程；然后讨论了材料参数、微孔半径对微孔增长的影响；并且利用最小势能原理，证明了在某些情形下微孔增长的跳跃性；最后给出了数值算例．     

高速钢中碳化物的检测

本文利用选择腐蚀、透射电镜、硬度测试和体积分数测定等手段，分析了一种新型铸态超高速钢中碳化物的种类、硬度和所占体积百分数．结果表明；试验钢中主要含有Ｍ６Ｃ和ＭＣ型碳化物，其硬度分别为ＨＭ１０００、ＨＭ２０００左右；体积为２６％和２１％，另外，还有少量Ｍ２Ｃ型碳化物．     

高碳钢中的铈碳化物

通过电解分离，Ｘ射线衍射等实验，探讨了铈在高碳钢中形成铈碳化物应满足的成分条件。结果表明：只有当铈含量和碳含量均较高时，才能够形成铈碳化物。本实验中，Ｃｅ：０．２５％、Ｃ：１．２２％的试样即出现Ｃｅ２Ｃ３。     

超高速钢的热处理工艺研究

通过对铸态超高速钢的热处理工艺试验，得出了最佳等温退火软化工艺参数．在进行了淬火和高温回火最终热处理试验后，借助于定量金相和电子显微分析，认为在淬火回火过程中，主要是Ｍ６Ｃ型碳化物的溶解和沉淀析出，而ＭＣ型碳化物的影响较小。     

ZG4Cr25Ni20(HK-40)钢离心铸管的物理冶金学评价

对我国生产的ＺＧ４Ｃｒ２５Ｎｉ２０（ＨＫ－４０）钢离心铸管进行了全面的物理冶金学评价表明：离心铸管无严重低倍缺陷，铸造质量良好。显微组织是由奥氏体加上分布在晶界上骨架状共晶碳化物组成。钢的常温、高温短时拉伸强度．均达到或超过了 ＡＳＴＭ和ＡＣＩ标准。高温持久数据，经Ｌａｒｓｏｎ－Ｍｉｌｌｅｒ法处理后，钢的Ｌａｒｓｏｎ－Ｍｉｌｌｅｒ指数Ｐ值的分布位于Ｂ·Ｅｓｔｒｕｃｈ和西野数值带中，并偏于上限。 进行了不同温度的高温时效试验，晶界骨架状共晶碳化物和晶内二次碳化物，均随着时效温度的提高而变化，骨架状碳化物逐渐变成链状碳化物，二次碳化物也逐渐聚集、变粗。 经过约２５０００ 小时运行后的钢，由于组织恶化，形成了相，经测定Ｌａｒｓｏｎ－Ｍｉｌｌｅｒ指数 Ｐ值的分布靠近了 Ｅｓｔｒｕｃｈ，Ｂ·和西野曲线的下限线。经估算，炉管的残余寿命约为新管的１／６．     

LB累积层膜的气体传质研究

应用ＬＢ累积层膜技术把聚合物单分子层沉积在微孔基底膜上，制成复合膜并进行ＣＯ２和ＣＨ４的传质试验．结果表明，足够层数的聚合物单分子层能复盖住基底膜的全部微孔，排除Ｋｎｕｄｓｅｎ扩散的影响，改善分离系数，实验还发现，当温度升高时，该复合膜的ＣＯ２相对于ＣＨ４的透过选择性有明显提高．     

含铬碳化物的氧化稳定性

通过电解法从Ｆｅ－Ｃ－Ｃｒ合金中萃取出Ｍ３Ｃ，Ｍ７Ｃ３和Ｍ２３Ｃ６３种类型碳化物，在９５０℃大气气氛中分别经０．５ｈ，１ｈ及２ｈ氧化，测定了其剩余含碳量，观察了表面形貌，用Ｘ射线衍射进行物相分析，结果表明：（１）三种类型碳化物在９５０℃高温氧化气氛下均未发生晶型转变，只是由铁铬复合碳物氧化成为铁铬复合氧化物；（２）Ｍ７Ｃ３型碳化物的氧化稳定性最佳，Ｍ２３Ｃ６型次之，Ｍ３Ｃ型最差。     

