检索结果-南通市图书馆

熔焊缺陷对镍基高温合金GH4065A疲劳行为的影响

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航空材料学报 2024年

作者：李林翰张继田成刚杨姗洁沈中敏张文云张北江钢铁研究总院高温材料研究所中国航发商用航空发动机有限责任公司

采用SEM和EBSD显微分析手段研究镍基变形高温合金GH4065A熔焊焊点的缺陷组织，并对比研究无焊点、有密排焊点和疏散排布焊点3种GH4065A带中孔薄板试样分别在低周和低高周复合疲劳载荷下的寿命差异和断裂方式差异。结果表明：焊点组织中... 详细信息

采用SEM和EBSD显微分析手段研究镍基变形高温合金GH4065A熔焊焊点的缺陷组织，并对比研究无焊点、有密排焊点和疏散排布焊点3种GH4065A带中孔薄板试样分别在低周和低高周复合疲劳载荷下的寿命差异和断裂方式差异。结果表明：焊点组织中存在未熔合孔洞、凝固裂纹和液化裂纹，是导致含焊点试样低周和低高周复合疲劳寿命大幅下降的主要熔焊缺陷。这些熔焊缺陷的存在使得疲劳裂纹从无焊点试样的中孔内表面处转为在焊点处优先形成，导致700℃/700 MPa低周疲劳寿命的下降幅度可达44%～83%。在600℃和700℃低高周复合载荷（静应力700 MPa+动应力100 MPa）下，熔焊缺陷不仅使得裂纹源从中孔内表面处转为在焊点处优先形成，也改变了裂纹扩展方式，增大了沿晶扩展倾向。这使得低高周复合疲劳寿命在两种温度下均大幅下降超过85%。由于密排焊点因距离中孔结构更近，密排焊点试样低周疲劳寿命低于疏散排布焊点试样，但这种焊点情况差异对低高周复合疲劳寿命的影响不大。

关键词：高温合金疲劳熔焊缺陷裂纹萌生裂纹扩展断裂方式

新型高温合金21Cr-32Fe-41Ni高温长期时效组织演变研究

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稀有金属材料与工程 2024年第4期53卷 1051-1057页

作者：李天宇王立民钢铁研究总院特殊钢研究院北京100081

铁镍基合金长期服役于较高温度下,因此高温下的组织稳定性是合金的重要指标之一。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、电子探针(EPMA)、化学相分析等手段对750℃不同时效时间下新型铁镍基高温合金21Cr-32Fe-41Ni组织与性能... 详细信息

铁镍基合金长期服役于较高温度下,因此高温下的组织稳定性是合金的重要指标之一。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、电子探针(EPMA)、化学相分析等手段对750℃不同时效时间下新型铁镍基高温合金21Cr-32Fe-41Ni组织与性能演变规律进行研究。结果表明,长期时效后合金中析出相主要有γ′相、σ相、α-Cr相以及MC相。在时效500 h内,基体中弥散分布的球形γ′相的质量分数和尺寸快速增加。时效时间从500 h增加至2000 h,γ′相的质量分数和尺寸增加速率逐渐降低。在长期时效过程中,σ相沿晶呈块状或条状分布,并与α-Cr相同时在晶内以针状或条状析出。随时效时间增加,σ相和α-Cr相数量增加,逐渐粗化。沿晶不连续分布的σ相逐渐相连,存在向网状分布发展的趋势。随时效时间增加至2000 h,合金强度先升高后降低,在时效500 h后达到峰值,硬度保持增加趋势。

关键词：铁镍基合金长期时效 γ′相 σ相 α-Cr相

激光诱导击穿光谱技术对钕铁硼永磁材料中多元素的定量表征

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光谱学与光谱分析 2024年第1期44卷 141-147页

作者：刘佳郭飞飞于雷崔飞鹏赵迎韩冰沈学静王海舟钢铁研究总院北京100081 钢研纳克检测技术股份有限公司纳克研究院北京100081

“磁王”钕铁硼是现今性能最为优异的永磁体,因其优异的磁性能被广泛应用于工业互联网、新能源、 5G通讯等诸多高新科技领域。目前研究钕铁硼材料中元素成分的主要分析方法有电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)和X射线荧光光谱(XRF),其... 详细信息

