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2Cr13钢470℃等离子体渗氮层表征 预览
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作者 李庚 由园 +3 位作者 闫纪红 闫牧夫 景立伟 刘昌煜 《齐齐哈尔大学学报:自然科学版》 2018年第3期54-57,共4页
对2Cr13钢进行了 470℃等离子体渗氮,利用金相显微镜( 0M) 、分析天平、X 射线衍射仪( XRD )、显微 硬度计和电化学工作站等仪器,对改性层的显微结构、增重、相组成、硬度分布和耐腐蚀性能进行了测试.2Cr13 钢在470C 氮气和氢气流... 对2Cr13钢进行了 470℃等离子体渗氮,利用金相显微镜( 0M) 、分析天平、X 射线衍射仪( XRD )、显微 硬度计和电化学工作站等仪器,对改性层的显微结构、增重、相组成、硬度分布和耐腐蚀性能进行了测试.2Cr13 钢在470C 氮气和氢气流量为0.2 L/min和0.3 L/min条件下渗氮4,8 ,16 h 后,改性层厚度逐渐增加,最厚为124.7μm;渗氮后增重随时间的增加而增大,最高为2 .43 mg/cm^2; 改性层显微硬度显著增高,最大为1268.0 HV 0.05 ;渗氮层表面由γ-Fe4N和ε-Fe3N组成;改性层表面极化曲线出现钝化区,腐蚀速率显著下降,耐蚀性显著提高. 展开更多
关键词 2CR13钢 等离子体渗氮 显微组织 显微硬度 耐蚀性
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3Cr13钢530℃和560℃等离子体渗氮层表征
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作者 由园 闫纪红 +3 位作者 闫牧夫 李莉 孙熙罡 王超会 《金属热处理》 CSCD 北大核心 2018年第8期193-197,共5页
在530℃和560℃对3Cr13钢进行了4、8和16 h离子渗氮,利用9XB-PC金相显微镜、D8-FOCUSX射线衍射、HV-1000IS显微硬度计、CPA-225D电子天平和CS310电化学工作站,对改性层的截面显微组织、表面层相组成、硬度、质量增加和耐腐蚀性能进行了... 在530℃和560℃对3Cr13钢进行了4、8和16 h离子渗氮,利用9XB-PC金相显微镜、D8-FOCUSX射线衍射、HV-1000IS显微硬度计、CPA-225D电子天平和CS310电化学工作站,对改性层的截面显微组织、表面层相组成、硬度、质量增加和耐腐蚀性能进行了测试。试验结果表明,3Cr13钢530℃渗氮4、8和16 h后致密层厚度分别为96、116、149μm,560℃渗氮4、8和16 h后致密层厚度分别为105、164、172μm,渗氮致密层的厚度随渗氮时间和温度的增加而增加;3Cr13钢530℃渗氮4、8和16 h后致密层截面平均硬度分别为1062.8、1084.0、1155.7 HV0.05,560℃渗氮4、8和16 h后,致密层截面平均硬度分别为1126.4、924.3、726.0 HV0.05。3Cr13钢530℃渗氮后改性层耐蚀性提高,4 h改性层耐蚀性最好,16 h次之,8 h改性层的耐蚀性接近未渗氮试样;与未渗氮试样相比,3Cr13钢560℃渗氮4 h后改性层的耐蚀性提高,8 h和16 h后改性层的耐蚀性降低。 展开更多
关键词 3CR13钢 等离子体渗氮 显微组织 显微硬度 耐蚀性
控制初始织构提高AZ31镁合金板材冷轧单道次变形量 预览
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作者 刘迪 刘祖岩 王尔德 《中国有色金属学报:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2018年第2期244-250,共7页
