09SiNb双相钢的组织及性能

采用不同热处理方法使 09SiNb 双相钢得到了 3种不同形貌的铁素体加马氏体双相组织。探讨了这些双相组织的形成规律及对性能的影响。这种双相钢经热处理后,可获得良好的强度和塑性的匹配及优良的冷拔性能,冷拔过程中不需要铅浴处理。     

电化学充氢下2.25Cr1Mo0.25V钢氢脆敏感性研究

针对制造加氢反应器的主要材料2.25Cr1Mo0.25V钢易发生氢脆的问题,重点研究了材料氢脆发生机制,以了解该材料的氢脆敏感性。利用电化学氢渗透测试技术,通过施加阴极恒电流,使氢原子渗透进入钢中,揭示了不同环境中的氢扩散特性,同时通过结合氢渗透技术和慢速率拉伸试验方法研究了钢材的氢脆敏感性。渗氢试验结果表明:随着电化学充氢电流密度的增大以及试样厚度的减小,氢扩散系数均逐渐增大;充氢温度的倒数1/T和氢扩散系数的自然对数之间存在线性关系。慢速率拉伸试验的结果表明:随着充氢电流密度的增大,钢的断裂强度、延伸率和断面收缩减小而氢脆指数增大。当充氢电流密度超过2.5×10~(-3) A/cm~2时,钢材表现出明显的氢脆。该试验结果可为加氢反应器材料性能评价提供理论依据。     

15MnB钢强韧化新工艺及其机理研究

本文研究了15MnB 钢强韧性随淬火温度的变化规律;并通过一系列微观分析,探讨了强韧化机理.研究表明:15MnB 钢冷拔后直接进行临界点及其附近双相区淬火,强韧性优于常规淬火,在低温回火后尤为显著;低温淬火马氏体组织具有较高的强韧性主要归因于晶粒细化作用;铁素体对复相组织性能的影响取决于两相间变形的协调性,它受控于铁素体的形态与体积分数、两相强度、加载方式等多种因素.     

一种含N低Ni经济型双相不锈钢的抗氢脆性能的研究

设计了一种新型低Ni经济型双相不锈钢,通过金相显微镜、X射线衍射仪和扫描电子显微镜对不同固溶温度处理后的试样进行表征,通过常规拉伸实验得到综合力学性能最佳的热处理温度点,并通过电化学预充氢后的慢应变速率拉伸实验探究了其氢脆敏感性能。实验表明,随着温度的升高,奥氏体体积分数明显下降,铁素体体积分数升高,氢在双相不锈钢中的扩散能力提高。在1 050 ℃下固溶处理5 min后水淬的经济型双相不锈钢（lean duplex stainless steel,LDSS）综合性能最佳,其屈服强度和抗拉强度分别为744.7 MPa和807.7 MPa,总伸长率为62%,并且该材料在不同温度都具有优异的加工硬化性能。通过对1 050 ℃热处理后的试样进行不同电流密度和时间的预充氢处理,发现其氢脆敏感性能受充氢时间影响大于充氢电流,氢原子主要在塑性变形阶段降低材料抗拉强度和伸长率,对屈服强度影响较小。     

热穿冷拔双相无缝钢管的研究

研制成功了热穿冷拔双相无缝钢管用07MnSi新钢种。该钢能适应一般钢管厂的现有条件生产小规格薄壁冷拔双相无缝钢管。采用此钢生产φ25mm×25mm无缝钢管,冷拔工艺简单,机械性能完全符合GB3087-82国标的要求。在流动态水中的耐蚀性优于传统的20~#钢     

夹杂物及硼对低合金高强钢焊接冷裂纹敏感性的研究

本研究工作采用卧式对接插销试验和定载荷氢脆试验对低合金高强钢焊接冷裂纹敏感性进行了探讨,从试验的结果可以认为: 钢中的夹杂物可以作为氢的陷井,吸取更多的氢,因而降低了氢在晶界和局部的集积。所以,在本试验范围内,钢中的夹杂物越多,冷裂纹敏感性将得到改善。含硼的钢,由于增加钢的淬硬性,因此提高了冷裂纹的敏感性。此外硼还能促使氢在晶界集积,造成晶界脆弱。由上所述,使晶內存在适量的夹杂物和尽可能降低钢中的含硼量,可以作为改善冷裂敏感性的重要手段。     

氢在双相不锈钢中的扩散模拟

利用Abaqus有限元软件建立了氢在含不同奥氏体相体积分数(φγ)双相不锈钢中的二维扩散有限元模型,分析了φγ对氢在双相不锈钢中扩散分布的影响,计算了氢在含不同φγ的模型中的表观扩散系数(Dapp),建立了Dapp与φγ的关系式.结果表明:氢在双相不锈钢中的Dapp随着φγ的增加而降低,并且ln Dapp与φγ之间呈现出线性变化关系;将φγ=44.3%,50.0%,57.3%的3种模型中的奥氏体相沿扩散深度方向延长,以分析氢沿着双相不锈钢横向和纵向组织中的扩散差异.结果表明,氢在纵向组织中的扩散速度更小,氢脆敏感性更弱.     

