金属热处理

张世进, 李凯, 易丹青, 刘会群

2022, 47(2): 1-8. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.02.001

摘要 ( 130 )

PDF (645KB) ( 73 )

采用电子背散射衍射技术(EBSD)对冷轧及退火态TA5钛合金板材的晶粒尺寸、再结晶及织构进行了表征,并讨论了变形不均匀对再结晶行为及织构演变的影响。结果表明:<0002>//TD取向晶粒比<0002>//ND取向晶粒更容易发生变形,结合hcp结构滑移系统的有限性,共同决定了TA5合金板材冷轧变形具有不均匀性的特点。退火早期再结晶在局部应变大的区域快速形核,且变形量越大,形核数量也越多,再结晶后样品的晶粒尺寸也越小。局部应变大的区域在退火早期以“定向形核”机制快速发生再结晶形核并长大,包括少量剩余的严重变形<0002>//TD取向晶粒;同时,其余应变较低的组织在再结晶形核全过程以“应变诱发晶界迁动形核”机制缓慢形核,这两种机制共同作用导致退火后板材的织构弱化,但仍以冷轧态的基面织构为主。硬度变化曲线可以很好的反映再结晶程度;但受织构影响,不同测试面的硬度值存在显著差异,加载轴与晶体c轴之间的夹角越大,硬度值越小。

Ti微合金化对耐火建筑钢组织和性能的影响

张鹏程, 武会宾

2022, 47(2): 9-13. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.02.002

摘要 ( 87 )

PDF (556KB) ( 45 )

采用低Mo及Ti的复合微合金化,设计3种试验钢配以合理的控轧控冷工艺,成功开发出低成本460 MPa级耐火钢。力学性能测试及显微组织分析结果表明,控轧控冷后水冷,试验钢板获得耐火钢的理想组织:粒状贝氏体和M/A岛。随Ti含量的增加,3种试验钢的平均晶粒尺寸递减。3种试验钢的室温屈服强度都大于460 MPa,600 ℃保温3 h的高温屈服强度都大于307 MPa,具有良好的高温力学性能。在相变强化、析出强化、细晶强化及位错强化的共同作用下,不同Ti含量的试验钢获得了良好的高温力学性能。0.07%Ti含量试验钢的YS值(600 ℃屈服强度/室温屈服强度)为0.68,完全满足耐火钢的使用标准。

B-Ce复合微合金化对S31254超级奥氏体不锈钢组织和力学性能的影响

王舒镜, 王同浩, 王剑, 李玉平, 韩培德

2022, 47(2): 14-19. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.02.003

摘要 ( 173 )

PDF (559KB) ( 25 )

采用扫描电镜、拉伸试验等方法研究了B-Ce复合微合金化后S31254超级奥氏体不锈钢的组织和力学性能。结果表明,B、B-Ce 复合微合金化有利于抑制σ相的析出,改善σ相的析出形态,相同固溶工艺条件下,B-Ce复合微合金化后的试样更有利于σ相的完全回溶;相同时效工艺条件下,B-Ce复合微合金化抑制σ相析出的作用更明显。B及B-Ce复合微合金化后的试验钢拉伸断口处的韧窝更大更深,材料的伸长率也显著增加,说明微合金化有利于进一步提高S31254钢的韧性。

Al₂₅Nb₂₀Ti₃₀Zr₂₅低密度高熵合金的组织和性能

刘宏武, 李志昂, 高帆, 李臻熙, 王青峰

2022, 47(2): 20-25. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.02.004

摘要 ( 58 )

PDF (566KB) ( 24 )

通过Thermo-Calc软件计算、微观组织多尺度表征以及热模拟试验等研究了Al₂₅Nb₂₀Ti₃₀Zr₂₅合金的组织结构、高温组织稳定性和热加工性能。结果表明,Al₂₅Nb₂₀Ti₃₀Zr₂₅合金的铸锭组织主要由BCC基体相和Zr₅Al₃析出相组成,Zr₅Al₃相在BCC晶界连续析出,晶粒内部的Zr₅Al₃相呈块状分布,平均尺寸在750 nm左右;合金在750~1000 ℃保温24 h后,基体中的晶粒尺寸并未发生明显变化;随着温度的增加,Zr₅Al₃相含量小幅度降低,合金的高温组织稳定性较好。建立了合金的本构方程为$\dot{ε}$=4.5×10¹⁴×[sinh(0.0063σ_p)]^2.8exp(-419/RT),并绘制了合金的能量耗散系数图;在1050 ℃/1 s^-1变形条件下,能量耗散系数达到峰值0.69,在该变形条件下等温锻造出尺寸为$\phi$ 180 mm×20 mm完整无开裂的圆形块体材料。锻造消除了原始晶界处连续分布的Zr₅Al₃相,使其分解成短杆状均匀分布于合金基体中,BCC基体组织发生了动态回复和部分再结晶。

轧制态6082-T6铝合金的热压缩力学行为及微观组织分析

叶拓, 何玉兵, 何文鹏, 刘巍, 袁浩登, 吴远志, 刘伟, 刘吉兆

2022, 47(2): 26-30. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.02.005

摘要 ( 70 )

PDF (556KB) ( 21 )

采用热模拟试验机对轧制态6082-T6铝合金进行热压缩试验,分析了合金在变形温度100~400 ℃,应变速率0.01 s^-1条件下的流变应力,对不同温度热变形的微观组织进行了表征。结果表明,轧制态6082铝合金的力学性能受变形温度和轧制方向的影响。变形过程中应力呈现负的温度敏感性,即随着变形温度升高,应力不断下降。合金表现出明显的力学性能各向异性,压缩强度在与轧制方向呈0°和90°较高,45°方向强度较低。经过热压缩变形后,与轧向呈不同方向的6082-T6铝合金的晶粒组织均沿着剪切力方向发生扭曲,同时,变形温度对晶粒组织的演变影响不大。随着变形温度的升高,合金基体内的位错密度明显下降,析出相发生粗化。

脉冲磁场热处理对CGO取向硅钢脱碳退火过程中组织和织构的影响

董丽丽, 麻永林, 宿鹏吉, 杨雪峰

2022, 47(2): 31-34. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.02.006

摘要 ( 54 )

PDF (558KB) ( 20 )

