强韧性

摘要： 焊接效率是海洋平台及船体建造的关键,不预热焊接能够显著提高焊接施工效率、降低建造成本。文中采用焊条电弧焊在不预热条件下制备了2种Mo含量不同690 MPa低合金高强钢熔敷金属,对其组织和性能之间的关系进行了分析。研究发现,Mo元素对熔敷金属微观组织、相变过程、塑性及强韧性具有显著影响。在成分体系0.02%~0.03%C,4.4%~4.5%(Mn+Cr+Ni),0.23%~0.61%Mo条件下,通过Mo元素调控获得细化、良好塑性、高强韧性熔敷金属组织。细小、良好塑性组织在冲击过程中能够抑制裂纹萌生和扩展,显著提高了熔敷金属的低温冲击韧性。然而,组织细化与塑性提高对于韧性改善机制存在显著差异,组织细化提高了晶界密度进而阻碍裂纹扩展,塑性良好的组织抑制了裂纹萌生并阻碍其扩展。在0.03%C,4.4%(Mn+Cr+Ni),0.23%Mo成分体系及不预热焊接条件下,获得了抗拉强度742 MPa,-50°C冲击吸收能量82~114 J(平均值103 J)的熔敷金属。

摘要： 本文研究了固溶时效及固溶预拉伸时效对挤压态Ti-5.5Al-2Zr-1Mo-2.5V钛合金管材微观组织演变、相组成及室温力学性能的影响。结果表明:高温固溶过程中,片状α相内缠结位错通过运动及反应演化成位错阵列,进而形成亚晶界,三角亚晶界形成热沟槽并扩展造成片状α相断裂。同时,淬火以及淬火后预拉伸引入的大量缺陷成为后续时效过程次生α相析出的形核位点,进而诱导次生α相数量增加、尺寸变小。淬火试样在450°C时效2 h后室温屈服强度提高30%,达到1064 MPa,同时还具有10.5%的断裂总伸长率;而2.5%预拉伸时效样品屈服强度提升53%,达到1260 MPa,但伸长率下降至4.8%。

摘要： 铝硅合金因其铸造性能好、比强度高和热膨胀系数低被广泛应用于汽车和飞机结构件、电子产品封装、精密仪器加工等领域。热历史会影响铝硅合金的显微组织结构,从而产生相应的性能偏向,导致其在各领域的多样化应用。后续热处理工艺同样会对其性能造成显著影响,大量研究表明,这种影响主要通过改变共晶硅和初生硅的形态、尺寸或改变合金元素的析出等方式得以实现,而这些组织形态变化在合金成分及制备方式改变时也有体现,目前研究多局限于单一热处理工艺或制备工艺对铝硅合金的影响,实际上不同热处理对不同微观结构铝硅合金性能的影响也是多种多样的。对有硬度要求的铝硅合金而言,热处理后的析出相对其有很大影响,且析出相的分布又与铝硅合金韧性相关;热处理后硅相的形态球化可以提高铝硅合金的强度及耐磨性,但硅相的尺寸变大又会导致其磨损性能降低。铝硅合金组织与性能的变化是相互对应的,探索总结出其热处理后组织变化,便可定性预测随之产生的性能变化。本文综述了各种制备方式下热处理对不同成分铝硅合金硬度、强韧性、摩擦学性能与热物性的影响趋势,将之与T1、T4、T5、T6及退火等热处理工艺下的组织演变相对应,以此分析其影响机理,同时对热处理后铝硅合金的上述性能进行分类汇总与对比,以方便根据不同性能需求选择不同热处理工艺。

摘要： 采用转炉冶炼SAE6140合结钢,根据钢中V含量添加微量的N元素,使N含量达到设计目标,可有效提高钢材强韧性、降低生产成本、还减少后续热处理工序。结果表明:钢中[V]设计为0.10%~0.15%,添加氮[N]含量在0.0070%~0.0100%,再利用控轧控冷工艺控制VN颗粒尺寸:20~100 nm占80%,可将屈服强度Rel提高80~170 MPa、延伸率A提高3%~5%、冲击功AKu2提高10~20 J。

摘要： 研究了长时间回火(2,4和8 h)对海洋平台用齿条钢A514 GrQ显微组织及力学性能的影响.结果表明,回火过程中,淬火态马氏体板条组织发生回复,C,Cr,Mo和V等元素扩散,析出MC,M_(2)C和M_(23)C_(6)型碳化物,回火2 h后碳化物类型趋于稳定,并发生Ostwald熟化现象;随着回火时间的增加,实验钢的抗拉强度由淬火态的1100 MPa逐渐降低到回火8 h时的813 MPa,屈服强度由淬火态的931 MPa逐渐降低至回火8 h时的725 MPa;淬火态实验钢回火2 h后,-60°C冲击功由淬火态的187 J增加至238 J,继续增加回火时间,冲击功趋于稳定,约为245 J;延伸率由淬火态的15.2%增加至回火2 h时的16.7%,并且随着回火时间的增加,升高至回火8 h时的19.5%.实验钢在600°C回火2~8 h过程中,具有良好的回火稳定性和强韧性匹配,最佳回火时间为2 h.