分段冷却模式下热轧双相钢的组织演变及力学性能

通过热模拟实验研究了分段冷却模式下变形温度、保温温度及保温时间对Nb-Ti微合金热轧双相钢组织演变及性能的影响.结果表明:降低变形温度可促进铁素体的转变,使马氏体形态由大块状过渡到岛状;保温温度从740℃逐渐降至580℃时,铁素体转变量先增加后减少,保温温度为660℃时铁素体转变量达到峰值;随保温时间延长铁素体转变量增加,且铁素体转变量与时间的关系曲线呈“S”型.采用超快冷+空冷+层流冷的冷却模式并通过调整终轧温度及空冷时间获得了630~710MPa的热轧双相钢,屈强比≤061,相应的组织为铁素体+马氏体或铁素体+马氏体+少量的贝氏体.     

30CrMnSiA钢的慢应变速率动载氢脆

用慢应变速率拉伸试验研究了30CrMnSiA钢几种不同组织在阴极电解充氢后的动载氢致开裂行为。结果表明:在试验中,用试样断面收缩率的相对减少率能灵敏地反映出钢的氢脆倾向性;钢中氢对其塑性的危害主要表现在降低试样在颈缩后的局部变形能力,而对试样的均匀变形影响很小;在室温下,钢的氮致脆化率不是简单地随着应变速率的下降而增加,而是与试样基体中氢的浓度及试样的形状有关。     

连续退火微合金双相钢的应力应变关系

分析连续退火微合金双相(DP)钢各微观相的弹塑性变形行为,根据Eshelby等效夹杂模型和Mori-Tanaka平均场理论,采用Tomota增量变形方法,计算了DP钢拉伸应力应变曲线,与实际的拉伸曲线做了分析比较,并讨论了新铁素体对微合金双相钢屈服强度的影响.结果表明,该应力应变计算模型综合考虑了连续退火微合金DP钢微观组织性能与宏观力学性能的内在联系,更准确地描述了材料的变形行为,能够很好预测连续退火微合金DP钢的拉伸曲线.     

Lc4超硬铝合金的氢脆特点

利用ＴＥＭ、ＳＥＭ和阴极渗氢等方法研究了峰值时效（Ｔ６）、过时效（Ｔ７３）及Ｍｎ、Ｃｒ、Ｔｉ对Ｌｃ４超硬铝显微组织、断口形貌和截面收缩率的影响．研究结果表明，过时效和微量元素能降低超硬铝的氢脆敏感性，当合金中的氢含量＜０．１９×１０－６时，无氢脆效应；当合金中氢含量提高到０．４９～０．５３×１０－６时，出现明显的氢脆效应．本文还讨论了Ｌｃ４超硬铝的氢脆机理．     

钢材冷锻的破裂准则研究

为预测冷锻钢材的延性破裂和变形极限,本文针对静水应力对金属材料内部微孔表面能的影响、静水应力与应力偏量对内部微孔扩展的影响,提出了钢材冷锻时的理论破裂准则,并通过压缩实验和扭、压实验得到验证.     

B对冷轧IF钢板焊接疲劳性能的影响

对比研究了B对Ti添加和Ti、Nb复合添加的冷轧IF钢板经电阻焊接前后的显微组织和疲劳性能的影响·结果表明,B可以细化这两种IF钢的退火组织和焊接热影响区组织,改善晶界结合强度,提高焊接疲劳强度·疲劳断口分析结果表明,IF钢焊后表现为沿晶断裂特征,B可使IF钢断裂特征得以改善,由沿晶断裂转变成穿晶断裂     

Mechanical properties and fracture toughness of rail steels and thermite welds at low temperature

Brittle fracture occurs frequently in rails and thermite welded joints, which intimidates the security and reliability of railway service. Railways in cold regions, such as Qinghai-Tibet Railway, make the problem of brittle fracture in rails even worse. A series of tests such as uniaxial tensile tests, Charpy impact tests, and three-point bending tests were carried out at low temperature to investigate the mechanical properties and fracture toughness of U71Mn and U75V rail steels and their thermite welds. Fracture micromechanisms were analyzed by scanning electron microscopy (SEM) on the fracture surfaces of the tested specimens. The ductility indices (percentage elongation after fracture and percentage reduction of area) and the toughness indices (Charpy impact energy A_k and plane-strain fracture toughness K_IC) of the two kinds of rail steels and the corresponding thermite welds all decrease as the temperature decreases. The thermite welds are more critical to fracture than the rail steel base metals, as indicated by a higher yield-to-ultimate ratio and a much lower Charpy impact energy. U71Mn rail steel is relatively higher in toughness than U75V, as demonstrated by larger A_k and K_IC values. Therefore, U71Mn rail steel and the corresponding thermite weld are recommended in railway construction and maintenance in cold regions.     

