HQ-70钢热影响区韧性的研究

采用热模拟试样研究了 ＨＱ－７０钢热影响区的性能和组织。试验了焊后５００～７００℃ 回火对过热区韧性的影响。结果表明ＨＱ－７０钢在该区具有再热脆性。出现再热脆性的 主要原因是晶界粗大碳化物的析出和晶内二次硬化。此外，磷在晶界的偏也是另一重 要原因。     

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。     

低碳贝氏体钢中的时效析出行为

测定了Cu-Nb-Cr-Mo系低碳贝氏体钢的时效硬度变化行为,在Gleeble-1500热模拟试验机上模拟了各钢种的蠕变行为,利用金相显微镜、TEM研究了不同钢种的微观组织与沉淀析出.结果表明,含铜钢在不同温度时效时会发生明显的时效硬化效应,在不同温度的蠕变曲线上会出现平台,平台现象是由于蠕变过程中出现了第二相析出,平台出现意味着开始了第二相析出,平台结束则析出过程结束.     

多级断续时效对Mg-Zn-Mn合金显微组织和力学性能的影响

为探索镁合金的多级时效工艺,利用Ｘ射线衍射、光学金相、扫描电镜以及能谱分析、透射电镜、显微硬度、力学性能测试等实验手段,研究了多级断续时效（T6I6）对ZM61新型镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,与T6态相比,T6I6工艺更能显著提高合金强度,显微硬度为90HV,屈服强度为340Mpa,抗拉强度达到356Mpa,强度增幅分别为13%和8%;T6I6处理使合金晶间干净,第一级和第二级过程中只有Mn以α-Mn的形式继续析出,形成更多的Mn单质颗粒,终级时效的硬化幅度增加,且峰时效时析出了弥散分布的β'相,使强化效应得到充分发挥。     

添加少量Ag对Al-Li合金时效硬化行为的影响

本文通过硬度测量、拉伸实验以及透射电镜观察研究了添加0.5%Ag对一种Al-Li-Cu-Mg-Zr合金时效硬化的影响。结果表明,添加Ag对δ′相的析出无明显影响,但促进了T相的析出。在单级时效或双级时效时,Ag明显增加实验合金的时效硬化效果,时效前的预变形减少了Ag对时效硬化的影响。含Ag合金经低温预时效后再在较高温度时效的初期阶段,出现性能下降的回归现象。     

马氏体时效钢激冷粉末的时效性

利用SEM技术,观察马氏体时效钢冷冷粉末经480℃、3h时效后的表面,发现有大量的白点相,主要分布于结晶组织的晶臂间,经能谱和波谱分析,鉴别其为Ti的化合物。显微硬度的分析表明,激冷粉末的时效硬度远远高于固溶淬火后的时效硬度,并有可能利用激冷组织的特征来提高马氏体时效钢的性能,并调整其成分。     

液态激冷Mn-Mo-Co马氏体时效钢组织结构和性能的研究

Mn—Mo—Co马氏体时效钢是为节镍节钻而设计的一种新的马氏体时效钢,虽然强度可以达到甚至超过马氏体时效钢的水平,而韧性却低的多。其主要原因是时效前已有大量析出相沿晶界分布。为改善其性能,本文研究了液态激冷Mn、Mo、Co马氏体时效钢的组织结构,时效温度与部分机械性能的关系。 实验结果表明:激冷带具有极细的晶粒和较大的固溶度。由于激冷带保留了液态的大量空位和位错,因此,形成了明显的胞状组织,激冷带的横断面分为上,下两层,在接近辊面的激冷层内,为直径小于1μm的细等轴晶,其上部为细柱状晶的组织。并发现激冷层为韧性断口,柱晶层为解理断口。经时效处理后,其硬度普遍高于相同成份的淬火钢的时效硬度。关于液态激冷钢铁微晶材料的机械性能有待进一步研究。     

