离心浇铸挤压复合钢管界面组织与性能

采用离心浇铸挤压工艺制备了20Cr/1Cr18Ni9Ti复合钢管. 通过扫描电镜研究了试制复合钢管界面区域的显微组织,利用拉伸实验和热疲劳实验测试了其力学性能. 结果表明,采用离心浇铸挤压工艺生产的复合钢管实现了界面完全冶金结合,界面结合强度大大提高,界面处存在的过渡区增强了复合管的加工、使用性能. 采用此新工艺生产的复合钢管具有较好的组织和性能,并且工序简短,生产成本低.     

不同环境温度下典型身管用钢磨损性能研究

通过摩擦磨损、高温硬度及相应的分析试验研究了典型身管用钢32Cr2MoVA、30SiMn2MoVA在室温、200、400以及600℃下的摩擦磨损行为与规律.结果表明:两种材料的摩擦系数在各个温度区间内的区别不大,主要受摩擦氧化物产生与否影响.32Cr2MoVA的磨损率随着温度的提高先降低再提高之后又下降,30SiMn2MoVA的磨损率随着温度的上升而先降低,然后逐渐升高,600℃达到最高.温度、身管钢在高温下的硬度和磨盘材料与滑动销的高温硬度差(Hd--Hp)共同影响磨损表面氧化物层的最终形态.室温至200℃时,身管钢磨损行为主要受表面氧化物层的影响.室温下两种身管钢磨损机理均为黏着磨损及磨粒磨损,200℃时均为氧化轻微磨损.环境温度达到400℃以上时,身管钢以及磨盘材料的基体硬度开始影响磨损行为.400℃时两种身管钢磨损机理均为氧化严重磨损.600℃时,32Cr2MoVA的Hd--Hp减小,磨损表面出现了厚度很大、致密的氧化物层,磨损机理为氧化轻微磨损;而30SiMn2MoVA的Hd--Hp显著增大,试样发生了明显的塑性挤出,为塑性挤出磨损.     

包覆浇铸和热轧工艺制备Q235/CrWMn刀具材料

通过包覆浇铸+热轧变形工艺,制备了Q235/CrWMn钢复合刀具材料,并用扫描电子显微镜(SEM)和维氏硬度仪分析了复合材料的界面组织、成分和性能的变化规律.实验结果表明,通过真空冶炼浇铸以及变形量超过90%的热轧工艺,可以实现两种组元金属材料之间的冶金结合,其中Cr、W等元素的过渡层宽度仅为10～40μm.随后的热处理研究发现,复合材料在830±5℃保温后空冷或者油淬时,Q235一侧为珠光体+铁素体组织,CrWMn一侧为马氏体组织,其硬度可达600～750HV,使复合刀具材料同时具有较好的韧性和强度.     

水平连铸铜铝复合板带界面Al–17at%Cu共晶合金热变形行为

铜铝双金属复合板材具有纯铜的高导电导热和纯铝的轻质廉价等特性,可代替铜合金制品应用于航空航天、交通运输和装饰建材等领域,解我国铜资源短缺、严重依赖进口之危,缓铝产能过剩、资源严重流失之困,近年来受到人们的广泛关注。在众多铜铝双金属复合板材的制备技术中,连铸复合直接成形技术实现了铜铝双金属复合板材铸造、复合和成形的一体化,生产流程短、效率高,板材界面结合强度高,具有较为广阔的发展前景。水平连铸制备的铜铝复合板带界面中共晶组织层厚度占界面总厚度的90%以上,其在后续轧制成形加工中的变形行为对成形后复合板带的质量影响显著。本文通过改变铸锭凝固时的冷却速率,制备铜铝复合板带界面共晶组织材料,研究其在热压缩过程中的变形行为。研究结果表明:当变形温度大于300°C时,共晶组织中α-Al的动态再结晶软化作用大于加工硬化作用,共晶组织发生均匀的塑性变形。并采用Arrhenius型双曲正弦模型建立了共晶组织流变应力本构方程,为铜铝复合板带的加工成形过程提供可靠的理论依据。