碳陶瓷复合材料抗氧化性能研究

将ＳｉＣ、Ｂ４Ｃ等碳化物陶瓷粉末与碳粉混合，采用热压烧结工艺制备碳陶瓷复合材料。对碳质量分数ｗＣ分别为０．１，０．２，０．３，０．４，０．５的５种碳陶瓷复合材料，在８００℃、１０００℃和１３００℃高温空气中的氧化性能进行了研究。结果表明，碳陶瓷复合材料在ｗＣ＜０．２时，抗氧化性很好；在ｗＣ＞０．３时，氧化速率加快。氧化后试样表面的ＸＲＤ谱和ＳＥＭ下的微观结构研究表明，氧化过程中碳陶瓷复合材料晶粒表面形成了ＳｉＯ２和Ｂ２Ｏ３固溶体薄膜，阻止了材料的进一步氧化。     

碳化物粒子尺寸对缺口试样断裂行为的影响

通过对铁素体晶粒尺寸相同、碳化物粒子尺寸不同的两种低合金钢的两种缺口试样（４ＰＢ，ＣｈａｒｐｙＶ）进行断裂试验，分析研究了碳化物粒子尺寸对缺口试样断裂行为的影响．结果表明：在缺口试样中，解理断裂的临界事件是铁素体晶粒尺寸的裂纹扩展进入相邻晶粒．铁素体晶粒尺寸决定缺口试样的低温解理断裂行为，而碳化物粒子尺寸对其几乎没有影响．在转变温度区，碳化物粒子尺寸分布通过影响材料塑性，对其缺口韧性产生较小影响，大碳化物粒子尺寸材料缺口韧性略高     

碳化物粒子尺寸对裂纹断裂韧性的影响

通过对铁素体晶粒尺寸相同、碳化物粒子尺寸不同的两种低合金钢ＣＯＤ裂纹试样断裂韧性的测试，宏微观断口和力学参数的测量，结合断口、金相观察分析，对碳化物粒子尺寸对裂纹断裂韧性的影响及其机理进行了研究．结果表明：在裂纹试样的解理断裂中，临界事件是碳化物粒子尺寸的微裂纹扩展进入铁素体基体．碳化物粒子尺寸在决定局部断裂应力。ｆ和有关的韧性参数中起决定性作用．在铁素体晶粒尺寸和屈服应力相同的条件下，大碳化粒子尺寸的材料具有低的裂纹断裂韧性．     

高扩孔型铁素体/贝氏体双相钢组织性能研究

对540 MPa级铁素体/贝氏体双相钢的组织性能进行分析研究.结果表明,试验钢的显微组织为85％左右的铁素体加上15％左右的贝氏体；铁素体晶粒尺寸细小,基体中有较高的位错密度和大量细小弥散的析出物；贝氏体在铁素体基体上分布均匀,以板条状为主,板条间分布有较多碳化物颗粒.通过合适的成分设计和控轧控冷手段获得的铁素体/贝氏体双相钢组织形态,可较好地保证材料所需的强度-拉伸凸缘性能匹配.     

Microstructures and mechanical properties of C-Mn-Cr-Nb and C-Mn-Si-Nb ultra-high strength dual-phase steels

The microstructures and mechanical properties of C-Mn-Cr-Nb and C-Mn-Si-Nb ultra-high strength dual-phase steels were studied by scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), and tensile test. The results show that Si can promote the transformation of austenite (γ) to ferrite (α), enlarge the (α+γ) region, and increase the aging stability of martensite by inhibiting carbide precipitation. Adding Cr leads to the formation of retained austenite and martensite/austenite (M/A) constituents, as well as the decomposition of martensite during the overaging stage. Both of the steels show higher initial strain-hardening rates and two-stage strain-hardening characteristics. The C-Mn-Si-Nb steel shows the higher strain-hardening rate than the C-Mn-Cr-Nb steel in the first stage; however, there is no significant difference in the second stage. Although the tensile strength and elongation of the two steels both exceed 1000 MPa and 15%, respectively, the comprehensive mechanical properties of the C-Mn-Si-Nb steel are superior.     

Fe-Mn-1.6 Ni-C水电用钢板轧后 直接淬火和回火工艺

通过Fe-Mn-1.6Ni-C钢板控制轧制、轧后直接淬火和560~710℃回火调质处理实验,研究了轧后直接淬火态和回火态的组织与性能变化.结果表明,轧后直接淬火得到组织细小的板条马氏体,固溶强化作用提高了其抗拉强度.经过回火热处理后,碳化物的析出及其对位错的钉扎作用,降低了钢的抗拉强度,提高了钢的屈服强度.随着回火温度的升高,碳化物聚集长大,铁素体发生回复与再结晶,造成强度下降以及冲击韧性提高.当回火温度高于A_○c1时,粗大的碳化物极易引起裂纹形核,破坏钢的冲击韧性.Fe-Mn-1.6Ni-C钢最优的回火温度为680℃,屈服强度为963MPa,抗拉强度为988MPa,延伸率为20.0%,-60℃冲击功为142J.     

