淬火水温对2219铝合金锻环组织和力学性能的影响

采用室温拉伸测试、金相显微镜、扫描电镜以及透射电镜等测试分析方法,研究淬火水温(20～80℃)对2219铝合金锻环组织和拉伸性能的影响.研究结果表明:随着淬火水温提高,锻环的抗拉强度、屈服强度和延伸率先升高后降低.当淬火水温超过60℃时,锻环延伸率各向异性倾向显著增加,其主要原因是形成粗大晶界析出相.当淬火水温为40℃时,锻环具有较好的强度和延伸率,其轴向抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为418 MPa、300 MPa和9.3%,径向抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为420 MPa、300 MPa和9.8%,切向抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为447 MPa、329 MPa和12.6%.     

体积分数对淬火介质BW冷却速度的影响

为了在42CrMo热处理时使用水基聚合物淬火介质,对不同体积分数的聚烷撑乙二醇类高分子化合物(Aquatensid BW)淬火介质进行了冷却曲线测定,探讨了体积分数对BW淬火介质的影响,在此基础上测定42CrMo的硬度,加以验证体积分数为15%的BW冷却性能。结果表明:预热温度为30℃时,随着BW体积分数增加,最大冷却速度和300℃时的冷却速度逐渐降低;对于尺寸精度要求较高的轴类零件,采用体积分数为15%的BW进行淬火,心部洛氏硬度均在48HRC以上,表层硬度大于52HRC,且零件变形小。     

Fe-1.5C-1.5Cr-2.0Al超高碳钢的等温组织及力学性能

利用XRD、SEM、TEM、维氏硬度计和拉伸试验机对Fe-1．5C-1．5Cr-2．0Al超高碳钢经300℃等温淬火后的组织及力学性能进行了研究．组织观察与分析表明，等温淬火组织为超细下贝氏体铁素体、残余奥氏体和未溶渗碳体，并随等温时间延长，残余奥氏体体积分数减少，组织细化程度增加．研究发现：等温淬火2—10h，屈服强度为1411—1568MPa，抗拉强度为1632—1744MPa，总延伸率为6．9％～8．5％，硬度为515—532HV。随等温时间的延长，强度和硬度升高，塑性下降．     

纳米SiCp/108Al复合材料的组织与性能

采用粉末冶金法制备了不同体积分数SiC颗粒增强的纳米SiCp/108Al复合材料。利用光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜对复合材料的微观组织及拉伸断口形貌进行了表征,测定了复合材料的相对密度、硬度、抗拉强度、屈服强度及延伸率,分析了纳米SiC颗粒体积分数对复合材料组织及性能的影响。分析结果表明:添加纳米SiC颗粒的SiCp/108Al复合材料组织明显细化,性能得到提高。当纳米SiC颗粒体积分数为2%时,复合材料组织的晶粒最细小,缺陷较少,同时纳米SiC颗粒分布均匀,复合材料的性能最佳,相对密度达到98%。复合材料的硬度达到102HV,抗拉强度达到348MPa,屈服强度达到229MPa,分别比108Al基体提高了34%、26%和43%。当纳米SiC颗粒体积分数较大时,SiC颗粒会出现明显团聚现象,导致复合材料的性能降低。     

304不锈钢拉伸变形过程中的马氏体相变

通过单向拉伸实验,研究了304不锈钢在不同应变量及不同应变速率下的马氏体含量与力学性能之间的关系.结果表明:在室温下,当应变速率为3×10-3s-1时,该材料的屈服强度和抗拉强度分别为220及1 260MPa,延伸率为57%,变形后样品中的马氏体体积分数为55%;当应变速率增加到3×10-1s-1时,虽然该材料的屈服强度增至370MPa,但是抗拉强度下降至1 000MPa,延伸率则下降至42%,变形后样品中的马氏体体积分数下降至21%.上述结果说明,该304不锈钢的塑性变形能力与其中的马氏体体积分数密切相关,应变诱导马氏体相变是该钢种的主要变形机制.     