采用自主研发的脉冲磁场退火装置,在取向硅钢脱碳退火过程中分别施加不同强度的磁场,并采用光学显微镜和X射线衍射仪研究了脉冲磁场脱碳退火后试样的显微组织和宏观织构。结果表明,脱碳退火过程中施加脉冲磁场后取向硅钢的平均晶粒尺寸均增加,当磁场强度为40 mT时,平均晶粒尺寸最大,为13.06 μm。此外,取向硅钢试样的立方织构{001}<100>强度减弱,高斯织构{110}<001>和{111}<112>织构增强,有利于获得更好的成品织构和磁性能。

C含量对冷轧Fe-6Mn-1Al中锰钢组织与性能的影响

赵彦乐, 邹宇明, 丁桦

2022, 47(2): 35-40. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.02.007

摘要 ( 79 )

PDF (557KB) ( 25 )

研究了C含量(质量分数)分别为0.06%、0.15%和0.30%的冷轧中锰钢Fe-6Mn-1Al退火后的组织及室温拉伸后的力学性能变化规律。结果表明,不同C含量的试验钢经660 ℃退火后的组织均为铁素体+奥氏体的双相组织。随着C含量的增加,试验钢中奥氏体的体积分数由19.34%增加到38.70%,且C含量的增加引起了配分到奥氏体中的C、Mn含量的增加,使奥氏体的稳定性得到了提升。C含量较高的试验钢变形过程中的TRIP效应更显著,使试验钢的加工硬化能力得到了提高,获得更好的综合力学性能。C含量从0.06%增加至0.30%,试验钢的强塑积由28.0 GPa·%增加到51.4 GPa·%。

Zr对Ti-Mo复合微合金化钢形变奥氏体静态再结晶动力学和析出相的影响

郝天赐, 吴雍壕, 阴树标, 曹建春, 罗瀚宇

2022, 47(2): 41-47. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.02.008

摘要 ( 63 )

PDF (555KB) ( 16 )

通过在Gleeble-3500热模拟试验机上进行双道次压缩模拟试验,研究了Ti-Mo复合微合金化钢和Ti-Zr-Mo复合微合金化钢在875、925、975和1025 ℃四个温度下形变奥氏体的静态再结晶过程。分析了两种试验钢在双道次压缩模拟时的真应力-真应变曲线,建立了两种试验钢的静态再结晶动力学模型,计算了两种试验钢奥氏体静态再结晶激活能,采用高分辨透射电镜观察了不同温度双道次压缩后两种试验钢中形变诱导析出相和大颗粒未溶相的形貌和种类,并对试验钢的形变储能密度进行了简单比较。结果表明,Zr的添加可以提高Ti-Mo复合微合金化钢在变形过程中的变形抗力,使试样在热变形过程中积累的形变储能增多,同时降低形变奥氏体的静态再结晶激活能,使奥氏体的再结晶更容易发生。Zr可以替代Ti与O、S等形成大颗粒未溶相,使试验钢静态再结晶过程中析出更多细小弥散的形变诱导析出相,使试验钢中形变奥氏体的静态再结晶过程出现延迟。

应力对单晶高温合金再结晶的影响

李永顺, 玄伟东, 段方苗, 赵玉娟, 李俊杰, 王保军, 任兴孚, 任忠鸣

2022, 47(2): 48-52. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.02.009

摘要 ( 60 )

PDF (558KB) ( 21 )

通过试验和理论计算相结合的方法研究了应力对单晶高温合金再结晶形成规律的影响。结果表明,再结晶的形成与应力密切相关。当施加的应力高于临界应力时才会产生再结晶,而低于临界应力则不会产生再结晶,并且再结晶临界应力随着温度的升高而降低。在相同温度下,试验合金的再结晶层厚度随着应力的增加而呈线性增加;在相同应力下,再结晶层厚度随着温度的升高而呈指数增长。此外,随着温度的升高,再结晶层厚度的增长速率随应力的增加而增大。

15Cr12CuSiMoMn钢的奥氏体晶粒长大动力学

杨劼, 任慧平, 刘宗昌

2022, 47(2): 53-58. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.02.010

摘要 ( 66 )

PDF (626KB) ( 18 )

利用箱式炉将15Cr12CuSiMoMn钢加热至900～1100 ℃奥氏体化温度区间分别保温15～120 min,研究了不同奥氏体化温度和保温时间下原奥氏体晶粒的长大行为。结果表明,随着奥氏体化温度的升高,晶粒尺寸不断增大,长大行为呈幂函数规律;在1000 ℃以上加热,晶粒显著粗化;随着保温时间的延长,晶粒长大行为呈近似于抛物线匀减速规律;保温时间<60 min时,晶粒长大速率较快,当保温时间超过60 min时趋于平稳。基于Arrhenius公式,通过对试验数据进行线性回归拟合分析,建立了适合于本钢种的晶粒长大动力学模型,对比模型计算值与实际测量数据间的误差(2%＜ΔXi＜5%)验证了该模型的准确性与可靠性。

热变形对含铌奥氏体不锈钢07Cr18Ni11Nb再结晶行为的影响

舒玮, 宋丽强, 张威

2022, 47(2): 59-64. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.02.011

摘要 ( 66 )

PDF (555KB) ( 22 )

采用热模拟压缩及中试热轧的试验方法,研究了热变形对含铌奥氏体不锈钢07Cr18Ni11Nb再结晶行为的影响。结果表明:热压缩变形时,试验钢再结晶程度随变形温度、变形量的升高以及变形后保温时间的延长逐渐增大;变形温度越高、变形量越大,发生再结晶所需的保温时间越短;保温时间越长,再结晶晶粒长大越明显;轧制变形时,热轧板1/4厚度处更容易发生再结晶,随着轧制温度和变形量的升高,1050 ℃轧制变形25%时可在全厚度获得完全再结晶组织。

800 MPa级热基镀锌复相钢的开发

邹英, 刘华赛, 韩赟, 王朝斌, 王海全

2022, 47(2): 65-69. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.02.012

摘要 ( 73 )

PDF (558KB) ( 14 )

