【摘 要】
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采用OM、SEM、TEM、XRD、显微硬度计以及热疲劳试验机等方法研究了深冷处理对H13型热作模具钢的组织和性能的影响,并与常规淬回火工艺进行了对比分析.结果表明,在常规的淬回火工艺的基础上增加深冷处理有利于细化试验钢的晶粒组织并促进残留奥氏体向马氏体转变.此外,在深冷处理的条件下马氏体晶格由于在极低温易发生收缩而促使碳原子在位错等缺陷处偏聚,回火过程中以碳化物的形式析出.这些析出的大量细小弥散分布的碳化物可钉扎位错,对热循环引起的应力集中起到一定的缓解作用,减缓降低热疲劳裂纹扩展速率.且深冷处理后细小弥
【机 构】
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昆明理工大学 材料科学与工程学院,云南 昆明 650093
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采用OM、SEM、TEM、XRD、显微硬度计以及热疲劳试验机等方法研究了深冷处理对H13型热作模具钢的组织和性能的影响,并与常规淬回火工艺进行了对比分析.结果表明,在常规的淬回火工艺的基础上增加深冷处理有利于细化试验钢的晶粒组织并促进残留奥氏体向马氏体转变.此外,在深冷处理的条件下马氏体晶格由于在极低温易发生收缩而促使碳原子在位错等缺陷处偏聚,回火过程中以碳化物的形式析出.这些析出的大量细小弥散分布的碳化物可钉扎位错,对热循环引起的应力集中起到一定的缓解作用,减缓降低热疲劳裂纹扩展速率.且深冷处理后细小弥散分布的碳化物析出降低了H13钢热疲劳过程中碳化物长大速率,减少了热疲劳裂纹的数量,从而提高热疲劳性能.
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以均匀化退火后的G115钢铸件为对象,研究了不同正火+回火工艺处理对其显微组织及力学性能的影响,其中正火工艺分别为1070℃ ×1 h,AC和1100℃ ×1 h,AC,回火工艺分为一次回火(780℃ ×3 h,AC)和两次回火(780℃ ×3 h,AC+750℃ ×3 h,AC).结果表明:随着正火温度的上升,G115钢铸件的室温强度和650℃高温强度均有所上升,而韧性有所下降,塑性无明显变化;随着回火次数的增加,G115钢的室温强度和650℃高温强度均有所降低,韧性和塑性无明显影响.正火+回火处理后G
采用光学显微镜、透射电镜组织分析手段和室温拉伸、电导率、剥落腐蚀、疲劳极限性能测试方法,研究了二级时效温度对7B04-T74合金2 mm厚薄板组织与性能的影响.结果表明:二级时效温度由165℃逐渐升高至175℃时,7B04-T74合金晶粒组织特征没有明显变化,晶内析出相数量减少且尺寸增加,晶界析出相粗大且断续分布;7B04-T74态铝合金薄板的室温拉伸抗拉强度、屈服强度明显降低,其伸长率无明显变化,电导率明显提升,剥落腐蚀级别无明显变化趋势.通过对比不同二级时效温度下7B04铝合金的组织与性能测试结果可知
在540℃ ×2 h水淬固溶处理的基础上,研究了时效处理对新型Al-Mg-4.5Si-4.5Zn合金性能的影响.结果表明:合金的硬度随时效温度的升高和时效时间的延长先增加后减小,在190℃时效2 h达到最大值135.1 HBW;抗拉强度随时效时间的延长先增加后减小,在190℃时效3 h时达到最大值390.12 MPa.根据综合性能确定Al-Mg-4.5Si-4.5Zn合金的最佳时效工艺为190℃ ×3 h.
对汽车用Al-5.7Zn-0.7Mg铝合金薄壁型材进行了470℃不同时间的固溶处理和双级时效处理,采用光学显微镜(OM)、EBSD测试、轴向静态压缩试验和室温拉伸试验等方法研究了晶粒组织和再结晶程度对其平均载荷(Fm)、峰值载荷(Fp)、吸能(U)等压溃性能的影响,同时分析了压溃变形特征和开裂原因.结果表明:随固溶时间的延长,铝合金型材的再结晶程度逐渐上升,强度逐渐下降,铝合金薄壁梁的峰值载荷、吸能及平均载荷也逐渐降低;在线水淬试样的峰值载荷和吸能分别为406 kN和33.3 kJ;经120 min固溶处
利用扫描电镜、激光共聚焦显微镜、室温拉伸、低温冲击测试等试验方法,采用了正火、强化正火、正火+400℃回火的热处理工艺,研究了不同正火工艺对420 MPa级海洋风电用钢板组织和性能的影响.结果表明:通过正火处理后,正火态试验钢的平均晶粒尺寸由轧态试验钢的8μm细化至6μm,带状组织得到改善,强度与低温冲击性能均得到提升,屈服强度提升至442 MPa,-50℃下的冲击吸收能达到120 J;通过正火+400℃回火处理后,平均晶粒尺寸为7μm,虽然大幅度提升了钢的低温冲击性能,-50℃下的冲击吸收能量达到194
采用光学显微镜、扫描电镜等方法研究了不同淬火、回火温度对20Cr13钢常温和-40℃冲击性能的影响.结果表明,当淬火温度相同时,随着回火温度由500℃升至700℃,试样的抗拉强度逐渐降低,冲击性能先降低后升高;当淬火温度由常规的1030℃降低至1000℃,回火温度相同时,试样的抗拉强度变化不大,但常温和-40℃下的冲击性能都有了一定的提高.
通过选区激光熔化(SLM)技术制备了IN718合金,利用X射线显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜和电子背散射衍射等技术分析了IN718合金的致密性、相组成和晶粒形态以及取向关系.结果表明:SLM成形IN718合金的物相组成为面心立方结构的γ-Ni相与体心四方结构的γ″相,晶粒沿构建方向呈柱状晶.当激光扫描间距为100μm时合金的致密度达到最高,当激光扫描间距为90μm时,合金沿构建方向形成强织构.
对超低碳中锰钢进行了淬火+回火处理,研究了不同温度回火后试验钢的显微组织及力学性能,采用XRD法测定了低温处理(-60、-80、-100℃)前后试验钢中的逆转变奥氏体含量,在此基础上分析了逆转变奥氏体含量及热稳定性对试验钢力学性能的影响规律.结果表明:采用较高温度回火时,促进了逆转变奥氏体的形成,也使奥氏体稳定化元素快速富集于其中,而且随温度升高所得奥氏体更多分布于粗化的马氏体板条之间,故具有更高的稳定性;由于试验钢中逆转变奥氏体含量较多,变形过程中的TRIP效应更为显著,促进了试验钢低温韧性和塑性的提高
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研究了高温退火二次升温阶段的退火温度及露点温度对HiB取向硅钢表面硅酸镁底层的影响.结果表明,高温退火二次升温阶段的最终温度在1100～1170℃范围内时生成的硅酸镁底层质量较好;当退火气氛中存在水蒸气时,会降低硅酸镁底层的质量,且水蒸气含量越高,即露点温度越高,硅酸镁底层的厚度越薄,质量越差.