利用多道次降温热轧工艺得到的AZ31镁合金板材用于后续的一道次冷轧实验,单道次冷轧极限提高到41%。在多道次降温热轧工艺中,采用大的道次变形量进行轧制得到的终轧板材的织构强度较弱,得到的织构强度仅为一般AZ31轧制板材的1/3~1/2。... 利用多道次降温热轧工艺得到的AZ31镁合金板材用于后续的一道次冷轧实验,单道次冷轧极限提高到41%。在多道次降温热轧工艺中,采用大的道次变形量进行轧制得到的终轧板材的织构强度较弱,得到的织构强度仅为一般AZ31轧制板材的1/3~1/2。研究表明,即使得到的板材的晶粒尺寸较为粗大,但是弱的织构仍有利于冷轧成形性的提高。对AZ31镁合金板材织构形成的变形机理进行了详细分析。 展开更多
关键词 AZ31镁合金 织构控制 冷成形性 加工硬化
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AISI431不锈钢表面“膨胀”α相层的制备和性能
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作者 刘瑞良 韦朝阳 +2 位作者 徐昂 闫牧夫 乔英杰 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期165-172,共8页
对AISI431马氏体不锈钢进行低温等离子体改性处理,通过金相观察、X射线分析等对渗层组织结构进行表征,利用显微硬度仪以及腐蚀极化曲线等对渗层硬度和耐蚀性能进行测试。结果表明,通过低温改性处理,均可在不锈钢表面获得含有“膨胀”α... 对AISI431马氏体不锈钢进行低温等离子体改性处理,通过金相观察、X射线分析等对渗层组织结构进行表征,利用显微硬度仪以及腐蚀极化曲线等对渗层硬度和耐蚀性能进行测试。结果表明,通过低温改性处理,均可在不锈钢表面获得含有“膨胀”α相的渗层,其中渗氮处理后表面主要含Fe4N和含氮“膨胀”α相,渗碳处理后表面主要为含碳“膨胀”α相,且渗氮层厚度明显大于渗碳层厚度。经低温改性处理后,不锈钢表面硬度显著提升,且渗氮层硬度高于渗碳层硬度。然而,在本试验条件下渗氮渗碳的不锈钢耐蚀性能均略有下降,和渗氮相比,渗碳处理后的试样耐蚀性能更差,且在腐蚀过程中,两类渗层表面所产生钝化膜均为具有n型半导体特性。 展开更多
关键词 不锈钢 低温等离子渗氮渗碳 “膨胀”α相 耐蚀性能
直流电流对Ti-48Al-2Cr-2Nb合金组织和性能的影响
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作者 陈占兴 丁宏升 +3 位作者 刘石球 陈瑞润 郭景杰 傅恒志 《金属学报》 CSCD 北大核心 2017年第5期583-591,共9页
将直流电流作用于定向凝固过程中的Ti-48Al-2Cr-2Nb合金,利用OM、XRD、SEM和TEM分析了合金的凝固组织、相组成和片层组织,测试了合金的显微硬度及800℃压缩力学性能。结果表明,电流在一定程度上促进了合金凝固组织的细化及成分的均匀性... 将直流电流作用于定向凝固过程中的Ti-48Al-2Cr-2Nb合金,利用OM、XRD、SEM和TEM分析了合金的凝固组织、相组成和片层组织,测试了合金的显微硬度及800℃压缩力学性能。结果表明,电流在一定程度上促进了合金凝固组织的细化及成分的均匀性,减少或消除了片层间偏析。随着电流密度的增大,平均晶粒尺寸和片层厚度呈现先减小后增大的趋势,a2相相对含量先增大而后减小,合金的显微硬度、压缩断裂与屈服强度也呈现先增大后减小的趋势。平均晶粒尺寸最小约0.46 mm,片层间距最小为0.19 mm,分别比未加载电流时降低70%和29%,a2相相对含量从18.5%增至39.4%。片层间距或晶粒尺寸越小,合金的强度越高,变形能力越均匀,塑性也越好。合金的最大显微硬度达542 HV,合金的压缩屈服强度与断裂强度分别达到1200和1365 MPa,与未施加电流时相比均有所提高。加载直流电流引起固-液界面相前沿过冷度减小,可认为是TiAl二元相图中的L→b+L→a+b的包晶反应成分向富Al侧微小偏移,此时初生b相增多,从而造成了TiAl合金室温相组织a2相的相对含量增加。 展开更多