形变时效组合工艺与Al-1.0Mg-0.5Si-0.8Cu合金腐蚀行为和微观结构的关系

采用硬度测试、晶间腐蚀实验、慢应变速率拉伸实验和TEM表征等手段,选取自然时效、欠人工时效和峰值人工时效3种预时效系统研究了预时效对形变时效组合工艺制备的Al-Mg-Si-Cu合金抗腐蚀性能和微观结构的影响.结果表明:预时效可以调控合金的硬度和抗腐蚀性能,3种预时效处理中峰值人工时效预处理使合金获得了硬度(159 HV)和抗腐蚀性能(最大晶间腐蚀深度为55μm,应力腐蚀敏感指数I_δ为8.3%)的最优结合. TEM结果显示,冷轧引入的高密度位错有效提高了合金的硬度;晶内析出大量纳米级富Cu的板条状Q"相或弯曲连续状析出相,消除了晶界析出相的形成,并大大降低了基体与PFZ之间的电位差,因此显著提高了合金的抗腐蚀性能.自然时效、欠人工时效和峰值人工时效预处理的合金晶内析出程度依次增大,基体与PFZ之间的电位差依次减小,合金的抗腐蚀性能依次升高.     

Al-1.98Li-1.78Cu-1.30Mg-0.10Zr合金微观组织、拉伸性能和断裂行为的研究

文中报道了对Al-1.98Li-1.78Cu-1.30Mg-0.10Zr合金组织、机械性能和断裂行为进行的研究。结果表明,合金在170℃/2h 190℃时效时有硬度双峰,屈服强度和抗拉强度也有类似的双峰,这主要是由δ′(Al_3Li)和S′(Al_2CrMg)的析出引起的。合金的强化相为δ′,S′和T_1(Al_2CuLi)。在欠时效阶段,析出的主要是δ′和少量沿位错析出的S′。在峰时效阶段,除析出δ′外,还有S′和T_1在基体中均匀析出,并且有晶间PFZ存在。拉伸试样的断裂以沿晶为主,但有少量由粗大第二相粒子诱发的韧窝存在于断裂表面上。     

高速钢低高温配合回火新工艺的研究

对六种高速钢(含一种基体钢)进行了较系统的研究,证明:(1)和在二次硬化温度下三次普通回火相比,恰当的低温(320-380℃)高温(二次硬化度温度)配合回火可改善高速钢的冲击韧性,二次硬度及红硬性,尤以冲击韧性改善明显(不同钢种a_k值提高约15～80％):(2)按本文推荐的低高温回火工艺处理的W6Mo5G4V2钢制造的几种铣刀,丝锥钻头寿命比普通回火提高30～150％,既节约能源又节约工时;(3)低高温配合回火引起机械性能改善与下列组织变化有关:①低温(320～380℃)回火促进随后二次硬化温度回火时M_2C碳化物的析出;③低温(320～380℃)回火引起的ε-型和M3C型碳化物均匀而充分析出,有利于随后二次硬化温度回火时M_2C和V_4C_3的细化和均匀;③低温(320～380℃)回火引起部分(5～7％)残余奥氏体转变成贝氏体,对二次硬度和红硬度有一定贡献。     

断续时效对7050铝合金强度和断裂韧性的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、常温拉伸及断裂韧性实验,研究断续时效对7050铝合金力学性能和断裂韧性的影响。研究结果表明:延长二级时效时间,合金强度先增大后减小,断裂韧性先减小后增大;在二级时效过程中,晶内发生了二次析出,小析出相对基体产生了额外的强化作用,使断续时效态合金强度比峰值时效态(T6)合金的强度更高;晶界析出相粗化不连续分布,使断裂韧性比T6态合金的更大;随着二级时效时间的延长,断裂方式由穿晶剪切断裂经沿晶断裂变为穿晶韧窝断裂。     

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.     

基于增量型极限学习机的材料力学性能预测

高Co-Ni二次硬化钢是一种多元系合金,其力学性能受材料成分及热处理工艺等条件影响。传统的数学模型很难对材料力学性能进行预测。采用增量型极限学习机(I-ELM)建立高Co-Ni二次硬化钢材料模型,根据模型预测的结果研究微量元素Co和时效温度对高Co-Ni二次硬化钢材料力学性能的影响,并且在多项性能指标方面对高Co-Ni二次硬化钢数据的I-ELM模型与BP神经网络模型进行比较。实验结果表明,在对较少样本数据的模型训练时,高Co-Ni二次硬化钢的I-ELM模型预测结果与实验数据基本吻合,I-ELM模型的拟合精度和训练速度均优于BP神经网络模型,为今后高Co-Ni二次硬化钢的材料研究提供参考。     