摘要： 介绍了深冷处理技术的含义及其对铝合金、镁合金、铜合金、高熵合金等的改性效果,重点介绍了深冷处理钛合金的研究进展和改性机理。研究表明,深冷处理对钛合金组织和性能具有显著的改性效果,具有细化晶粒、提高位错密度、促进孪晶和亚晶组织生成、促进相转变和相析出,并促进织构生成等作用,通过细晶强化、位错强化、析出强化、织构强化等机制提升了钛合金的强韧性能,通过对参数的优化可以实现强度和延伸率的同步提升。综合认为深冷处理钛合金是具有“高性能、高质量、低成本、低污染”的钛合金固态处理新方法和新技术。

摘要： 如何在提升材料强度的同时提升塑韧性一直是材料科学领域研究的热点之一,而这也是材料领域的重大科学难题和制约材料发展的重要瓶颈。CrCoNi中熵合金在室温与低温下都具有优异的强度和塑性,尤其在液氮温度下仍然具备高的塑性,因此备受研究者的关注。传统金属在变形初期以位错滑移为主,随变形程度增加,从而诱发孪晶,以实现孪晶与位错协调变形。与传统金属不同,CrCoNi中熵合金由于具有极低的层错能,容易在变形过程中形成大量的层错、位错和孪晶。在变形中引入纳米孪晶细化晶粒,通过细晶强化实现强度和韧性的协调提升,且孪晶可以形成立体网络提升中熵合金的协调变形能力。此外,CrCoNi合金在变形过程中,位错与孪晶存在相互作用,位错塞积后引发孪晶,孪晶进而阻碍位错运动并同时增大位错密度,调整位错滑移通道,以促使位错交滑移。如此往复,CrCoNi合金的塑性变形更加均匀,从而使强度和韧性这一矛盾得以协调。为阐述CrCoNi中熵合金在变形中呈现的优异力学性能与纳米微观结构的关系,本文从CrCoNi中熵合金的变形机理出发,综述了CrCoNi合金变形过程中位错与孪晶的存在形态、运动方式、协调机制等,分析了CrCoNi合金在不同变形条件下位错与孪晶的相互作用及二者对变形的影响,论述了位错-孪晶协同强韧化主导机制,最后对未来中熵合金的研究进行了展望。

摘要： 为了优化贝氏体钢轨强韧性,降低热轧态疲劳裂纹扩展速率,采用Nb、V、Ti复合微合金化方法生产了贝氏体钢轨。结果表明,复合微合金化的钢轨微观组织得到细化,热轧钢轨的强韧性得到改善,抗回火稳定性提高;热轧态微合金化贝氏体钢轨疲劳裂纹扩展速率能够达到未微合金化回火处理贝氏体钢轨的水平,细化贝氏体钢轨组织能有效提高热轧态贝氏体钢轨抗疲劳断裂性能。

摘要： 贝壳珍珠层具有无机相与有机质交错排列而形成的多尺度独特“砖-泥”结构,因此,在含有高脆性无机相的情况下却呈现出优异的强韧性,这为人工制备轻质高性能结构材料提供了宝贵的指导思想。首先介绍了珍珠贝的独特结构及其强韧化机制,然后综述了采用冷冻铸造技术制备仿珍珠贝结构陶瓷-树脂复合材料的研究进展,重点阐述了冷冻铸造加工工艺参数对复合材料的微观结构及其力学性能的影响规律,最终展望了仿珍珠贝陶瓷-树脂复合材料的未来发展趋势。

摘要： 高强度铝合金结构强韧性差一直是困扰航空航天、高速列车等重大装备的世纪难题。为了探明熔焊接头细晶带的软化及失效机理,为建造高损伤容限的轻量化铝合金结构提供科学支撑,西南交大对激光焊接7075铝合金熔合线处存在着的一个宽度仅为数十微米的贯穿板厚的细小等轴晶区进行了深入研究。