关键词 TIAL合金 直流电流 凝固 微观组织 显微硬度 高温压缩
沉淀硬化不锈钢表面低温等离子渗碳层组织结构和性能
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作者 刘瑞良 王帅 +1 位作者 闫牧夫 乔英杰 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2015年第12期146-150,共5页
本研究对15-5PH和17-4PH沉淀硬化不锈钢进行了460℃等离子体渗碳处理。利用金相观察、X射线衍射分析对渗碳层组织和相结构进行表征,采用显微硬度计测量,渗碳层的硬度,通过极化曲线研究渗碳层在3.5wt%NaCl溶液中的耐蚀性能。结果表明,经... 本研究对15-5PH和17-4PH沉淀硬化不锈钢进行了460℃等离子体渗碳处理。利用金相观察、X射线衍射分析对渗碳层组织和相结构进行表征,采用显微硬度计测量,渗碳层的硬度,通过极化曲线研究渗碳层在3.5wt%NaCl溶液中的耐蚀性能。结果表明,经等离子渗碳后,15 SPH和174PH不锈钢表面均形成了"双层"组织,渗层主要由含碳"膨胀"马氏体α’c和少量Fe3C相组成,渗碳后不锈钢硬度均显著提高。在本试验条件下,渗碳后不锈钢的耐蚀性均略有下降,其中随着渗碳时间增加,15-5PH和17-4PH不锈钢的耐蚀性均没有明显变化,而随着渗层深度的增加,15-5PH不锈钢表面渗碳层的耐蚀性逐渐变差;而17-4PH不锈钢表面渗碳层的耐蚀性先增加后降低。 展开更多
关键词 沉淀硬化不锈钢 低温等离子体渗碳 硬度 耐蚀性
Ti-6Al-4V-xH合金相转变的原位研究 预览
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作者 宗影影 黄树晖 +1 位作者 郭斌 单德彬 《中国有色金属学报:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2015年第9期2901-2911,共11页
研究在加热和冷却过程中的氢致Ti-6Al-4V合金组织转变和相转变。试样从室温加热到1273 K,随后又冷却至室温。氢含量范围为0~0.8%(质量分数)。系统研究氢致Ti-6Al-4V合金动态相变过程及相应的机制。当氢含量增大时,β相转变温度显著降... 研究在加热和冷却过程中的氢致Ti-6Al-4V合金组织转变和相转变。试样从室温加热到1273 K,随后又冷却至室温。氢含量范围为0~0.8%(质量分数)。系统研究氢致Ti-6Al-4V合金动态相变过程及相应的机制。当氢含量增大时,β相转变温度显著降低,但幅度趋缓,并且β相体积分数逐渐增加。在加热过程中,置氢Ti-6Al-4V合金的相转变可以分为三个阶段,具体的过程是:δ→α+H2↑?δ+α′→βH?α′→αH+βH?αH→α+H2↑?α→β?βH→β+H2↑。另外,也对氢含量与α′马氏体的Ms和Mf的关系进行研究。 展开更多
关键词 钛合金 相转变 原位
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不同轧制工艺参数条件下AZ31镁合金孪晶和织构的演变规律及其对力学性能的影响(英文) 预览 被引量:2
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作者 刘迪 刘祖岩 王尔德 《中国有色金属学报:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2015年第11期3585-3594,共10页