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－     

一种Weldalite 049型Al－Li合金的时效硬化行为

研究了一种Ｗｅｌｄａｌｉｔｅ０４９型Ａｌ－Ｌｉ合金的时效硬化特性、室温拉伸性能和时效析出组织．研究结果表明，无论是在人工时效还是在自然时效条件下，所研究的合金都有很强的时效硬化能力．时效前的预变形在人工时效条件下可一定程度地促进Ｔ１相析出，但在自然时效条件下却抑制ＧＰ区的形成，减少时效硬化效果．Ａｇ的添加促进了Ｔ６时效态Ｔ１相的析出，从而减少了Ｔ６和Ｔ８状态的强度差别．     

时效温度对Fe-Ni-Cr沉淀强化合金焊缝显微组织及力学性能的影响

采用OM、SEM等手段表征不同时效处理工艺下Fe-Ni基沉淀强化奥氏体合金焊缝显微组织;采用硬度显微仪表征时效温度对焊件力学性能的影响.结果表明:焊缝区分为垂直于焊接方向的柱状晶区和焊缝中心细小的等轴晶区,柱状晶区与等轴晶区有明显的分界线.同样保温8 h,当时效温度为640℃时,焊缝柱状晶区和等轴晶区均匀分布着细小的γ′颗粒,且晶界及晶内不存在η相的析出;随着时效温度的升高,晶界及晶内逐渐析出片状η相;当时效温度达到740℃时,晶界析出大量大尺寸片状η相.同时,γ′相的数量随着η相的析出而减少,η相的析出是以牺牲γ′相为代价的.因此,时效处理的保温温度应低于740℃.显微硬度测试结果表明,时效处理后的焊件硬度得到了显著提升.     

碳含量对中碳含钒微合金钢晶内铁素体等温形成的影响规律

研究了碳质量分数分别为0.26%, 0.33%和0.42%的三种含钒微合金钢在600, 550, 500和450℃下等温处理时碳对晶内铁素体形成的影响,测量了不同等温温度处理后钢的维氏硬度、500℃下晶界和晶内铁素体的纳米硬度,并探讨了晶内铁素体的形核位置. 结果表明:在相同温度下等温处理时,随着钢中碳含量的增高,钢中非共析铁素体的含量降低,铁素体晶粒的尺寸减小,钢的硬度升高. 在500℃等温处理后,晶界铁素体的纳米硬度远高于晶内铁素体的纳米硬度;且随着碳含量的增高,晶界和晶内铁素体的纳米硬度都随之升高,但各实验钢中晶内铁素体的纳米硬度相差不大. 适当的夹杂物和先析出晶内铁素体都可以作为形核位置诱导晶内铁素体析出.     

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.     

CO-W-P刷镀层的晶化动力学与热模具寿命

研究了 ＣＯ－Ｗ－Ｐ电刷镀层加热时结构的转变。实验测定了镀层的等温和变温晶化综合动力学曲线及各种动力学参数。提出了瞬时晶化温度的概念。详细分析了晶化过程中硬度的变化，发现晶化伴随有一个硬化效果很强烈的沉淀过程。ＣＯ－Ｗ－Ｐ刷镀层能显著增进热模具的使用寿命，主要原因在于模具成形时，同时发生晶化和沉淀析出过程，产生二次硬化效应，提高了模具表层的红硬性以及热磨损抗力。     

冷变形后微合金钢碳氮化物的析出与组织

通过固溶时效处理，研究冷变形、时效温度等因素对微合金元素V，Ti，Nb的碳氮化物沉淀析出行为和组织演变过程的影响。结果表明：预变形试验钢的时效动力学曲线和未变形试验钢的时效动力学曲线具有相似的形状，预变形后达到的硬度峰值高，所需的时效时间缩短。预变形对含钒钢和含钛钢的碳氮化物析出动力学的影响很小，组织发生了再结晶并生成铁素体组织。预变形促进了含铌钢的碳氮化物较快析出，阻止再结晶，保持粒状贝氏体组织。