设计了一种Nb、Ti微合金化低碳复相钢,采用SEM、TEM及力学性能测试等方法研究了退火镀锌过程中热轧复相钢显微组织、析出相和力学性能的演变规律,进行了800 MPa级热基镀锌复相钢工业试制。结果表明,热轧复相钢的显微组织主要由铁素体、马氏体和马/奥岛构成。退火镀锌过程中,马氏体和马/奥岛分解形成高温回火马氏体,铁素体内可动位错密度降低,同时析出纳米级Nb、Ti和Mo的复合碳化物,导致抗拉强度降低、屈服强度和扩孔率显著提高。热基镀锌复相钢的显微组织主要由铁素体和高温回火马氏体构成,屈服强度、抗拉强度、断后伸长率和烘烤硬化值分别为769 MPa、852 MPa、14.5%和43 MPa,扩孔率达到53%,具有良好的力学性能和局部成形性能。

Ti含量对IF钢再结晶温度及力学性能的影响

冯运动, 邹宇明, 丁桦

2022, 47(2): 70-73. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.02.013

摘要 ( 55 )

PDF (563KB) ( 19 )

通过硬度试验、拉伸试验、场发射扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)观察,研究了Ti含量对IF钢再结晶温度的影响,并研究了不同Ti含量IF钢冷轧后在不同退火温度下的性能变化。结果表明,随着Ti含量的降低,IF钢中纳米析出物尺寸减小、分布稀疏且体积分数降低,钉扎作用减弱,再结晶温度下降;低Ti含量IF钢经630 ℃退火保温10 h后,屈服强度为198 MPa,抗拉强度为312 MPa,伸长率为36.78%,应变硬化指数(n值)为0.25,塑性应变比(r值)为2.42,符合超深冲钢的性能要求。

Fe-40%Ni合金的高温氧化行为

李敬, 杨跃辉, 苑少强, 张晓娟

2022, 47(2): 74-77. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.02.014

摘要 ( 48 )

PDF (568KB) ( 23 )

采用测定高温下保温不同时间后氧化层厚度的方法讨论分析了Fe-40%Ni合金的高温氧化行为,并通过回归分析得到了预测氧化层厚度的数学模型。结果表明,当温度低于1000 ℃时,合金氧化层增加的趋势相对较缓,超过1000 ℃后显著加快。随保温时间的延长,氧化层厚度以一定的速度增加,并与保温时间呈近似线性的关系,而当温度较高时则逐渐向抛物线型转变。回归分析表明,合金的氧化层厚度(μm)可用h=6700×t^0.44×e^-6870/T计算。

预处理对汽车用Al-Mg-Si合金组织和晶间腐蚀行为的影响

闵旭东, 黄元春, 肖政兵, 刘宇, 任贤魏, 邹倜

2022, 47(2): 78-85. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.02.015

摘要 ( 63 )

PDF (560KB) ( 30 )

采用拉伸试验、晶间腐蚀试验、电化学测试、光学显微镜、透射电镜等方法手段研究了Al-Mg-Si合金在不同预处理条件下经烤漆处理后的微观组织与晶间腐蚀行为的演变规律。结果表明,随着预变形量的增加,试验合金晶界析出相的数量密度和尺寸相应地减小,而晶内析出物(β″相)的析出数量增加,尺寸减小,以致不同的预处理试验合金具有不同的综合性能。由预应变和预时效组成的预处理工艺有利于提高Al-Mg-Si合金的综合性能,其晶间腐蚀抗力和烘烤硬化性能都得到显著提高,这主要归因于合金在烤漆过程中不产生无析出区,形成的晶界析出物数量少而不连续,以及基体强化相β″相通过消耗大量溶质原子而充分地析出。

异构片层结构304不锈钢的制备及其力学性能

于崇浩, 刘佳, 邓想涛, 王昭东

2022, 47(2): 86-90. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.02.016

摘要 ( 48 )

PDF (556KB) ( 16 )

采用形变诱导马氏体退火逆转变工艺制备了异构片层结构(HLS)的304奥氏体不锈钢。通过扫描电镜和X射线衍射仪分析了304奥氏体不锈钢的显微组织和物相组成,并采用室温拉伸试验研究了其力学性能。结果表明,通过变形量为34%的热轧、75%的冷轧以及700 ℃退火12 min后,试验钢中的马氏体相逆转变为奥氏体相,部分残留奥氏体发生再结晶,获得了由微米再结晶晶粒与超细晶/纳米晶晶粒以及残留奥氏体晶粒组成的异构片层结构,微米再结晶晶粒和残留奥氏体被超细晶/纳米晶晶粒所包围。异构片层结构304奥氏体不锈钢的屈服强度为940.1 MPa,断裂总延伸率为43.1%,获得了良好的强度-塑性匹配。

临界区回火温度对Fe-4Mn-1.2Cr-0.3Cu-0.6Ni中锰钢微观组织和力学性能的影响

刘韬, 吴红艳, 高秀华, 秦岽烊, 杜林秀

2022, 47(2): 91-98. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.02.017

摘要 ( 50 )

PDF (556KB) ( 19 )

研究了临界区回火温度对Fe-4Mn-1.2Cr-0.3Cu-0.6Ni中锰钢组织与力学性能的影响。通过热轧后直接淬火+临界区回火的工艺制备试验钢。采用光学显微镜(OM)、电子探针显微分析仪(EPMA)的扫描功能、透射电镜(TEM)、拉伸试验及冲击试验等对轧后淬火态和回火态试验钢的显微组织及力学性能进行了表征。结果表明,试验钢热轧后淬火可获得较高位错密度的板条马氏体,经过临界区回火后获得在回火马氏体基体上分布残留奥氏体的复合组织。随着临界区回火温度的升高,试验钢的抗拉强度呈升高趋势,而屈服强度先下降后增加,伸长率的变化趋势与试验钢中的残留奥氏体含量相关,冲击性能随临界区回火温度的升高呈先升高后降低的趋势。630 ℃回火后试验钢的拉伸性能最佳,650 ℃回火后试验钢的冲击性能最佳,确定最佳临界区回火温度区间为630~650 ℃。

TA2钛合金真空感应碳氮共渗组织及耐磨损和耐腐蚀性能

向庆, 姜雪婷, 伍良银, 冉潇潇, 刘静, 杨峰

2022, 47(2): 99-104. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.02.018

摘要 ( 74 )

PDF (556KB) ( 23 )