“磁王”钕铁硼是现今性能最为优异的永磁体,因其优异的磁性能被广泛应用于工业互联网、新能源、 5G通讯等诸多高新科技领域。目前研究钕铁硼材料中元素成分的主要分析方法有电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)和X射线荧光光谱(XRF),其中ICP-OES是湿法分析,样品前处理复杂,测试周期长,而XRF法可实现直接分析,但受制于其轻元素的检测能力很难满足对钕铁硼材料中主要轻元素B的分析需求。激光诱导击穿光谱(LIBS)技术具有分析效率高,样品前处理简单,多元素直接分析,适用于现场分析、在线分析等技术优点,使其在快速定量表征方面展现出其独有的优势。运用LIBS分析技术开展对钕铁硼材料中多元素定量表征的直接、快速分析的方法研究,首先针对钕铁硼材料中定量表征的九个元素Nd、 Co、 B、 Dy、 Tb、 Pr、 Cu、 Al、 Ga完成特征谱线的筛选,通过对系统激光器电压、激光剥蚀方式等因素在不同条件下对钕铁硼材料光谱信号稳定性的影响分析,优化并确立了分析条件,最终选用720V的激光器电压,15个预剥蚀脉冲15个剥蚀脉冲的激光剥蚀方式为钕铁硼样品的分析条件;其次,选取8个通过ICP-OES法定值的烧结钕铁硼样品,样品具有元素成分的梯度差异化特征,作为建立分析方法的标准样品,采用标准曲线法通过相对强度与浓度的关联方式,建立钕铁硼样品中Nd、 Co、 B、 Dy、 Tb、 Pr、 Cu、 Al、 Ga九个元素的定量分析校准曲线;最后选取两个烧结钕铁硼试样,运用建立的定量分析方法完成九个元素的定量表征,分析时间小于30 s,其定量结果与ICP-OES法测定结果的比对,具有较好的一致性。运用激光诱导击穿光谱分析技术实现了对钕铁硼材料中多元素成分的直接、同时、快速定量表征,为钕铁硼材料的快速定量表征提供了新的技术思路和表征方法。

关键词：激光诱导击穿光谱钕铁硼定量表征

304Cu和430Cu抗菌不锈钢中富铜相的演化及其抗菌性能

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金属热处理 2024年第2期49卷 8-15页

作者：莫金强冯光宏徐梅张威邓帅帅钢铁研究总院有限公司冶金工艺研究所北京100081 先进不锈钢材料国家重点实验室山西太原030003

添加适量的Cu制备了304Cu和430Cu抗菌不锈钢。借助XRD、OM和TEM,研究了不同退火温度对两种含Cu抗菌不锈钢组织及其抗菌性能的影响,并分析了富Cu相随退火温度的演化规律。结果表明,304Cu抗菌不锈钢的显微组织由不规则奥氏体构成,而430Cu... 详细信息

添加适量的Cu制备了304Cu和430Cu抗菌不锈钢。借助XRD、OM和TEM,研究了不同退火温度对两种含Cu抗菌不锈钢组织及其抗菌性能的影响,并分析了富Cu相随退火温度的演化规律。结果表明,304Cu抗菌不锈钢的显微组织由不规则奥氏体构成,而430Cu抗菌不锈钢的显微组织均由多边形铁素体构成,局部存在异常长大的晶粒。在304Cu抗菌不锈钢中的富铜相呈圆形,且随着退火温度的升高,富铜相数量增加,尺寸增大,但退火温度超过850℃后,长大速率变缓。而在430Cu抗菌不锈钢中,富铜相的尺寸随着退火温度的升高而增大,退火温度达900℃时,形状由球形或椭球形变为杆状。经过850℃退火处理的两种试验钢均具有优异的抗菌性能,能够延缓与之接触的豆制品、大米饭腐败进程,还能在自身周围形成抑菌环境。

关键词：含Cu抗菌不锈钢奥氏体铁素体富铜相抗菌性能

喷射成形工艺对M3高速钢碳化物特征及力学性能的影响

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金属学报 2024年

作者：刘继浩迟宏宵武会宾马党参周健谷金波钢铁研究总院特殊钢研究所北京科技大学钢铁共性技术协同创新中心

喷射成形是一种先进的材料制备工艺，具有成本低、流程短、绿色化等技术优势。我国虽已基本实现喷射成形工模具钢的规模化生产，但对喷射成形高速钢组织和性能特征的掌握仍不够深入。本工作以喷射成形、电渣重熔和粉末冶金3种制备技术... 详细信息