中国低活化马氏体钢组织性能及强化机理

通过光学显微镜、透射电镜和化学相分析等方法研究了中国低活化马氏体(CLAM)钢的组织特征、析出行为及其与性能的关系.结果表明:CLAM钢淬火态组织为马氏体,760℃回火后组织转变为细小均匀的索氏体.其室温下的抗拉强度为697MPa,屈服强度为652MPa,延伸率为24.4%;600℃时抗拉强度为453MPa,屈服强度为452MPa,延伸率为23%.韧脆转变温度为-60℃.CLAM钢中的析出物主要为30～70 nm的M23C6和Ta(C,N),这些主要分布在晶界且少量弥散分布于晶内的析出物是强化CLAM钢的主要方式之一.     

淬火速率对6016铝合金显微组织及力学性能的影响

通过对试样进行部分水冷淬火处理,在同一试样不同位置进行取样,采用透射电镜分析、维氏硬度测试及室温拉伸实验等方法,研究淬火速率对6016铝合金薄板显微组织及力学性能的影响。研究结果表明:合金淬火速率越高,自然时效过程中晶内析出的Ⅰ型原子团簇越多,从而T4态的硬度及强度也越高;而在欠时效状态下(180℃×1 h),Ⅰ型原子团簇溶解后析出强化相β″,Ⅱ型团簇转化为强化相β″,淬火速率为875.8℃/s的材料强化效果最为明显,其他位置试验样品的强化效果则随着淬火速率的降低而降低。当淬火速率为875.8℃/s时,材料自然时效14 d后性能仍然稳定,具有良好的塑性及成形性能,其伸长率为36.2%,屈服强度小于140 MPa,应变硬化指数为0.245,人工时效后屈服强度为250.9 MPa,抗拉强度为299 MPa,时效硬化强度为116.7 MPa。     

低合金高强度双相耐磨钢热处理工艺研究

采用光学显微镜、电子显微镜和万能力学试验机对热处理后的低合金高强度双相耐磨钢试样进行组织观察和力学性能测试.结果表明,水淬后的试样微观组织为贝氏体-马氏体双相组织;250 ℃回火后的试样微观组织为回火马氏体和贝氏体;450 ℃和600 ℃回火后的试样微观组织分别为回火马氏体和贝氏体.水淬250 ℃回火后的试样具有最佳强度和塑性配比,其抗拉强度和屈服强度分别为1 491.4 MPa和1 264.6 MPa,HRC硬度为43,延伸率为9.42%.     

初始组织对钒微合金化TRIP钢组织性能的影响

对一种低硅含磷和钒的TRIP钢进行热轧、冷轧及连续退火,研究不同热轧初始组织对组织特征与力学性能的影响.通过不同工艺得到两种不同的热轧初始组织:F+P钢;F+B钢.在相同的冷轧连续退火工艺条件下,初始组织为F+B钢相比较F+P钢,组织中含有较多体积分数的贝氏体和残余奥氏体组织,而且残余奥氏体尺寸更为细小,分布更为弥散,屈服强度和抗拉强度较高,但延伸率、n值和r值略低.初始组织为F+B钢的抗拉强度可达980MPa,强塑积为21 952MPa.%.     

调质低碳贝氏体钢的组织和性能

研究了C--Mn--Mo--Cu--Nb--Ti--B系低碳微合金钢915℃淬火和490～640℃回火的调质工艺对钢的组织及力学性能的影响.用扫描电镜和透射电镜对实验钢的组织、析出物形态和分布以及断口形貌进行观察,采用X射线衍射仪分析钢中残余奥氏体的体积分数.结果表明:调质后,实验钢获得贝氏体、少量马氏体及残余奥氏体复相组织,贝氏体板条宽度只有250 nm,残余奥氏体的体积分数随着回火温度的升高而降低,经淬火与520℃回火后残余奥氏体的体积分数为2.1%.调质后析出物的数量激增,6～15 nm的析出物占70%以上.实验钢经过915℃淬火与520℃回火后,其屈服强度达到915 MPa,抗拉强度990 MPa,-40℃冲击功为95 J.细小的析出物及窄的板条提高了钢的强度.板条间有残余奥氏体存在,改善了实验钢的韧性.     