通过真空感应碳氮共渗技术对纯钛合金(TA2)在900 ℃下进行表面改性处理,并研究了经过碳氮共渗处理后TA2钛合金表面强化层的组织结构、耐磨损及腐蚀性能。结果表明:经900 ℃碳氮共渗处理后,TA2钛合金表面生成了一层以C_0.3N_0.7Ti为主的复合层;表层的显微硬度高达2236 HV0.25,相较于未经碳氮共渗处理的试样提高了约4.4倍;碳氮共渗后试样表现出典型的氧化轻微磨损特征。在模拟体液(SBF)溶液中,碳氮共渗TA2钛合金试样的腐蚀电位向正移动,自腐蚀电流密度明显降低,耐蚀性提高。

淬火温度对Nb微合金化齿轮钢18CrNiMo7-6组织演变及力学性能的影响

胡芳忠, 杨少朋, 金国忠, 胡乃悦, 汪开忠, 杨志强, 陈世杰

2022, 47(2): 105-111. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.02.019

摘要 ( 75 )

PDF (637KB) ( 22 )

通过Thermo-calc热力学计算软件、扫描电镜、光学显微镜、冲击试验及拉伸试验等,研究了淬火温度对Nb微合金化齿轮钢18CrNiMo7-6组织及力学性能的影响。结果表明:随着淬火温度的升高,Nb微合金化齿轮奥氏体平均晶粒尺寸增加,但保持在20 μm 以下,晶界稳定性较高;根据Thermo-calc热力学计算结果可知,主要存在的碳氮化物为Cr₇C₃、Cr₂₃C₆、NbC以及AlN,其中Cr₇C₃、Cr₂₃C₆固溶温度较低,分别为730 ℃和749 ℃,NbC、AlN固溶温度较高,分别为1180 ℃和1070 ℃,NbC和AlN为主要钉扎晶界、细化晶粒的碳氮化物;NbC中存在少量的N元素,在一定温度下,NbC有向Nb(C,N)转变的趋势。随着淬火温度的升高,屈服强度呈降低趋势,抗拉强度在860 ℃出现平台,冲击性能先升高后降低。含Nb齿轮钢18CrNiMo7-6具有较宽的工艺设计窗口,最佳热处理工艺为860 ℃淬火+180 ℃低温回火,此时抗拉强度为1455 MPa,屈服强度为1229 MPa,冲击吸收能量为100 J,硬度约为44 HRC。

锻造加热温度对20Cr2Ni4A钢奥氏体晶粒长大及力学性能的影响

陈建文, 袁伍丰, 蒋亦舟, 张晨, 易华清, 高毅强

2022, 47(2): 112-118. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.02.020

摘要 ( 62 )

PDF (635KB) ( 20 )

研究了锻造加热温度(1050~1200 ℃)和锻造保温时间(40~120 min)对20Cr2Ni4A钢经相同锻造变形后锻后奥氏体晶粒长大行为的影响,并对不同锻造加热温度下的淬火态20Cr2Ni4A钢进行了力学性能检测。结果表明,锻后20Cr2Ni4A钢奥氏体晶粒长大规律在低于1150 ℃仍然符合Beck模型,模型计算值与实际测量值相吻合。随着锻造加热温度的升高,奥氏体晶粒长大呈现先缓慢增加后快速增加的规律。当锻造加热温度超过1150 ℃时,第二相粒子大量溶解,对晶界的钉扎作用急剧减弱。综合考虑20Cr2Ni4A钢锻后奥氏体晶粒尺寸均匀性、热处理后力学性能测试结果及可锻性因素,确定最优锻造加热温度为1150 ℃。

感应淬火对42CrMo钢曲轴连杆轴颈组织性能的影响

吴辉, 林升垚, 李新凯, 龚玉辉, 魏德强

2022, 47(2): 119-124. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.02.021

摘要 ( 77 )

PDF (694KB) ( 20 )

采用OM、SEM、X射线应力分析、力学性能测试等手段,分析了感应淬火处理对42CrMo钢曲轴连杆轴颈截面组织和残余应力的影响,探讨了不同淬火功率对淬硬层形貌、显微组织和力学性能的影响。结果表明,42CrMo钢曲轴连杆轴颈截面由淬硬层、过渡层和基体3部分组成,淬硬层组织为均匀细小的马氏体,过渡层组织为马氏体和回火索氏体的混合组织,基体组织为回火索氏体。经感应淬火处理,42CrMo钢曲轴连杆轴颈表面残余应力由拉应力变为压应力,随着感应淬火功率的增加,淬硬层深度增加,组织不断细化,当感应淬火功率为2500 W,组织最为均匀细小,表面硬度达到了751.3 HV0.1,耐磨性大幅提升;但是淬火功率过高会导致组织粗化,当感应淬火功率为2600 W时,组织有所粗化,硬度也有所降低。

淬火温度对GE1014超高强度钢组织及性能的影响

刘跃, 韩顺, 厉勇, 王春旭, 严晓红, 李建新

2022, 47(2): 125-129. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.02.022

摘要 ( 51 )

PDF (636KB) ( 23 )

采用力学性能测试、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)仪和电子背散射衍射(EBSD)等分析方法,研究了淬火温度对GE1014超高强度钢组织及性能的影响。结果表明,试验钢的抗拉强度随淬火温度的升高先逐渐升高,随后降低,并且在925 ℃达到峰值2112 MPa,规定塑性延伸强度则呈现随淬火温度的升高小幅降低的趋势,试验钢的断面收缩率和U型冲击性能均随淬火温度的升高缓慢升高,在950 ℃附近出现降低趋势;试验钢的原始奥氏体晶粒和马氏体块的尺寸都随着淬火温度的升高而长大,当淬火温度超过925 ℃时,原始奥氏体晶粒尺寸快速粗化,而马氏体块尺寸则全程长大缓慢;850~925 ℃范围内,基体中的残留奥氏体含量随着淬火温度的升高而显著降低;淬火温度低于900 ℃时,试验钢中存在球状富Mo型M₆C碳化物,淬火温度升高至900 ℃未观察到未溶相。

均匀化退火处理对因瓦合金铸锭组织及性能的影响

吴迎飞, 孙中华, 王育飞, 王程明, 张雲飞, 彭会芬

2022, 47(2): 130-136. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.02.023

摘要 ( 75 )

PDF (638KB) ( 17 )