摘要： 通过金相显微镜、TEM及EBSD分别研究了高强船体结构钢淬火态(Q)和淬火回火态(QT)钢板厚度截面的显微组织和精细结构,对钢板近表面和心部位置取样进行了室温拉伸以及在-84°C下进行了夏比冲击实验.结果表明较大的淬火冷却速度的有利于板条组织的形成并提高大角度晶界的密度.近表面处的组织主要为板条贝氏体(LB),板条间分布着较小的马氏体/奥氏体(M/A)组元;心部组织为粒状贝氏体(GB)和少量的LB.淬火态组织均具有较高的位错密度,经过630°C回火2h,大量的富Cu粒子在基体组织内析出.近表面处的LB板条发生回复,板条内存在与基体取向差较大的亚晶,大角度晶界密度为1.011μm-1,板条平均宽度为0.3μm;心部的M/A组元分解为碳化物,大角度晶界密度为0.723μm-1,贝氏体板条宽度为0.5μm.近表面位置强韧性匹配优良,低温下呈韧性断裂;心部强度降低近40MPa,冲击功出现波动,韧性降低.

摘要： 针对水电站高速含沙水流具有的对材料磨损以及水流对材料的腐蚀等特点,宝钢采用轧制复合工艺研制开发了应用于水电领域的2205双相不锈钢轧制复合板.本文介绍了采用轧制复合工艺生产的复合板覆层与基层性能的实际情况,并根据不锈钢复合板的使用特点,研究了不同覆层表面状态下的耐腐蚀性能.试验结果表明,采用轧制复合工艺生产的2205双相不锈钢复合板具有优良的结合强度,设计的基层材料具有优良的强韧性,复合板成品的覆层材料即使在较恶劣的表面状态下,其耐腐蚀能力仍非常优秀.

摘要： 通过金相、扫描、透射电镜研究不同轧制比工艺下V-Ti、Nb-V-Ti两种微合金化非调质钢的微观组织及机械性能.结果显示:Nb-V-Ti非调质钢轧制比大于10时,冲击韧性值可以达到50J,而V-Ti非调质钢的轧制比却需要大于15以上,才能达到类似的冲击韧性值.从相同轧制比对比也可以发现,Nb-V-Ti非调质钢的冲击性能明显优于V-Ti非调质钢,这是因为Nb能够显著提高非调质钢的奥氏体粗化温度,有效阻止奥氏体晶粒的快速长大,细化非调质钢晶粒,降低珠光体片层间距,使渗碳体呈粒状或球状分布;另外,Nb能促进V-Ti非调质钢中细小含铌碳化物的弥散析出,细化基体组织,同时提高非调质钢的强度.因此,Nb-V-Ti复合非调质钢经过未再结晶区变形后可获得均匀细小的铁素体-珠光体组织,且在900°C未再结晶区进行大轧制比变形能够有效改善Nb-V-Ti非调质钢的强韧性.

摘要： 本文对多次断裂的某型号飞机主轮轮毂螺栓的断裂进行了综合失效分析.在对两件该型断裂于不同位置螺栓的断口进行了宏微观观察,对螺栓材料的组织和硬度进行了检查,对螺栓材料进行了能谱分析,在此基础上对试验结果进行了综合分析.分析结果表明,螺栓的断裂性质均为大应力低周疲劳断裂,螺栓材料的强韧性不匹配可能是该型螺栓容易断裂的根本原因,长期使用过程中造成的表面损伤是造成螺栓断裂影响因素.文章并根据实验分析结果提出了相关维护措施及改进建议.

摘要： 本文针对白口铸铁磨球产品,探讨了淬火+回火工艺和盐浴等温淬火工艺对其显微组织、强韧性和抗冲击疲劳性性能的影响.研究表明,磨球经过约280°C的盐浴等温淬火,保温30～40min后,可获得与常规的淬火+回火工艺时相当的硬度,冲击韧性由4.5J/cm2提高到7～7.2J/cm2,同时,抗冲击疲劳抗力也有大幅提高.对于服役于高冲击条件下的白口铸铁磨球,等温淬火热处理工艺是一个较好的选择.

摘要： 分析了Cr12MoV钢制异形冲模失效的影响因素,提出经高温调质、等温淬火等方法得到下贝氏体、回火马氏体和少量残余奥氏体的复相组织后,可获得良好强度和韧性的匹配,其强韧性明显高于常规的热处理方法.应用于异形冲模具和其它同类模具,其耐用度明显提高.