Fe-8/11Mn-4Al-0.2C钢的力学性能及应变硬化行为

对Fe-8Mn-4Al-0.2C(8Mn)和Fe-11Mn-4Al-0.2C(11Mn)实验钢进行不同温度的淬火热处理,实现奥氏体体积分数和稳定性的最优化.通过拉伸实验可得,8Mn钢和11Mn钢在淬火温度为750℃时,获得最佳的力学性能组合,即强塑积为46.4 GPa%和66.9 GPa%.8Mn-750试样和11Mn-750试样在拉伸过程中表现出相同的三阶段应变硬化行为.通过XRD测定变形过程中奥氏体体积分数的变化,研究发现TRIP效应主要发生在变形的第二和第三阶段.11Mn-750试样由于具有更高的奥氏体含量、转变量和稳定性,使得其塑性远远高于8Mn-750试样.     

Fabrication and characterization of GNPs and CNTs reinforced Al7075 matrix composites through the stir casting process

This study investigated the effects of adding graphene nanoplates(GNPs) and carbon nanotubes(CNTs) into the Al7075 matrix via the stir casting method on the microstructure and mechanical properties of the fabricated composites. By increasing the volume fraction of reinforcements, the fraction of porosity increased. The X-ray diffraction results showed that the addition of reinforcements into the Al7075 changed the dominant crystal orientation from(002) to(111). Field emission scanning electron microscopy images also showed the distribution of clustered reinforcements in the matrix. Between the two reinforcements, the addition of CNTs generated a lower fraction of porosities. Through the addition of 0.52 vol% GNPs into the matrix, the hardness, ultimate tensile strength and uniform elongation increased by 44%, 32%, and180%, respectively. Meanwhile, the presence of 0.71 vol% CNTs in the matrix increased the hardness, tensile strength and uniform elongation by 108%, 129%, and 260%, respectively.     

搅拌铸造法制备和表征GNPs和CNTs增强Al 7075基复合材料

This study investigated the effects of adding graphene nanoplates (GNPs) and carbon nanotubes (CNTs) into the Al7075 matrix via the stir casting method on the microstructure and mechanical properties of the fabricated composites. By increasing the volume fraction of reinforcements, the fraction of porosity increased. The X-ray diffraction results showed that the addition of reinforcements into the Al7075 changed the dominant crystal orientation from (002) to (111). Field emission scanning electron microscopy images also showed the distribution of clustered reinforcements in the matrix. Between the two reinforcements, the addition of CNTs generated a lower fraction of porosities. Through the addition of 0.52vol% GNPs into the matrix, the hardness, ultimate tensile strength and uniform elongation increased by 44%, 32%, and 180%, respectively. Meanwhile, the presence of 0.71vol% CNTs in the matrix increased the hardness, tensile strength and uniform elongation by 108%, 129%, and 260%, respectively.     

磁性聚四氟乙烯密封材料的制备及性能

以纳米Fe3O4为主要增强填料,采用冷压成型和烧结固化工艺制备磁性聚四氟乙烯(PTFE)密封材料.分析不同纳米Fe3O4填充量对材料抗拉强度、断裂伸长率、硬度、线膨胀系数等性能的影响.结果表明:纳米Fe3O4填充量对材料性能具有显著影响,随填充量的增加,硬度增大,抗拉强度先增大后减小,断裂伸长率和线膨胀系数迅速下降.当纳米Fe3O4质量分数为5%时,填料在PTFE基体中分散性较好,硬度和拉伸强度均有所提高,断裂伸长率下降38%,线膨胀系数下降18%,PTFE密封材料性能得到提高.     

Fe-11Mn-4Al-02C钢的应变硬化行为

采用淬火-回火的新工艺，使冷轧实验钢Fe-11Mn在700~800℃淬火后得到铁素体和奥氏体的双相组织.通过拉伸实验可得实验钢抗拉强度达到920~1150MPa，延伸率达到35%~65%.通过XRD对试样拉伸变形前后的组织进行了分析，表明实验钢在拉伸过程中发生了TRIP效应.通过分析冷轧实验钢拉伸过程中的应变硬化行为，证明了合适的铁素体数量和奥氏体晶粒尺寸使奥氏体发生TRIP效应的时机最佳，从而得到优良的力学性能.     