通过对因瓦合金铸锭进行均匀化退火处理,探究退火处理对铸锭组织、热力学性能以及冲击性能的影响。结果表明,退火处理后,因瓦合金的铸态组织发生改变,成分偏析得到改善,室温冲击性能提升了约7倍;高温下变形抗力降低,高温热塑性得到改善,高温脆性区间下降,热加工的温度窗口变大,这有利于提高因瓦合金的热加工效率和成材率。

连续退火工艺对4.5%Cr冷轧耐候钢组织性能的影响

俞波, 张宜, 王占业, 柴立涛

2022, 47(2): 137-140. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.02.024

摘要 ( 81 )

PDF (634KB) ( 17 )

利用Multipas退火试验机模拟连续退火工艺,研究了退火工艺对4.5%Cr冷轧耐候钢组织性能的影响。结果表明,随着退火温度的升高,试验钢的强度先降低后增加,当退火温度为830 ℃时,强度最高,屈服强度均值为353 MPa,抗拉强度均值约为621 MPa。冷速(50 ℃/s、30 ℃/s)对试验钢强度影响有限。当退火温度≤800 ℃时,试验钢的组织只发生了回复再结晶,组织由铁素体、珠光体和碳化物组成。当退火温度＞800 ℃,铁素体组织发生了奥氏体化,冷却后形成了贝氏体。当Cr含量(质量分数)提高至4.5%,试验钢的相对腐蚀速率为26%(相对于Q345B钢),相对普通耐候钢SPA-C耐候性能提高约一倍。

退火工艺对激光立体成形TC21钛合金组织和性能的影响

张颖, 王浩军, 陈素明, 胡广, 欧阳德来, 崔霞, 胡生双

2022, 47(2): 141-145. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.02.025

摘要 ( 77 )

PDF (635KB) ( 14 )

利用BLT-C1000型激光立体成形设备制备了TC21钛合金块体,并对其分别进行了单级和双级退火处理,研究了单级和双级退火工艺对合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,激光立体成形TC21钛合金的沉积态组织主要为网篮状组织。单级退火温度影响初生α相板条尺寸,低于550 ℃退火时,初生α相板条长度和宽度变化较小,高于650 ℃退火时初生α相板条长度明显增加,宽度略微降低。屈服强度和抗拉强度随退火温度升高而降低,断后伸长率和断面收缩率随退火温度升高而增大。双级退火时随第一级退火温度升高,初生α相含量降低,随着第二级退火温度的升高,次生α相尺寸增加。综合考虑,双级退火时宜选择870~900 ℃的第一级退火温度和560 ℃的第二级退火温度。

退火温度对Fe-24.38Mn-0.44C TWIP钢组织性能的影响

代永娟, 武祥祥, 李佳坤, 国栋, 王波

2022, 47(2): 146-152. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.02.026

摘要 ( 64 )

PDF (635KB) ( 35 )

以冷轧Fe-24.38Mn-0.44C钢为研究对象,通过光学显微镜(OM)、透射电镜(TEM)、室温拉伸等试验手段,研究了不同退火温度(部分再结晶退火、再结晶退火以及高温退火)下其微观组织及力学性能的演变。结果表明,随着退火温度降低,试验钢的微观组织由高温退火时粗大的无畸变等轴再结晶晶粒逐渐向纳米级变形孪晶和细小的再结晶晶粒混合组织转变,强化机制逐渐由孪生滑移为主向位错滑移为主纳米孪晶强化为辅的机制转变,导致试验钢屈服强度迅速提高,屈强比由0.36提高到0.49,伸长率有所降低。

不同热处理条件下贝氏体钢的微观组织和疲劳裂纹扩展

董瑞, 陈林, 岑耀东, 包喜荣

2022, 47(2): 153-158. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.02.027

摘要 ( 66 )

PDF (633KB) ( 17 )

以贝氏体钢为研究对象,设计了4种热处理工艺,研究了不同热处理工艺下试验钢的显微组织及疲劳裂纹扩展速率。结果表明,热轧态试验钢的微观组织以粒状贝氏体为主,其上分布有少量的板条贝氏体、马氏体和粗大块状M/A岛,残留奥氏体的体积分数为16.2%,但稳定性较差,裂纹能够直接穿过粗大的块状M/A岛继续扩展,疲劳裂纹扩展速率最快。经900 ℃奥氏体化+空冷后,显微组织以板条贝氏体和马氏体为主,M/A岛仍为粗大的块状,残留奥氏体含量减少至12.3%,疲劳裂纹扩展速率略有降低。经900 ℃奥氏体化+380 ℃盐浴等温30 min +空冷后,显微组织以细密、有序的板条贝氏体为主,残留奥氏体含量减少至10.2%,以薄膜状伴生在板条贝氏体间,板条状贝氏体及板条间的残留奥氏体薄膜会使裂纹端钝化、分叉、偏折,阻碍裂纹扩展的能力增强;经350 ℃回火240 min后,显微组织以马氏体和板条贝氏体为主,残留奥氏体含量比热轧态略微降低,为14.9%;而经450 ℃回火240 min后,显微组织以板条状贝氏体为主,其上分布有少量的马氏体,残留奥氏体体积分数减少至8.6%,也以薄膜状伴生在贝氏体板条间,同时有大量的碳化物析出,裂纹扩展速率最慢。

淬火工艺对含Ni中锰钢组织和性能的影响

陈林恒, 汤启波, 武会宾, 赵晋斌, 伯飞虎

2022, 47(2): 159-163. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.02.028

摘要 ( 47 )

PDF (632KB) ( 21 )

通过扫描电镜观察、拉伸及低温冲击试验,研究了不同淬火工艺对含1%(质量分数)Ni的中锰钢组织和性能的影响。结果表明,随着淬火温度升高,试验钢的屈服强度和抗拉强度先增大后减小,随后再逐渐增大,低温冲击吸收能量具有相同变化趋势;中锰钢的最优调质工艺为900 ℃淬火后于600 ℃回火,其屈服强度、抗拉强度及伸长率分别能达到560 MPa、640 MPa及21.8%,-50 ℃ 冲击吸收能量达到270 J,获得了良好的综合力学性能。调质态试验钢在不同淬火温度下均获得了铁素体和回火马氏体组织,随着淬火温度升高,马氏体比例增加,晶粒尺寸逐渐减小。