为了考察轧制工艺参数对板材显微组织和力学性能的影响,通过不同温度和轧制变形量的热轧工艺得到具有不同晶粒尺寸、基面织构强度和孪晶类型的AZ31镁合金轧制板材。拉伸孪晶、压缩孪晶和双孪晶的体积分数与AZ31镁合金轧制板材的晶粒尺... 为了考察轧制工艺参数对板材显微组织和力学性能的影响,通过不同温度和轧制变形量的热轧工艺得到具有不同晶粒尺寸、基面织构强度和孪晶类型的AZ31镁合金轧制板材。拉伸孪晶、压缩孪晶和双孪晶的体积分数与AZ31镁合金轧制板材的晶粒尺寸有关。当轧制温度为523 K、轧制变形量为10%时轧制得到的板材,三种类型孪晶的体积分数最高,此时晶粒尺寸最大。在轧制温度分别为523和473 K时,板材发生完全动态再结晶的临界变形量分别为30%和40%。拉伸实验结果表明:随着轧制变形量的增加,在第一阶段,轧制后板材屈服强度的提高主要依赖于晶粒细化强化和织构强化;当晶粒尺寸随变形量的增加不再发生明显的细化时,板材的屈服强度主要受织构弱化的影响。 展开更多
关键词 AZ31镁合金 动态再结晶 孪晶 织构 力学性能
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冷坩埚定向凝固Ti-47Al-2Cr-2Nb合金的拉伸与高周疲劳性能研究
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作者 丁宏升 尚子博 +3 位作者 王永喆 陈瑞润 郭景杰 傅恒志 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期569-579,共11页
采用冷坩埚定向凝固技术制备了定向柱状晶的Ti-47Al-2Cr-2Nb合金铸锭,在改变抽拉速率的情况下,所获得的铸锭具有不同片层间距的全片层组织.通过拉伸性能实验,测得其室温极限抗拉强度最高达到652 MPa,伸长率最大达到1.5%,而高温极限抗拉... 采用冷坩埚定向凝固技术制备了定向柱状晶的Ti-47Al-2Cr-2Nb合金铸锭,在改变抽拉速率的情况下,所获得的铸锭具有不同片层间距的全片层组织.通过拉伸性能实验,测得其室温极限抗拉强度最高达到652 MPa,伸长率最大达到1.5%,而高温极限抗拉强度最高达到490 MPa,伸长率最大达到5.0%.通过高周疲劳性能实验,绘制了抽拉速率分别为1.0和1.2 mm/min时定向凝固合金的应力-循环次数(S-N)曲线以及应力比R为0.1时的疲劳极限值.对比断口形貌分析表明,室温时试样拉伸断裂方式为脆性断裂,而经高周疲劳实验后断裂方式为脆性解理断裂;高温时试样拉伸断裂方式则为大部分脆性断裂与少部分延性断裂并存.对高周疲劳试样断口的分析表明,疲劳裂纹在相界面和B2相附近萌生,据此基于塑性钝化理论分析了其裂纹扩展机制,并绘制了高周疲劳裂纹扩展模式图. 展开更多
关键词 Ti-47Al-2Cr-2Nb合金 定向凝固 冷坩埚 拉伸性能 高周疲劳
Al-20Mg合金高压凝固力学性能研究 被引量:1
10
作者 接金川 邹鹑鸣 +1 位作者 王宏伟 魏尊杰 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期971-978,共8页
将A1-20Mg合金在不同压力下凝固,采用OM,XRD以及拉伸实验对合金凝固后的物相组织及力学性能进行研究.结果表明,随着凝固压力的升高,Mg元素在A1基体中的固溶度提高,当凝固压力为2GPa时,A1-20Mg合金转变成为过饱和固溶体,其力学... 将A1-20Mg合金在不同压力下凝固,采用OM,XRD以及拉伸实验对合金凝固后的物相组织及力学性能进行研究.结果表明,随着凝固压力的升高,Mg元素在A1基体中的固溶度提高,当凝固压力为2GPa时,A1-20Mg合金转变成为过饱和固溶体,其力学性能显著提高,合金的抗拉强度提高到474.8MPa,是常压凝固之后合金抗拉强度的8.9倍,屈服强度达到232.8MPa,延伸率也达到11.1%.当凝固压力增加到3GPa时,合金的屈服强度有所下降,这是由于更高压力下凝固后Mg在固溶体中的均匀分布会降低合金的力学性能.高压凝固后A1-20Mg合金的断裂机制由常压下的解理断裂转变为高压下的韧性断裂. 展开更多
关键词 AL-MG合金 高压凝固 固溶体 力学性能 断裂机制
伞齿轮淬火变形的有限元模拟 预览 被引量:3
11