沥青混合料低温劈裂虚拟试验影响因素研究

基于离散元法(discrete element method, DEM)建立沥青混合料二维劈裂(indirect tensile, IDT)试验模型,研究集料模型、集料形状、空隙率,以及加载方位角等因素对混合料低温劈裂虚拟试验结果(劈裂强度和最大水平拉应力)的影响。结果表明：沥青混合料低温虚拟劈裂试验时,集料模型对数值模拟计算效率、内部结构中的接触力链和裂纹扩展路径等有很大影响;实际边界模型较等效椭圆形与等效多边形模型其数值模拟结果变异性较小;空隙率大小对劈裂强度及水平向最大拉应力有显著影响,随空隙率的增大两者均有不同程度的减小;不同加载方位角下的劈裂试验数值模拟结果呈各向异性。     

铁素体珠光体球铁强度和延伸率的计算细观力学分析

本文基于计算细观力学方法,用有限元网格模拟球铁细观结构,将搞拉强度判据和延伸率判据引入轴对称弹塑性大应变有限元程序,计算了在球墨体积百分数为12.566％、球化良好、分布均匀条件下。不同细观结构球铁的抗拉强度和延伸率。结果表明:(1)铁素体含量是影响铁素体球光体球铁抗拉强度的主要因素,其关系可用线性或双线性公式表示:(2)当球铁中铁素体含量在50％以上时,延伸率随铁素体含量增加而迅速增大;(3)当铁素体含量在50％以下时,延伸率主要由球光体组织性能控制,并受到铁素体分布形态的较大影响,以铁素体呈破碎状分布为优;(4)在一定尺寸范围内,球墨直径增大,将使铁素体球铁抗拉强度和延伸率提高;对球光体球铁,则使延伸率略为下降(小于1％),而抗拉强度提高。     

Microstructure and mechanical properties of friction-stir welded St52 steel joints

The aim of this work is to investigate the mechanical properties and microstructures of friction-stir welded (FSWed) St52 structural steel joints. In this study, St52 steel plates with a thickness of 4 mm were butt-welded by friction-stir welding (FSW) using a tungsten carbide tool having a conical pin. The microstructure of the welded zone consists of equiaxed fine ferrite, grain boundary ferrite, Widmanstatten ferrite, and aggregates of ferrite + cementite. The microhardness measurements showed that the hardness of the welded zone was significantly higher than that of the base metal. The FSWed St52 joint exhibited a significant strength overmatching in the weld region and a strength performance similar to or slightly higher than that of the base plate.     

高强度管线钢的原位拉伸形变分析

运用原位拉伸扫描电子显微镜的观察方法和微观取向分析手段,对比分析了2种高强度级别管线钢X100和X80的动态塑性变形行为.结果表明：X100和X80的微观组织均主要由针状铁素体、粒状贝氏体和M/A岛状组织组成;在拉伸应力的作用下,X100级管线钢的针状铁素体首先发生形变,且随着应变的增加、针状铁素体应变量的累积而导致粒状贝氏体发生形变,其氧化夹杂物成为微裂纹成核的核心,并随着拉伸应力的增加而扩展、连接并导致裂纹贯穿基体,直至失效,在发生形变后,其晶体的{111}晶面沿拉伸形变方向转动;X80级管线钢原位拉伸产生了滑移带,并发生形变,直至断裂.
     

微碳钢铁素体区热轧试验研究

在连铸连轧生产线采用铁素体轧制技术制备微碳钢热轧薄板,并对所制备薄板的组织、性能及织构进行分析。结果表明:铁素体轧制微碳钢热轧薄板的组织为完全再结晶铁素体,平均晶粒尺寸50 m左右。相对于常规奥氏体轧制,铁素体轧制薄板的屈服强度和抗拉强度分别下降了21%和6%,延伸率略有下降。热轧薄板的塑性应变比值为0.4,明显低于常规奥氏体轧制。薄板中存在较强的{001}织构是导致值较低的主要原因。