等温温度对轧制SIMA法制备7075合金半固态显微组织的影响

禹鑫磊, 郑小平, 曹通, 田亚强, 陈连生

2022, 47(2): 164-167. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.02.029

摘要 ( 46 )

PDF (633KB) ( 20 )

分别采用以同步轧制和异步轧制为预变形方式的应变熔化激活法(SIMA)制备7075铝合金半固态坯料,研究了辊径比和等温保温温度对预变形板材热处理过程中组织演变的影响。结果表明:随等温温度的升高,初生固相晶粒内生成大量液相,固相晶间冷却后出现大量共晶相。在相同的热处理条件下,异步轧制预变形工艺能够比同步轧制预变形工艺获得更多液相,且半固态进程更迅速;获得半固态坯料的优化工艺条件为异步轧制作预变形、等温温度选择610 ℃。

航空发动机16Ni3CrMoE钢制输出轴的热处理畸变控制

卢锐, 柯文敏, 况侨, 饶良斌, 丁琪, 陆金香

2022, 47(2): 168-172. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.02.030

摘要 ( 46 )

PDF (632KB) ( 16 )

通过对航空发动机16Ni3CrMoE钢制输出轴渗碳淬火后出现轴向长度缩短、内花键畸变的原因进行分析与研究。结果表明,热处理畸变主要影响因素是零件在渗碳、淬火工序中产生的热应力和组织应力的综合作用,渗碳零件表面和心部的成分存在差异,使热处理过程中的应力分布变得更不均匀和复杂。通过改变渗碳装炉方式、降低渗碳冷却速度、静油等温淬火、渗碳前增加稳定化处理等工艺方法,将零件的热处理畸变控制在工艺要求范围内。

热处理工艺对Inconel 617合金管组织性能的影响

刘昱君, 程晓农, 罗锐, 高佩

2022, 47(2): 173-177. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.02.031

摘要 ( 268 )

PDF (639KB) ( 26 )

利用光镜(OM)、硬度测试、室温拉伸试验等方法,研究了Inconel 617合金管的微观组织和力学性能在不同热处理工艺参数下的变化趋势。通过光镜对合金组织进行表征,分析了温度为1120～1200 ℃,保温时间为10、30 min时合金晶粒尺寸的变化规律,同时建立了晶粒尺寸长大的动力学模型。结果表明,随着温度的不断提高,晶粒的平均尺寸不断增大,并且晶粒内部逐渐出现较多的孪晶。同时,随着热处理温度的不断提高,合金的硬度变化趋势与抗拉强度变化趋势相同,二者都随着温度的升高,呈现下降的趋势;合金的伸长率随着温度的升高不断增加。Inconel 617合金的晶界迁移表观激活能Q为651.82 kJ/mol。

热处理工艺对Cr15Ni2MnMoCuNbRE铸钢组织及性能的影响

宋延沛, 陈丹萍, 周汉, 林小丽, 李丽

2022, 47(2): 178-182. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.02.032

摘要 ( 60 )

PDF (633KB) ( 17 )

采用扫描电镜、力学性能试验机和腐蚀磨损试验机研究了热处理工艺对Cr15Ni2MnMoCuNbRE铸钢组织、力学性能和耐腐蚀磨损性能的影响。结果表明,试验钢经860 ℃处理后的组织为奥氏体+晶界网状碳化物,热处理加热温度升高,试验钢的组织和性能均得到不同程度的改善。当加热温度从860 ℃升至1000 ℃后,试验钢组织中晶界碳化物减少,形态改善,碳化物由晶界网状转变为细棒状,力学性能和耐腐蚀磨损性能显著提高。与加热温度860 ℃处理的试验钢相比,加热温度为1000 ℃处理的试验钢,其硬度和冲击吸收能量分别提高了5.9%和49.8%,达到了57.5 HRC和35.5 J,耐腐蚀磨损性能提高了1.88倍。

深冷处理对TC4钛合金表面性能的影响

师佑杰, 李永刚, 李文辉, 王兴富

2022, 47(2): 183-187. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.02.033

摘要 ( 95 )

PDF (636KB) ( 26 )

研究了深冷处理对TC4钛合金滚磨光整加工和表面性能的影响。对TC4钛合金试样进行深冷处理,将不同深冷时间下的试样进行滚磨光整加工,根据表面粗糙度确定适合的深冷时间后,对比分析深冷处理前后合金试样的显微组织、显微硬度及残余应力的变化。利用扫描电镜探究了深冷处理和滚磨光整加工后合金试样表面形貌的变化。结果表明,深冷处理12 h后试样表面粗糙度最小,试样组织受到冷缩内应力的作用,α相的比例从未深冷处理的56.45%增加到85.42%,组织变得均匀且致密。试样的显微硬度在深冷处理12 h时最大,比未处理试样提高了3.47%。深冷处理12 h和滚磨光整加工后的试样相比未处理试样表面残余压应力增加26.26%。粗糙度测量和扫描电镜结果显示深冷处理使钛合金试样的可加工性增强,深冷处理12 h的试样经过离心式滚磨光整加工表面粗糙度可从约0.500 μm下降到约0.250 μm,表面质量明显变好。

一种汽车发动机气阀用节镍型高温合金的固溶时效工艺

曾煜, 吴畏, 莫燕

2022, 47(2): 188-192. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.02.034

摘要 ( 71 )

PDF (632KB) ( 17 )

研究了不同热处理工艺下汽车发动机气阀用节镍型高温合金的微观组织、硬度及力学性能。试验结果表明,在900~1100 ℃固溶温度范围内,该材料的晶粒尺寸随温度的升高逐渐增大,硬度逐渐降低,1050 ℃后晶粒长大明显、急剧粗化,固溶温度宜选择为1000~1050 ℃,以保证主要强化相必要的析出条件且具有适宜的晶粒度;在700~760 ℃时效温度范围内,该材料的强度随时效温度的升高而逐渐增强,但韧塑性逐渐降低。当固溶时效工艺为1020 ℃×30 min固溶(水冷)+ 720 ℃×4 h时效(空冷)时,该节镍型高温合金可获得良好的强韧性匹配,满足技术要求。