时效温度对Al-Li-Cu-Mg-Zr合金时效行为的影响

本文通过时效硬化曲线测量、室温拉伸性能实验以及时效组织的电镜观察,研完了时效温度和时间对一种Al-Li-Cu-Mg-Zr合金时效行为知时效组织的影响。实验结果表明:时效温度越低,达到峰值时效状态的时间越长,同时,时效析出组织越细密,晶界无沉淀带越窄。此外,在不同温度时效到峰值状态时,较低温度时效的试样具有较高的强度和延伸率。     

聚醚多元醇和醇类扩链交联剂并用对聚氨酯弹性体性能的影响

用4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）和聚四氢呋喃聚醚(PTMG)为原料合成聚氨酯（PU）预聚体,以三官能度聚醚多元醇（330N）,三羟基甲基丙烷（TMP）和1,4-丁二醇（BDO）为原料制备PU弹性体。讨论了聚醚多元醇与醇类扩链剂并用和醇类扩链交联剂并用对PU弹性体性能的影响。结果表明,随着330N与BDO羟基数比增大,软段玻璃化转变温度（T_gs）随之降低、拉伸强度和硬度下降、拉断伸长率增加;而随着TMP与BDO羟基数比增加,T_gs随之升高、拉伸强度与拉断伸长率下降、硬度保持不变。     

等温温度和时间对超级贝氏体钢Fe-0.40C-2.2Mn-1.5Si相变和组织性能的影响

以超级贝氏体钢Fe-0.40C-2.2Mn-1.5Si为对象,通过热模拟试验、扫描电镜、X射线衍射分析和拉伸试验等方法,研究等温转变温度和保温时间对试验钢的贝氏体相变、微观组织和力学性能的影响。结果表明,随着等温转变温度的降低,钢的显微组织中贝氏体形貌从颗粒状贝氏体转变为板条状贝氏体,其强度逐渐提高,但伸长率和强塑积先增大后减小;随着保温时间的增加,钢的抗拉强度逐渐降低,而伸长率和强塑积逐渐增大,因此可通过适当延长相变时间来改善钢的综合力学性能;在350℃下保温90min时,试验钢显微组织中残余奥氏体体积分数最大,且具有最大强塑积。     

DQ-T工艺对12MnNiVR钢组织和力学性能的影响

研究了轧后在线淬火+离线回火(DQ-T)对12MnNiVR容器钢显微组织及力学性能的影响.结果表明,在线淬火至300℃获得的组织以条状贝氏体为主,淬火至30℃的组织为马氏体加贝氏体.经离线回火,原始带状下贝氏体为回火索氏体替代,同时析出大量微小FexC粒子.在630~710℃区间,随着回火温度的升高,屈服强度和硬度急速降低,而低温韧性明显提升.回火时间增加,强度下降,韧性增强.在最佳DQ-T工艺条件下:容器钢的ReH为660MPa,Rm为700MPa,A为19.4%,Akv(-20℃)为104 J.     

硅钡复合孕育剂对含硼灰铸铁组织与性能的影响

以含硼生铁配置的硼灰铸铁为对象,研究了不同质量分数的SiBa复合孕育剂对其硼元素烧损率、金相显微组织和力学性能的影响·实验结果表明:随SiBa孕育剂质量分数的增加,B的烧损率逐渐降低,由25%降至8%;而抗拉强度、硬度却随之递增,SiBa质量分数为48%时出现峰值,抗拉强度σb为282MPa,硬度为228HBS·此时,组织中石墨形态呈现A型分布,共晶团得到细化,数量由390个/cm2增加到780个/cm2;与其他几组试验结果相比,硼碳化物呈小块状且均匀分布在珠光体上·经过与标准图谱对比知,珠光体体积分数大于95%·