M2高速钢共晶碳化物形态与稳定性研究

来源 :热加工工艺 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ciper618
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采用不同尺寸模具浇注了M2高速钢,研究了冷却速度变化对其铸态组织特别是共晶碳化物形态、结构的影响规律.结果 表明,当铸锭直径尺寸减小时,冷却速度加快,高速钢碳化物分布更均匀,M2C碳化物形态由片状变成纤维状.与片状碳化物相比,纤维状碳化物稳定性更低,加热时更容易分解,使碳化物明显球化、尺寸显著减小,提高了高速钢组织均匀性,有利于获得良好的硬度和韧性配合.
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在其它焊接条件相同的情况下,通过改变焊接速度对5A06铝合金和AZ31镁合金进行搅拌摩擦搭接焊接试验,分析焊接速度对接头hook沟成形及拉剪性能的影响.结果表明,适当降低焊接速度,有利于提高焊接热输入量和金属流动能力,使得接头的有效搭接厚度和宽度增加,内部孔洞缺陷消失.此外,有利于hook沟处铝和镁金属原子发生充分扩散,形成紧密的冶金结合.但是,当焊接速度太低时,热输入量过大,接头hook沟附近产生了明显的金属间化合物过渡区,且过渡区内形成了大量的Al12Mg17和Al3Mg2脆性金属间化合物,导致过渡区
为了改善熔化极气体保护焊的工艺性,采用拉拔涂敷工艺开发涂层316L不锈钢焊丝,涂层成分为Ca元素的化合物以及Na、Ti、Si元素的氧化物,制备的两种涂层焊丝分别含有CaF2和CaCO3.通过电参数信号采集系统和高速摄影机对未涂层焊丝与涂层焊丝的堆焊过程稳定性进行研究.结果 表明:未涂层焊丝的焊接电流波动较大,电弧形态不稳定,焊接稳定性差;含CaF2涂层焊丝的电弧不稳定,焊接工艺性恶化;含CaCO3涂层焊丝的焊接稳定性相比未涂层焊丝显著改善,电流电压波形十分稳定,焊接电弧呈“圆锥状”.
应用分子动力学对液态Ti100-xAlx(x=10,25,50,75,90)合金的快速凝固过程进行了模拟,并通过双体分布函数和HA键型指数法分析了凝固过程中熔体微观结构的演变特性.合金平均原子体积随温度变化的曲线表明,在5×1012 K/s冷速下,合金都形成了非晶结构;合金在降温过程中的双体分布函数显示出非晶的典型特征;合金成分对于微观结构和非晶形成能力有显著影响,Ti25Al75合金的非晶形成能力最强,同时含有最多的表征二十面体结构的键对.
基于金属凝固基本方程和元胞自动机方法的基本原理,建立了双辊铸轧宏观-微观耦合数学模型,对铸轧辊咬入点之前的Al-10Mg铝合金连续凝固过程进行数值模拟,得到了铸轧过程中Al-10Mg铝合金的凝固组织形貌、一次枝晶半径、二次枝晶间距,并预测了所制楔形带坯的力学性能.为了验证模拟结果的可靠性,对铸态试样进行金相检测及拉伸测试.结果 表明:模拟得到的凝固组织晶粒大小、各晶区的分布特征、枝晶间距以及铸轧带坯屈服强度与实验结果基本一致.
采用高转速搅拌摩擦焊对1 mm厚的6061铝合金及T2紫铜板开展点焊工艺试验,研究了焊接停留时间、Zn中间层及冷却方式对焊点宏观界面及微观组织的影响规律.结果表明:在焊接停留时间为1s、中间层Zn厚度0.2 mm、无水冷的焊接工艺参数下,焊点宏观形貌成形良好,无明显焊接缺陷产生,接头力学性能最优;焊点中间界面层主要由Al2Cu、Al-Zn共晶和α-Al组成;随着焊接停留时间的增大,焊接热输入增加,焊点抗剪切性能降低;Zn中间层的加入能够提高接头力学性能;水冷使得焊接峰值温度降低,减小了焊接热输入,提高了接
采用Gleeble-3500热模拟试验机研究了不同变形温度对Ti微合金钢再结晶行为的影响.基于流动应力、应力硬化曲线、应力松弛曲线对Ti微合金钢动态再结晶和静态再结晶行为进行了分析.结果 表明,微合金元素Ti能够显著抑制动态再结晶的发生;在应变速率0.75 s-1和真应变0.75时,随着变形温度的升高,变形后静态再结晶的孕育期缩短,再结晶速率加快;钢在1080℃变形结束后于0.07s时开始发生静态再结晶,1.45s时再结晶结束,整个再结晶过程只需1.38s,此温度下静态再结晶发生最为迅速.
激光选区熔化(selective laser melting,SLM)技术能够实现高精度复杂铝合金零件的制造.本文介绍了SLM成形技术的原理,阐述了国内外SLM成形铝合金缺陷的研究进展,分析了SLM成形铝合金过程中可能出现的球化、孔隙、残余应力及裂纹、氧化夹杂和合金元素烧损五种缺陷的形成原因和控制方法,并简要预测了未来的发展趋势.
对Ti-6Al-4V合金进行了复合多向锻造和时效处理,制备了具有强度高且塑性优良的超细晶钛合金材料,以增强超细晶钛合金的耐滑动磨损性能.研究结果表明:经过复合处理后试样晶粒明显细化且超细的第二相微粒呈弥散分布,力学性能显著提高;经过多向锻造并400℃×4h时效处理后,试样的抗拉强度和屈服强度分别从888.00、845.98 MPa提高到1091.75、1068.06MPa,分别提高了22.9%、28.4%,并保持良好的塑性、韧性.这主要是由于试验材料形成了α、β双相与纳米第二相微粒耦合的超细晶组织.
采用AZ31镁合金焊丝对镁合金/镀Ni(Cu)钢进行激光熔钎焊研究,探讨Cu层和Ni层对激光熔钎焊接头微观组织及性能的影响.结果表明:在Q235钢表面不论是镀Cu层还是Ni层,激光熔钎焊接头宏观形貌较好.在Q235钢板上镀Cu层所得的焊接接头抗拉强度为145.4 MPa,达到镁合金强度的60.6%,相比于在Q235钢上镀Ni层所得的焊接接头,提高了 20.8%.通过扫描电镜观察到镀Cu钢的界面处生成条絮状组织,而镀Ni钢界面处生成颗粒状组织.通过SEM和XRD分析了镀铜钢板接头的镁侧断口主要有CuMg2相
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