高黏附性超疏水表面的制备及耐腐蚀性

林宏春, 马丹丹, 于盛旺, 马永, 周兵, 高洁, 黑鸿君, 薛彦鹏

2022, 47(2): 193-199. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.02.035

摘要 ( 44 )

PDF (635KB) ( 14 )

利用电化学沉积技术在碳钢基底上制备了Co-Ni过渡层,再通过双辉等离子表面合金化技术(DGPSA)在过渡层上沉积了Cr涂层,经全氟辛基三氯硅烷(PFTEOS)溶液修饰后,制备出了具有高黏附性的超疏水表面。利用扫描电镜(SEM)、EDS、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)、接触角测量仪、电化学测试等方法表征了涂层的形貌、物相组成、润湿性能、粘附性以及耐腐蚀性能,探究了DGPSA技术不同沉积时间对Cr涂层表面形貌和润湿性能的影响。结果表明,在沉积温度为750 ℃,沉积时间30 min 时,制备出了具有微纳米乳突状结构的高黏附性超疏水表面,水滴接触角达到159°,水滴在样品倾斜180°也不发生滚落。电化学测试结果证明制备的超疏水表面具有出色的耐腐蚀性能,对碳钢基底起到了良好的腐蚀防护作用。

等离子熔覆添加和内生联合WC颗粒增强铁基涂层的组织和性能

张孟良, 汤文博, 李百奇, 王笑生, 黎文强, 王腾飞

2022, 47(2): 200-204. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.02.036

摘要 ( 72 )

PDF (633KB) ( 13 )

采用等离子熔覆技术,以铸造碳化钨、钨铁粉、镍包石墨和铁基合金粉为原材料,在Q235钢基体上制备了外加和内生联合WC颗粒增强铁基复合涂层,通过扫描电镜和能谱分析、X射线衍射、硬度测试和磨料磨损试验对其微观组织、物相组成、硬度和耐磨性能进行了表征。结果表明,在优化的工艺参数下,可以获得与基体冶金结合良好的涂层,硬质相除外加的WC颗粒,还有内生的WC、W₂C、W₃C、Fe₃W₃C和Fe₂W₂C等;随着混合粉末中除外加WC之外的W含量增加,熔池中合金液密度增大,可以减弱外加WC颗粒下沉;当W含量达到15%时,外加WC颗粒均匀分布在涂层中,没有团聚现象发生,且在外加WC颗粒周围有细小的原位WC颗粒生成,涂层的显微硬度和耐磨损性能显著提高,涂层的平均硬度约为1300 HV0.2,耐磨性为Q235钢基体的10倍。

不锈钢表面激光熔覆技术研究现状与展望

丁涛, 张云华, 李俊杰, 刘进, 刘艳

2022, 47(2): 205-212. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.02.037

摘要 ( 63 )

PDF (565KB) ( 20 )

对不锈钢表面激光熔覆技术的研究现状进行了综述,详细介绍了现阶段不锈钢表面激光熔覆材料的研究进展以及影响熔覆层质量的各项因素,并展望了不锈钢表面激光熔覆技术的发展方向。

等离子表面渗Nb对γ-TiAl合金扩散焊接性能的影响

孙定邦, 王永胜, 高洁, 贺志勇, 吴艳霞, 周兵, 马永, 于盛旺

2022, 47(2): 213-218. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.02.038

摘要 ( 60 )

PDF (567KB) ( 14 )

采用双辉等离子表面渗金属技术在名义成分为Ti-45Al-8.5Nb (W, B, Y) 的γ-TiAl合金表面制备了Nb涂层。使用SEM、EDS、XRD等手段研究了不同渗Nb温度、焊接温度对γ-TiAl合金扩散焊接接头微观组织及性能的影响。结果表明,在800～950 ℃的渗Nb温度范围内均可以在γ-TiAl合金表面形成致密的Nb涂层,随着渗Nb温度的升高,Nb涂层晶粒尺寸和表面粗糙度均不断增大。典型的接头组织从基体向焊缝中心可分为4层:I层(Nb涂层与基体间扩散层)、II层(含有少量AlNb₂的Ti-Nb互溶层)、III层(富Ti-TiNi层)、IV层(近等原子比TiNi层)。接头的剪切强度随渗Nb温度和焊接温度的升高均呈先增大后减小的趋势。渗Nb温度为850 ℃,焊接温度为900 ℃时获得的接头剪切强度最高,达到82.0 MPa。

不同表面处理的H13钢耐铝液腐蚀的对比分析

王铎, 赵国华, 杨文灏, 王钰鹏, 王帅康, 鲍明东

2022, 47(2): 219-223. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.02.039

摘要 ( 79 )

PDF (566KB) ( 33 )

H13钢试样经真空热处理后,分别对其进行渗氮和碳氮硫共渗处理,然后浸入700 ℃高温熔融铝液中进行腐蚀试验,并对腐蚀前后试样的截面组织形貌、质量损失及相成分进行了详细分析。结果表明:渗氮试样与碳氮硫共渗试样的渗层界面结合方式相似,渗层光滑致密,与基体分界较为平整。碳氮硫共渗试样的表面化合物区存在Fe₃N、Fe₂N、FeS、Fe₃C相,其中FeS相是典型的密排六方晶体结构,且硬度较高;渗氮试样表面化合物区存在Fe₃N、Fe₂N相,渗层的表面硬度高于碳氮硫共渗试样。在相同的腐蚀条件下,真空热处理试样的质量损失为7.5 g,质量损失率为21.1%,渗氮试样的质量损失为4.1 g,质量损失率为11.2%,碳氮硫共渗试样的质量损失为0.8 g,质量损失率为2.2%。试样中的铁铝化合物呈锯齿状嵌入基体,厚度分别为184.75、88.56和35.88 μm;经铝液腐蚀后的主要化合物均为Fe₂Al₅,其中碳氮硫共渗试样由于S、C的加入,可与H13钢基体形成FeS和Fe₃C,表现出最佳的耐高温铝液腐蚀性能。

传感器用离子镀Cr/AlCr(Si)N涂层的组织和反射率

刘利平

2022, 47(2): 224-228. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.02.040

摘要 ( 50 )

PDF (563KB) ( 15 )