40Cr钢冷脆转变温度的测定

通过系列冲击试验，采用Ｖ型缺口的夏比冲击试样，以能量法，断口形貌法结合断口微观形貌的变化对４０Ｃｒ钢冷脆转变温度进行了分析测定。试验表明：４０Ｃｒ钢６００℃回火空冷后的冷脆转变温度为－５０℃。     

冷锻材料延性破坏判据的研究

本文在塑性变形能量守恒的基础上,考虑到静水应力分量对材料延性破坏的影响,提出了冷锻材料较为适用的延性破坏判据,并作了实验验证。     

单向冻结条件下裂隙岩体冻胀特性试验

单向冻结条件下寒区隧道围岩不均匀冻胀性是产生隧道冻胀力的主要原因之一.为研究寒区隧道含裂隙围岩不均匀冻胀特性,进行了单向冻结条件下裂隙岩体的冻胀试验,分析了裂隙岩体在单向冻结时的冻结过程及变形规律.试验表明,裂隙处冻胀与岩石自身冻胀存在明显差异,裂隙岩体在冻胀过程中表现出明显的不均匀冻胀特性.在裂隙较深的工况下,随裂隙宽度的增加,裂隙法向的线冻胀率增加.对于含裂隙饱和砂岩,岩石自身线冻胀率随冻结温度的降低明显增大,而裂隙法向的线冻胀率明显减小.凝灰岩孔隙率较小,岩体的冻胀变形以裂隙处的冻胀变形为主,岩石自身在低温条件下表现为冷缩.根据试验结果,在岩体不均匀冻胀系数中考虑了裂隙的影响,计算了含裂隙饱和砂岩的不均匀冻胀系数.裂隙平行于温度梯度方向时,随裂隙宽度的增加,含裂隙饱和砂岩的不均匀冻胀系数有所减小.随温度梯度的增加,含裂隙饱和砂岩的不均匀冻胀系数增加,且增幅相比岩石不均匀冻胀系数明显增大.试验初步反映了裂隙岩体的不均匀冻胀特性,为寒区隧道裂隙岩体冻胀变形计算提供了试验依据.     

冷芯复合钢锭组织及力学性能的实验研究

冷芯铸造技术是一种以固-液复合方式生产钢锭的铸造技术。本研究采用热物态模拟法制备冷芯钢锭,并利用光学显微镜、扫描电镜(SEM)等表征手段,分别观察了冷芯钢锭复合界面、芯材和外材的宏观及微观结构组织,并利用真空电火花仪、夏比冲击试验机和洛氏硬度仪检测了冷芯钢锭的碳元素含量分布及其力学性能。实验结果表明:冷芯钢锭结构自内而外分别为芯材组织层、扩散层、激冷凝固层、方向性生长层、正常凝固层及等轴细晶粒层;芯材与外材结合效果良好,结合界面平整、无孔洞或夹杂物等缺陷;冷芯钢锭各位置的冲击韧性大小关系为:芯材结合处外材;各位置碳含量分布与洛氏硬度值分布曲线相吻合。     

冷等离子体接枝对碳纤维（CF）／聚酰亚胺（PMR—15）复合材料界面性能的影响

本文通过测定ＣＦ／ＰＭＲ—１５复合材料的层间剪切强度、拉伸强度和冲击强度，研究了碳纤维表面冷等离子体接技对其ＰＭＲ—１５复合材料界面的强度和韧性的影响，并讨论了ＣＦ／ＰＭＲ—１５断口形貌和断裂机制。     

Response of ATP sulfurylase and serine acetyltransferase towards cadmium in hyperaccumulator Sedum alfredii Hance

We studied the responses of the activities of adenosine-triphosphate (ATP) sulfurylase (ATPS) and serine acetyltransferase (SAT) to cadmium (Cd) levels and treatment time in hyperaccumulating ecotype (HE) Sedum alfredii Hance, as compared with its non-hyperaccumulating ecotype (NHE). The results show that plant growth was inhibited in NHE but promoted in HE when exposed to high Cd level. Cd concentrations in leaves and shoots rapidly increased in HE rather than in NHE, and they became much higher in HE than in NHE along with increasing treatment time and Cd supply levels. ATPS activity was higher in HE than in NHE in all Cd treatments, and increased with increasing Cd supply levels in both HE and NHE when exposed to Cd treatment within 8 h. However, a marked difference of ATPS activity between HE and NHE was found with Cd treatment for 168 h, where ATPS activity increased in HE but decreased in NHE. Similarly, SAT activity was higher in HE than in NHE at all Cd treatments, but was more sensitive in NHE than in HE. Both ATPS and SAT activities in NHE leaves tended to decrease with increasing treatment time after 8 h at all Cd levels. The results reveal the different responses in sulfur assimilation enzymes and Cd accumulation between HE and NHE. With increasing Cd stress, the activities of sulfur assimilation enzymes (ATPS and SAT) were induced in HE, which may contribute to Cd accumulation in the hyperaccumulator Sedum alfredii Hance.