作者 朱景川 丁立勇 +1 位作者 刘勇 杨夏炜 《黑龙江冶金》 2013年第1期1-7,共7页
针对伞齿轮渗碳后模压淬火过程,对伞齿轮进行了一定的简化,确定了材料的各项热物性参数和力学性能参数,考虑了马氏体转变的相变潜热,测定了淬火过程中的热膨胀系数,最终建立了伞齿轮淬火的有限元模型。利用ABAQUS/Standard计算了... 针对伞齿轮渗碳后模压淬火过程,对伞齿轮进行了一定的简化,确定了材料的各项热物性参数和力学性能参数,考虑了马氏体转变的相变潜热,测定了淬火过程中的热膨胀系数,最终建立了伞齿轮淬火的有限元模型。利用ABAQUS/Standard计算了伞齿轮工件的温度场和应力场,分析了淬火过程中伞齿轮工件各个位置的温度变化规律和淬火变形规律。 展开更多
关键词 有限元 温度场 淬火变形
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铝合金-碳钢管的磁脉冲变形连接(英文) 预览
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作者 于海平 徐志丹 +2 位作者 江洪伟 赵志学 李春峰 《中国有色金属学会会刊:英文版》 CSCD 2012年第S2期548-552,共5页
采用带集磁器线圈装置对3A21铝合金20钢管件进行磁脉冲连接,并对连接接头的力学性能和微观结构进行测试和观察。结果表明,在电压为15kV、径向间隙为1.2~1.4mm和搭接区锥角为3°~7°的条件下可获得冶金连接接头。连接接头由宽... 采用带集磁器线圈装置对3A21铝合金20钢管件进行磁脉冲连接,并对连接接头的力学性能和微观结构进行测试和观察。结果表明,在电压为15kV、径向间隙为1.2~1.4mm和搭接区锥角为3°~7°的条件下可获得冶金连接接头。连接接头由宽度不均匀的过渡区、两母材及其与母材连接的界面构成。连接界面呈微波状形貌,过渡区发生基体元素Fe和Al的互扩散。过渡区由FeAl金属间化合物构成,并存在微裂纹和微孔洞等缺陷;其显微硬度明显高于邻近母材的显微硬度。 展开更多
关键词 磁脉冲连接 异种金属 冶金接头 集磁器
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厚度近均匀分布的Ti6Al4V钛合金筒形件超塑成形(英文) 预览
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作者 蒋少松 卢振 +2 位作者 赫晓东 王国峰 张凯锋 《中国有色金属学会会刊:英文版》 CSCD 2012年第S2期472-478,共7页
采用MSC.MARC软件设计不同形状的预成形模具,采有限元模拟方法研究预成形模具和终成形模具的表面摩擦因数对筒形件侧壁厚度分布的影响规律。结果表明:对预成形模具压边部分环形带区域和筒形件底部区域进行局部预减薄有利于筒形件厚度... 采用MSC.MARC软件设计不同形状的预成形模具,采有限元模拟方法研究预成形模具和终成形模具的表面摩擦因数对筒形件侧壁厚度分布的影响规律。结果表明:对预成形模具压边部分环形带区域和筒形件底部区域进行局部预减薄有利于筒形件厚度的均匀分布。当预成形模具表面的摩擦因数达到0.57时,局部减薄效果最明显,有利于最终的厚度分布。终成形模具的表面摩擦因数为0时,板料趋于整体变形,厚度分布区域均匀。通过机械加工增加预成形模具的摩擦因数,通过喷涂BN陶瓷粉末降低终成形模具的摩擦因数,最终,采用正反向超塑成形成功制得厚度分布为1.50~1.78mm的TC4钛合金深筒形件。 展开更多
关键词 超塑成形 TI-6AL-4V 变摩擦 厚度分布 有限元法
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粉末冶金制备的Ti35Nb2.5Sn5HA生物复合材料的组织与性能研究 预览 被引量:2
14
作者 王晓鹏 徐丽娟 +3 位作者 陈玉勇 肖树龙 孔凡涛 禹基道 《钛工业进展》 2011年第5期 12-16,共5页