以Ni-11Cr合金作为基材,采用多弧离子镀工艺在其表面制备Cr/AlCrN与Cr/AlCrSiN涂层,并对其在700~900 ℃温度下进行真空热处理,研究热处理温度及Si元素对Cr/AlCr(Si)N涂层组织和红外反射率的影响。结果表明:真空热处理后两涂层形成了Cr₂O₃与Al₂CrO₃的特征峰,900 ℃热处理后,氧化物晶体结构特征衍射峰明显增加。两种涂层的组织呈柱状形态,在Cr/AlCrN涂层中存在许多hcp-CrN纳米晶;Cr/AlCrSiN涂层中形成了粒径尺寸均匀的hcp-AlN纳米晶。真空热处理温度越高,两个涂层红外稳定反射率越大,Ni扩散系数和热处理温度之间呈现单调增加的变化趋势,Cr/AlCrN涂层具有更优异的低红外稳定反射率,Cr/AlCrSiN涂层具备高的红外稳定反射率。

新型马氏体耐热钢G115大型铸件热处理过程有限元分析

赵欣, 陈正宗, 赵海平

2022, 47(2): 229-235. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.02.041

摘要 ( 42 )

PDF (566KB) ( 20 )

为了优化G115钢大型铸件正火及回火热处理制度,通过有限元方法,分析了正火和回火热处理工艺对铸件温度场分布的影响。结果表明,在正火过程中,铸件下端边缘处温度最高且升温速率最快,距上端约1/4处内表面温度最低,且升温速率最慢。在回火过程中,铸件的温度变化规律与正火过程相似。铸件下端边缘处在目标温度下的保温时间最长,上端约1/4截面厚度中心处的保温时间最短。结合加热速率、温差、加热效率及生产成本,正火优选工艺②,回火优选工艺③。采用优化后的热处理工艺所生产G115钢铸件的显微组织及力学性能均匀且明显高于CB2钢。

消除大型结构件焊接畸变的焊后热处理工艺

张锦刚, 晁利宁, 汪强, 杨晓龙, 周新义, 唐家睿

2022, 47(2): 236-242. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.02.042

摘要 ( 61 )

PDF (566KB) ( 22 )

利用有限元通用分析软件,模拟了大型焊接结构件焊后热处理前后构件的畸变分布。结果表明,焊态下结构件的最大畸变主要集中在中分面法兰处。通过模拟构件的总体畸变和结构法兰处的畸变分布,分析得出经过650 ℃保温6 h焊后热处理后,构件的总体畸变较小,且结构法兰处的畸变分布和焊后畸变分布呈较好的镜像对称性,可以有效改善焊后畸变,并有利于构件的尺寸稳定性。

介质流量密度对铝合金喷射淬火界面热交换率的影响规律及机理

徐戎, 李落星

2022, 47(2): 243-249. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.02.043

摘要 ( 61 )

PDF (570KB) ( 14 )

通过喷射淬火试验,研究了在高温铝合金表面进行水射流淬火、喷雾淬火和高速空气淬火的热交换过程,并对这3种在线淬火界面的热流密度 (q) 和传热系数 (h) 进行了反分析求解,重点探究了试样表面介质流量密度 (q_s) 对界面热交换率的影响规律及其机理。结果表明,随q_s增大,喷射淬火界面热交换率先增大后减小,即存在一个临界q_s,此时临界热流密度 (q_c) 取得最大值。当q_s小于其临界值时,喷射淬火界面热交换率随q_s增大而增大;当q_s大于临界值时,随q_s继续增大,喷射淬火界面热交换率反而减小。喷雾淬火的单位体积冷却介质最大吸热量 (Q_max) 最高,且淬火介质相同时,Q_max随q_s增大而减小。增大q_s对提高喷水淬火表面的热交换率效果最好。

压铸模镶块的热疲劳失效行为

蔡显杰, 吴博雅, 左鹏鹏, 黎军顽, 郭伟

2022, 47(2): 250-256. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.02.044

摘要 ( 59 )

PDF (563KB) ( 18 )

对工作1200模次发生热疲劳失效的压铸模镶块进行失效机理分析,同时建立了压铸过程的热-力耦合数值分析模型,研究了镶块在压铸服役过程中温度场和应力场的演变规律,并对其寿命进行预测。结果表明,镶块的失效是由于压铸过程中受到高温铝熔液的冲刷和冷却液的急冷引起的热疲劳行为所致;在循环压铸过程中,镶块凸台转角处出现应力集中,最大等效应力约为788 MPa,热疲劳裂纹在该处萌生和扩展;采用低周疲劳寿命预测模型对镶块热疲劳寿命进行预测,镶块热疲劳寿命约为1651次,与镶块实际热疲劳寿命非常吻合,这表明本文建立的热-力耦合数值模型可为压铸模镶块的可靠性设计提供借鉴。

Cr-Ni-Mo系齿轮钢端淬过程模拟及淬透性预测

臧岩, 王建军

2022, 47(2): 257-261. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.02.045

摘要 ( 62 )

PDF (565KB) ( 17 )

通过端淬试验测定了20Cr、20CrMo和20CrNiMo钢的淬透性曲线,分析了合金元素对淬透性的影响。利用Abaqus软件和Maynier组织预测模型,对3种成分钢的淬透性曲线进行了模拟计算。结果表明,20Cr、20CrMo和20CrNiMo 3种齿轮钢的淬透性依次降低;试验测定值与模拟计算值基本吻合,表明此种方法可以用来预测齿轮钢的淬透性曲线。

20钢等径三通失效分析

李德君, 高华, 孔祥路, 杨小平, 李塔, 董照远, 张小佳

2022, 47(2): 262-266. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.02.046

摘要 ( 84 )

PDF (564KB) ( 40 )

通过断口分析、化学成分分析、显微组织、布氏硬度以及电化学腐蚀性能测试,并结合该类三通的生产工艺,对发生脆断开裂的20钢计量撬等径三通进行了失效原因分析。结果表明,20钢无缝管采用液压冷胀成形工艺制造的三通未按标准要求进行正火或退火处理,加工硬化引起的材料脆化未能通过正确的热处理加以消除,导致三通本体缺陷容限的降低,诱发脆性断裂,并且冷变形还会使三通材料的电化学腐蚀性能显著下降,加速三通本体腐蚀,三通内壁上的腐蚀坑成为脆性断裂的裂纹源。建议加强对三通的质量监督和出厂检验。

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