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1.6%C超高碳钢的电致超塑性压缩行为及其与40Cr钢的电致超塑性焊接

以热机械处理获得的超细晶1.6%C超高碳钢为研究对象,借助电致超塑性压缩试验研究了电场强度和初始应变速率对超高碳钢超塑性的影响,并探讨了其与40Cr钢电致超塑性焊接的可行性.实验结果表明,在压缩温度780℃、初始应变速率(0.5-5.0)×10-4 s-1,试样接正极环状电极接负极条件下,超高碳钢的应力应变曲线呈现出明显的超塑性压缩流变特征,其应变速率敏感性指数为0.46;当电场强度为3 kV/cm时,其超塑稳态流变应力降低10%以上.在焊接温度780℃、初始应变速率1.5×10-4 s-1、预压应力56.6MPa、电场强度3 kV/cm条件下,超高碳钢与40Cr钢实现了电致超塑性焊接,其接头拉伸强度达到533 MPa,比不加电场时增加15%.

关键词: 超高碳钢 , 电场 , 超塑性 , 固态焊接

激光预处理后钢的固相焊接接头组织与硬度分析

赵宁 , 杨蕴林 , 王长生 , 王文焱 , 张柯柯

兵器材料科学与工程 doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2003.04.008

40Cr/T10A钢表面激光淬火后,在压接温度750～780℃、预压应力56.6MPa的条件下,经2.5～7.5min短时保温可实现异种钢的固相焊接,接头强度可达母材强度.对接头区的显微组织及显微硬度的观测表明,接头区界面两侧显微组织连续,实现了良好的冶金结合;界面两侧近界面处钢的组织因C、Cr原子的互扩散而发生了明显变化,并导致显微硬度的变化.

关键词: 钢 , 激光淬火 , 固相焊接 , 显微组织 , 显微硬度

钢激光淬火后固态焊接过程中的原子扩散

杨蕴林 , 王长生 , 赵宁 , 马洪涛 , 王文焱

材料科学与工艺 doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2005.02.028

40Cr/T10A钢经激光表面淬火预处理后,在56.6 MPa预压应力下,加热至780℃保温7.5 min后即可实现高质量的固态焊接.对接头区组织、成分、显微硬度的观测表明,焊接过程中发生了C向40Cr侧、Cr向T1OA侧的互扩散和反应扩散.激光淬火组织的超细化、淬火组织在焊接加热过程中的扩散型相变、以及预压力下的塑性变形均为原子的快速扩散提供了条件.

关键词: 固态焊接 , 激光淬火 , 钢 , 扩散

稀土元素对MB26合金超塑性的影响

马洪涛 , 杨蕴林 , 张柏清 , 席聚奎 , 张锐生

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.1999.02.003

通过对稀土元素添加前后镁合金超塑性能的对比,研究了稀土元素对镁合金超塑性的影响,分析了稀土元素影响镁合金超塑性的原因.

关键词: MB26镁合金 , 超塑性变形 , 稀土元素

超塑焊接接头变形特点分析

张柯柯 , 杨蕴林 , 石红信 , 王长生 , 薛锦

材料开发与应用 doi:10.3969/j.issn.1003-1545.2001.04.007

本文以结构钢(40Cr)与工具钢(T10A)为研究对象,探讨了两种压前组织超细化预处理工艺(整体循环淬火和高频淬火)及压接工艺因素对恒温超塑焊接头变形的影响.试验结果表明:恒温超塑焊接属小变形焊接,其接头变形主要表现为应变的时间积累.压前组织越细,其接头变形越大,与40Cr侧相比,T10A侧接头变形均较大.

关键词: 超细化处理 , 超塑焊 , 变形

待焊表面组织对异种钢超塑性焊接的影响

张柯柯 , 杨蕴林 , 徐东 , 赵宁 , 王长生 , 祝要民

材料热处理学报 doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2005.05.027

对40Cr/T10A钢试样及试样待焊表面分别用盐浴加热循环淬火、高频淬火及激光淬火的组织超细化预处理,探讨了钢待焊表面组织对40Cr/T10A异材恒温超塑焊(ISSW)工艺、接头组织及性能的影响.试验结果表明,钢待焊表面组织越细,ISSW所需焊接温度向低温区移动、初始应变速率向高应变速率区域移动、ISSW所需时间越短;即使待焊双方一方实施组织超细化,也可实现接头拉伸强度达40Cr母材强度的ISSW,但所需压接时间稍长.ISSW接头中存在着明显的"界面超细晶区"、"过渡区"等组织特征区域.

关键词: 组织超细化 , 超塑焊接 , 接头质量

QCr0.5中间层与表面激光改性后的40Cr钢超塑性连接

张柯柯 , 石红信 , 于华 , 王要利 , 刘帅 , 杨蕴林

材料热处理学报

经激光表面淬火预处理后的40Cr钢,进行预置QCr0.5中间层的超塑性焊接研究.结果表明,经激光淬火预处理后的40Cr钢与QCr0.5中间层待焊接面经仔细清洗,在预压应力56.6MPa、初始应变速率2.5×10-4s-1、焊接温度750～800℃的条件下,经120～180s短时压接,即可实现二者的超塑性连接,接头强度达QCr0.5母材强度,胀大率不超过6%.当预置中间层厚度小于2.5mm时,接头强度明显高于40Cr/QCr0.5超塑性焊接的.在焊接过程中,接头区界面两侧发生了明显的原子互扩散;QCr0.5铜合金发生了超塑性流变.

关键词: 铜合金 , 中间层 , 40Cr钢 , 表面激光改性 , 超塑性连接

T10A钢组织超细化预处理后的超塑性压缩试验

杨蕴林 , 张柯柯 , 王长生 , 赵宁 , 徐翔民

钢铁研究学报

采用盐浴加热循环淬火和高频感应加热淬火对T10A钢进行组织超细化预处理,然后在恒温压缩变形条件下进行超塑性研究.试验表明,在710～770 ℃、初始应变速率10-4～10-3 s-1的变形条件下,该钢的σ-ε曲线具有明显的超塑流变特征,稳态流变应力仅40 MPa左右,应变速率敏感性指数可达0.5,变形激活能为183～194 kJ/mol,与α-Fe晶界自扩散激活能接近.高频淬火较循环淬火有更好的组织细化效果,因而高频淬火预处理后的超塑性流变特征更明显.本试验为该钢的超塑成形和超塑性固态焊接提供了工艺和理论分析依据.

关键词: 超塑性 , T10A钢 , 压缩试验 , 循环淬火 , 高频淬火

316L/16MnR热轧复合板界面组织结构的研究

李炎 , 祝要民 , 周旭峰 , 杨蕴林 , 张振逵

金属学报

用透射电镜、扫描电镜、能谱分析仪研究了３１６Ｌ／１６ＭｎＲ热轧双金属复合板界面组织，相结构和成分变化。热轧复合为扩散型冶金结合，元素扩散范围在５０μｍ范围内。近界面钢侧为铁素体、少量马氏体和珠光体组织；近界面不锈钢侧为变形拉长和再结晶的奥氏体，奥氏体晶界上连续析出Ｍ_（２３）Ｃ_６；界面上奥氏体、铁素体和马氏体共存。

关键词: 热轧复合板 , interfacial microstructure , 316L , 16MnR