采用高能机械球磨和脉冲电流活化烧结方法制备了一种新型的不含Al、V等有毒元素的口钛合金基体的Ti35Nb2.5Sn5HA生物复合材料。研究了不同机械球磨时间球磨的Ti35Nb2.5Sn5HA粉末以及用这几种粉末烧结制备的样品微观组织和显微硬度变... 采用高能机械球磨和脉冲电流活化烧结方法制备了一种新型的不含Al、V等有毒元素的口钛合金基体的Ti35Nb2.5Sn5HA生物复合材料。研究了不同机械球磨时间球磨的Ti35Nb2.5Sn5HA粉末以及用这几种粉末烧结制备的样品微观组织和显微硬度变化,球磨时间对烧结复合材料的微观组织和性能的影响。结果表明:随着球磨时间的增加,Ti35Nb2.5Sn5HA粉末的颗粒尺寸逐渐减小,Nh和Sn开始与Ti发生固溶,形成Ti的过饱和固溶体,而且α-Ti也开始向β-Ti转化。当球磨时间达到12h,球磨粉末中α-Ti完全转化为β-Ti,粉末颗粒的平均尺寸为500nm左右。12h球磨的粉末烧结制备的复合材料具有超细晶粒尺寸,晶粒平均尺寸为200nm,这种复合材料的维氏显微硬度可以达到10187.3MPa。 展开更多
关键词 Ti35Nb2.5Sn5HA复合材料 高能球磨 电流活化烧结 微观结构
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纳米化3J33钢低温渗氮生成相性能第一性原理表征 被引量:4
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作者 闫牧夫 刘瑞良 +1 位作者 吴业琼 杨茂 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期167-171,共5页
采用固溶处理、热轧、冷拔变形和电加热的复合技术实现了3J33马氏体时效钢纳米化,平均晶粒尺寸约为70nm。对纳米化的马氏体时效钢分别在390℃和360℃进行8h脉冲等离子体渗氮,利用XRD、显微硬度计和纳米硬度计对渗氮层生成相和性能进... 采用固溶处理、热轧、冷拔变形和电加热的复合技术实现了3J33马氏体时效钢纳米化,平均晶粒尺寸约为70nm。对纳米化的马氏体时效钢分别在390℃和360℃进行8h脉冲等离子体渗氮,利用XRD、显微硬度计和纳米硬度计对渗氮层生成相和性能进行了测试,并且基于第一性原理对渗氮相的性能进行了表征。结果表明,两个温度下渗层中生成的氮化相分别为γ′-Fe4N和FeN0.076,二者均具有较高的硬度和良好的塑性。计算结果表明,γ′-Fe4N和FeN0.076相中N与Fe原子的成键作用较强,且两相都具有延性。 展开更多
关键词 3J33钢 纳米化 低温离子体渗氮 FeN0.076 第一性原理表征
AISI420不锈钢表面低温渗氮层组织结构和耐蚀性能
16
作者 刘瑞良 徐昂 +3 位作者 徐宏涛 韦朝阳 闫牧夫 乔英杰 《材料热处理学报》 CSCD 北大核心 2017年第5期140-146,共7页
对AISI420不锈钢进行低温等离子体渗氮处理,采用金相观察、X射线分析等手段对渗层组织结构进行表征,利用显微硬度仪以及腐蚀极化曲线等对渗层硬度和耐蚀性能进行测试。结果表明,不锈钢表面渗层组织均匀,渗层厚度随着温度和时间的增加而... 对AISI420不锈钢进行低温等离子体渗氮处理,采用金相观察、X射线分析等手段对渗层组织结构进行表征,利用显微硬度仪以及腐蚀极化曲线等对渗层硬度和耐蚀性能进行测试。结果表明,不锈钢表面渗层组织均匀,渗层厚度随着温度和时间的增加而增加,渗层表面主要由Fe4N和少量的过饱和含氮α相组成。渗氮后,不锈钢硬度明显增加,且随着时间的延长,渗层硬度升高;渗氮4 h和8 h后的试样耐蚀性均略有下降,但处理12 h后的试样耐蚀性升高,且经渗氮处理后,不锈钢表面形成钝化膜的半导体特性由未处理不锈钢的p型转变为n型。 展开更多
关键词 马氏体不锈钢 低温等离子渗氮 组织 耐蚀性
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