摘要： 本文通过对不含Nb和Nb含量分别为0.034％、0.058％、0.096％(质量百分数)的四种实验钢进行不同温度淬火+200°C低温回火热处理,得到硬度和冲击韧性达到NM500级耐磨钢板要求的实验钢板.在选出的最佳热处理工艺下,比较不同Nb含量实验钢的性能发现,Nb含量0.058％的钢强韧性最佳.组织分析结果显示,Nb通过阻碍淬火加热时奥氏体晶粒长大,细化钢的最终组织,从而改善耐磨钢热处理后的性能.Nb含量过高时较大的含Nb析出颗粒反而对钢的韧性不利.

摘要： 对比研究了两种球扁钢球头及腹板的力学性能,采用金相和透射电镜观察了两种试验材料的微观组织结构,分析了试验钢性能与组织的相关性及两种材料性能差异的原因。试验结果表明:两种试验钢都具有细小的组织及良好的强韧性,位错强化机制可使球扁钢强度明显提高,结合低硫、磷的冶金控制,低碳球扁钢可获得更好的强韧性。

摘要： 通过合理的冶炼工艺的良好控制，并采取合理的控轧控冷工艺，生产出性能稳定的Φ6.5mm的65Mn弹簧钢用盘条，通过力学性能和金相分析显示，合理的控轧控冷工艺保证成品具有良好的强韧性和较低的强度散差。

摘要： 管件是油气输送管道的重要部件和组成部分，近年来，作为制造管件的原料，管件用钢的研制备受重视。本文从成分设计、强韧性能、微观结构等方面介绍了WFHY-485管件钢的研究情况，重点分析了热处理工艺对 WFHY-485强韧性的影响，结果表明，采用合理的微合金成分设计和TMCP工艺生产的WFHY-485经调质处理后具有优异的强韧性匹配，完全满足技术标准要求。

摘要： 本发明提供的是一种高强韧性镁锂合金及累积叠轧焊工艺制备高强韧性镁锂合金的方法。a)将熔炼好的镁锂合金铸锭进行均匀化处理；b)进行热变形加工，得到镁锂合金板材；c)进行去应力退火；d)将待累积叠轧板材裁剪成尺寸相等的两块，并进行表面处理；e)将两块Mg‑Li合金板进行固定；f)进行轧制；g)按照步骤d)～f)重复叠轧4～6次；h)进行退火处理。得到质量百分含量为：Li 7.5％～9.5％、Al 2.5％～3.5％、Zn 0.5％～1.5％，不可避免的Fe、Cu、Ni、Mn、Si杂质总量小于0.03％，余量为Mg的合金。本发明通过特定的合金化元素及其配比强化镁锂合金，在适当的温度下多道次累积叠轧细化镁锂合金晶粒，使得合金在维持良好塑性的同时具备较高的强度。

摘要： 高强韧性镁基合金，包含按重量基准的1～8％的稀土类元素以及1～6％的钙，构成基体的镁的最大结晶粒径为30μm以下。稀土类元素以及钙中至少一方的金属间化合物(6)，其最大粒径为20μm以下，并分散在构成基体的镁的晶界(5)以及晶粒(4)的内部。

摘要： 本发明涉及铝合金技术领域，尤其涉及一种提高Al‑Zn‑Mg‑Cu铝合金强韧性的时效处理方法、高强韧铝合金及其制备方法。本发明的时效处理方法，包括以下步骤：对Al‑Zn‑Mg‑Cu铝合金进行三级时效处理；所述Al‑Zn‑Mg‑Cu铝合金为经过固溶处理的Al‑Zn‑Mg‑Cu铝合金；第一级时效处理的温度为120～130°C，保温时间为22～26h；第二级时效处理的温度为200～220°C，保温时间为10～20min；第三级时效处理的温度为160～170°C，保温时间为22～26h。采用本发明的三级时效处理后得到的合金同时具有良好的强度和断裂韧性。

摘要： 本发明提供的是一种高强韧性镁锂合金及累积叠轧焊工艺制备高强韧性镁锂合金的方法。a)将熔炼好的镁锂合金铸锭进行均匀化处理；b)进行热变形加工，得到镁锂合金板材；c)进行去应力退火；d)将待累积叠轧板材裁剪成尺寸相等的两块，并进行表面处理；e)将两块Mg-Li合金板进行固定；f)进行轧制；g)按照步骤d)～f)重复叠轧4～6次；h)进行退火处理。得到质量百分含量为：Li 7.5％～9.5％、Al 2.5％～3.5％、Zn 0.5％～1.5％，不可避免的Fe、Cu、Ni、Mn、Si杂质总量小于0.03％，余量为Mg的合金。本发明通过特定的合金化元素及其配比强化镁锂合金，在适当的温度下多道次累积叠轧细化镁锂合金晶粒，使得合金在维持良好塑性的同时具备较高的强度。