喷射成形是一种先进的材料制备工艺，具有成本低、流程短、绿色化等技术优势。我国虽已基本实现喷射成形工模具钢的规模化生产，但对喷射成形高速钢组织和性能特征的掌握仍不够深入。本工作以喷射成形、电渣重熔和粉末冶金3种制备技术生产的M3高速钢为研究对象，系统对比、研究了制备工艺对M3高速钢组织特征和力学性能的影响。结果表明，在退火组织方面，喷射成形和粉末冶金高速钢横、纵截面中的碳化物均呈弥散的颗粒状分布，但喷射成形高速钢的碳化物尺寸较大；电渣重熔高速钢横截面碳化物呈网状分布，纵截面碳化物呈带状分布。在力学性能方面，粉末冶金高速钢优于电渣重熔高速钢优于喷射成形高速钢，钢中碳化物分布越均匀、尺寸越细小，相应的硬度、抗弯强度和冲击韧性越高。在耐磨性能方面，喷射成形高速钢最优，钢中大尺寸的MC型碳化物不仅具有优异的抗磨效果，而且能够改变氧化层的形成方式，减少裂纹在基体中的扩展，提高耐磨性能。基于喷射成形M3高速钢的微观组织特征，分析了M3高速钢在喷射成形过程中的碳化物析出行为。

关键词：喷射成形 M3高速钢碳化物力学性能

GH4730合金累积变形过程中的组织演变规律

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金属热处理 2024年第4期49卷 88-94页

作者：王成宇安腾谢兴飞吕少敏曲敬龙北京钢研高纳科技股份有限公司北京100081 钢铁研究总院有限公司高温材料研究所北京100081

为获得均匀的细晶组织,对GH4730合金进行了多次累积变形试验,并用OM、SEM和EBSD对微观组织进行分析。结果表明,随着变形次数和变形量的增加,合金的再结晶比例逐渐增大,未再结晶晶粒的尺寸和数量逐渐减小。再结晶机制以不连续动态再结晶(... 详细信息

为获得均匀的细晶组织,对GH4730合金进行了多次累积变形试验,并用OM、SEM和EBSD对微观组织进行分析。结果表明,随着变形次数和变形量的增加,合金的再结晶比例逐渐增大,未再结晶晶粒的尺寸和数量逐渐减小。再结晶机制以不连续动态再结晶(DDRC)为主,连续动态再结晶(CDRX)为辅,DDRX主要发生在硬取向晶粒之间,残留的未再结晶晶粒的Taylor因子普遍较大。未再结晶组织中存在大量细小的共格γ′相,较大的不共格γ′相分布在完全再结晶区域的晶界处,其尺寸为1.1~1.4μm。随着变形次数和变形量的增加,一次γ′相逐渐变粗,面积分数显著增大,二次γ′相数量显著减少。

关键词：不均匀组织 γ′析出相组织演变再结晶机制累积变形

钼元素对2Cr13型高氮耐蚀塑料模具钢组织与性能的影响

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机械工程材料 2024年第3期48卷 23-28页

作者：樊译周健迟宏宵谷金波马党参谢官利钢铁研究总院有限公司特殊钢研究院北京100081

在2Cr13型高氮耐蚀塑料模具钢中添加质量分数0.5%的钼元素,研究了钼元素对淬火和回火后该钢显微组织、力学性能及耐腐蚀性能的影响。结果表明:钼的添加缩小了试验钢的奥氏体相区,淬火后的残余奥氏体体积分数为8.49%,低于不含钼试验钢(9.... 详细信息

在2Cr13型高氮耐蚀塑料模具钢中添加质量分数0.5%的钼元素,研究了钼元素对淬火和回火后该钢显微组织、力学性能及耐腐蚀性能的影响。结果表明:钼的添加缩小了试验钢的奥氏体相区,淬火后的残余奥氏体体积分数为8.49%,低于不含钼试验钢(9.05%);钼的添加使得回火态试验钢的强度、硬度以及冲击吸收能量均得到提高,其中屈服强度提高了12%。盐雾腐蚀试验后回火态试验钢主要发生点蚀,含钼试验钢表面的点蚀坑数量较少,尺寸较小,其腐蚀速率为0.0721 g·m^(-2)·h^(-1),远小于不含钼试验钢(0.1612 g·m^(-2)·h^(-1));含钼试验钢的极化曲线中存在明显的钝化区,而不含钼试验钢不存在钝化区。含钼试验钢的耐腐蚀性能优于不含钼试验钢。