摘要： 高强韧性镁基合金，包含按重量基准的1～8％的稀土类元素以及1～6％的钙，构成基体的镁的最大结晶粒径为30μm以下。稀土类元素以及钙中至少一方的金属间化合物(6)，其最大粒径为20μm以下，并分散在构成基体的镁的晶界(5)以及晶粒(4)的内部。

摘要： 本发明涉及铝合金技术领域，尤其涉及一种提高Al‑Zn‑Mg‑Cu铝合金强韧性的时效处理方法、高强韧铝合金及其制备方法。本发明的时效处理方法，包括以下步骤：对Al‑Zn‑Mg‑Cu铝合金进行三级时效处理；所述Al‑Zn‑Mg‑Cu铝合金为经过固溶处理的Al‑Zn‑Mg‑Cu铝合金；第一级时效处理的温度为120～130°C，保温时间为22～26h；第二级时效处理的温度为200～220°C，保温时间为10～20min；第三级时效处理的温度为160～170°C，保温时间为22～26h。采用本发明的三级时效处理后得到的合金同时具有良好的强度和断裂韧性。

摘要： 一种抗氢腐蚀正火型移动罐车用高强韧性容器钢板及其制造方法，属于移动压力容器用钢技术领域，所述容器钢板的化学成分质量百分比为:C 0.14%~0.18%、Si 0.08%~0.35%、Mn 1.5%~1.7%、P≤0.01%、S≤0.003%、Ni 0.45%~0.55%、V 0.07%~0.16%、N 0.004%~0.03%、O≤0.0015%、Alt≤0.006%、B 0.001~0.005%、Ce 0.0042%~0.005%、Zr 0.0024%~0.0033%，其余为Fe及不可避免的夹杂。所述容器钢板的制造方法包括以下步骤：铁水预处理、转炉冶炼、LF炉精炼、RH真空脱氧、连铸、板坯加热、轧制、正火处理。本发明提供一种屈服强度≥480MPa,抗拉强度≥640~670MPa，屈强比≤0.85，且能够降低自重系数的6~30mm容器钢板及其制造方法。

摘要： 本发明具体涉及一种TiZrHfNbTa体系难熔高熵合金的强韧性及失效模式调控方法，属于金属材料领域。该方法是以金属单质Ti、Zr、Hf、Nb、Ta和M作为原料，在惰性气体保护气氛下，先进行合金化熔炼形成难熔高熵合金锭，然后将难熔高熵合金锭加热至BCC相转变温度以上50～200°C，保温1～8h后冷却则完成固溶处理，之后再加热至400～700°C，保温0.5～8h后冷却则完成时效处理，此时获得以BCC相为主相结构同时含有少量纳米析出相作为第二相的TiaZrbHfcNbdTaeMx难熔高熵合金，通过调控各成分的含量以及制备工艺参数，其动态压缩强度以及断裂应变对应在1000～2000MPa、10～40％范围内变化，且失效模式可控以实现高速冲击下的均匀破碎，满足爆轰加载和侵后充分破碎的双重要求。

摘要： 本发明涉及一种强韧性聚丙烯薄膜，包括如下份数的原料：聚丙烯110～140份、聚酰亚胺70～93份、木质素8～16份、氧化钙22～31份、聚对苯二甲酸二丙酯35～46份、亚丙基二醇10～18份、间苯二酸1～7份、二聚环戊二烯8～13份、苯乙烯1～5份、硬酯酸钙22～31份、环糊精7～13份、丙烯酸5～7份、石墨烯0.5～1.5份、去离子水200～350份、分散剂1～2份、润滑剂1～2份。本发明可以使制备的聚丙烯薄膜不仅能够被环境所降解，且本体强度高、韧性好，具有良好的耐环境应力开裂，大大增加了聚丙烯薄膜的工作环境，延长了聚丙烯薄膜的使用寿命。

摘要： 本发明提供了一种改善高钢级管线钢焊缝强韧性的激光焊接方法，属于高钢级管线钢的焊接技术领域；该方法包括以下步骤：焊前清洗，去除高钢级管线钢板表面油污；装夹，用焊接卡具进行固定；选用合适的保护气混合气体种类和含量；设备参数设定及焊接机器人焊接编程；激光焊接，保护气为惰性气体与氧化活性气体的混合气。激光焊接过程中，氧化性保护气在激光的强电离作用下分解出的氧离子与激光熔池中的金属离子反应生成Ti2O3‑MnO‑Al2O3‑SiO2复合夹杂物，夹杂物周围产生的贫锰区诱导激光焊缝中大量针状铁素体的生成，实现了焊缝强韧性匹配，且降低了焊接成本，显著提高焊接效率。