关键词：钼元素高氮耐蚀塑料模具钢显微组织力学性能耐腐蚀性能

淬回火工艺对N-Mo合金化Cr13型耐蚀塑料模具钢组织与力学性能的影响

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机械工程材料 2024年第4期48卷 8-14页

作者：樊译马党参迟宏宵周健谢官利钢铁研究总院有限公司特殊钢研究院北京100081

对N-Mo合金化Cr13型耐蚀塑料模具钢进行925~1150℃保温0.5 h的油淬处理,再分别进行150~300℃保温2 h或者350~600℃保温1 h的回火处理,研究了淬回火工艺对该钢组织与力学性能的影响。结果表明:试验钢淬火后的组织主要为淬火马氏体,随着... 详细信息

对N-Mo合金化Cr13型耐蚀塑料模具钢进行925~1150℃保温0.5 h的油淬处理,再分别进行150~300℃保温2 h或者350~600℃保温1 h的回火处理,研究了淬回火工艺对该钢组织与力学性能的影响。结果表明:试验钢淬火后的组织主要为淬火马氏体,随着淬火温度的升高,晶粒长大,第二相逐渐固溶进基体,试验钢的硬度先增大后降低,当淬火温度为1050℃时,硬度达到峰值,为57.7 HRC,此时第二相基本固溶进基体,残余奥氏体体积分数仅为8.49%。随着回火温度的升高,试验钢组织由回火马氏体向索氏体转变,第二相逐渐析出并长大;硬度呈先降低后升高再迅速降低的趋势,冲击吸收能量随回火温度的变化规律与回火硬度的变化规律相反,抗拉强度的变化规律与硬度的变化规律一致,屈服强度呈先增大后降低的趋势,并在回火温度为480℃时达到最大值,为1445 MPa;在200℃以上温度回火后试验钢的塑性均保持在一个较好的水平。试验钢获得优异综合性能的热处理工艺为1050℃×0.5 h淬火+200~300℃×2 h回火,此时组织为回火马氏体,硬度为48~53 HRC,抗拉强度为1752~2050 MPa,屈服强度为1171~1223 MPa,冲击吸收能量为41~51 J,断面收缩率为42%~51%,断后伸长率为17.1%~17.7%。

关键词：耐蚀塑料模具钢淬回火力学性能 N-Mo合金化

感应回火对含钒900 MPa级高强钢组织与性能的影响

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热加工工艺 2024年第10期53卷 83-87页

作者：张楠田志凌张书彦潘辉钢铁研究总院焊接研究所北京100081 广东(东莞)材料基因高等理工研究院广东东莞523808 首钢技术研究院用户技术研究所北京100041

对含钒Q960E高强钢进行热轧和900℃淬火,并对其分别在450、550和600℃下进行感应回火处理。通过扫描电子显微镜(SEM)与投射电子显微镜(TEM)研究了Q960E高强钢不同感应回火温度下的组织特征。结果表明:淬火后Q960E钢板组织由马氏体+贝氏... 详细信息

对含钒Q960E高强钢进行热轧和900℃淬火,并对其分别在450、550和600℃下进行感应回火处理。通过扫描电子显微镜(SEM)与投射电子显微镜(TEM)研究了Q960E高强钢不同感应回火温度下的组织特征。结果表明:淬火后Q960E钢板组织由马氏体+贝氏体复相组织组成,并通过提高终轧和卷曲温度保证了感应回火前的板形质量。高温回火后组织为回火索氏体。通过V的添加,在感应回火过程中均匀弥散析出尺寸小于100 nm的析出相,保证了感应高温回火后的板材强度,并随回火温度的升高,部分回火马氏体消失,形成回火索氏体组织。在900℃/15 min淬火,(550~600℃)/15 min高频感应回火可以获得Q960E的最佳力学性能,通卷横向强度波动小于10 MPa,通卷纵向强度波动范围小于30 MPa,通卷横、纵向伸长率稳定在12%以上。

关键词：感应回火高强钢析出相钒