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不锈钢304微细电解加工用电解液的优选研究 被引量：1
1
作者 刘国栋 李勇 +1 位作者 孔全存 佟浩 《电加工与模具》 2015年第6期20-25,共6页
提出了一种向中性盐溶液中添加络合剂的复合电解液优选方法,利用络合剂与金属离子生成可溶性的络合物,实现不溶性产物的溶解和排出。针对不锈钢304进行微细孔加工实验,以工具电极和工件表面产物沉积情况、孔入口直径、材料蚀除速率、单... 提出了一种向中性盐溶液中添加络合剂的复合电解液优选方法,利用络合剂与金属离子生成可溶性的络合物,实现不溶性产物的溶解和排出。针对不锈钢304进行微细孔加工实验,以工具电极和工件表面产物沉积情况、孔入口直径、材料蚀除速率、单位电流下的材料蚀除速率等参数作为电解液优选的评价判据,得到1.0 mol/L的Na NO3添加0.01 mol/L柠檬酸钠为最优复合电解液,并在厚0.5 mm的工件上加工得到直径160~190μm的微细孔。结果表明：在兼顾加工定域性和环保性的同时,采用上述复合电解液的材料蚀除速率比纯Na NO3电解液提高了35%,工具电极和工件表面无产物沉积,加工效率和加工稳定性均有所提高。 展开更多
关键词 微细电解加工 电解液 不锈钢304 络合剂 柠檬酸钠
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304不锈钢极薄带微流道气胀成形材料流动行为及微观组织 被引量：1
2
作者 张鹏 朱学卫 +2 位作者 于保洋 武天枫 朱锦州 《中国机械工程》 北大核心 2025年第7期1416-1422,共7页
针对304不锈钢极薄带开展了微流道气胀成形实验及数值模拟,研究了成形过程中坯料应力、应变的分布及不同位置的厚度变化规律,分析了气胀成形试样典型位置微观组织的演变机制。实验与模拟的成形流道轮廓对比验证了数值模拟结果的可靠性... 针对304不锈钢极薄带开展了微流道气胀成形实验及数值模拟,研究了成形过程中坯料应力、应变的分布及不同位置的厚度变化规律,分析了气胀成形试样典型位置微观组织的演变机制。实验与模拟的成形流道轮廓对比验证了数值模拟结果的可靠性。研究结果表明,在25 MPa的成形压力和常温条件下,上圆角处的厚度由100μm减小至84.05μm,是成形易破裂区域;模拟流道深度为619.67μm,实验流道深度为556.34μm。成形后,试样晶粒减小且位错密度增大,小角度晶界占比由58.04%提升至62.61%,加工硬化现象明显。 展开更多
关键词 304不锈钢极薄带 气胀成形 微流道 材料流动行为 有限元数值模拟
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焊枪摆动幅度对304L不锈钢补强板TIG焊接接头组织和性能的影响
3
作者 朱加雷 朱文磊 +3 位作者 焦向东 李守根 郭方涛 张洪涛 《机械工程材料》 北大核心 2025年第8期15-18,107,共5页
选用ER316L焊丝,采用自动钨极惰性气体保护(TIG)焊结合摆动焊接技术,在焊枪不同摆动幅度(2,3,4 mm)下对304L不锈钢进行补强板焊接试验,研究了摆动幅度对接头焊缝显微组织、物相组成、显微硬度和耐腐蚀性能的影响。结果表明:不同摆动幅... 选用ER316L焊丝,采用自动钨极惰性气体保护(TIG)焊结合摆动焊接技术,在焊枪不同摆动幅度(2,3,4 mm)下对304L不锈钢进行补强板焊接试验,研究了摆动幅度对接头焊缝显微组织、物相组成、显微硬度和耐腐蚀性能的影响。结果表明:不同摆动幅度下接头焊缝的组织主要由γ-奥氏体和δ-铁素体组成;随着摆动幅度增加,γ相(111)晶面衍射峰强度降低,δ相(110)晶面衍射峰强度增加,较大摆动幅度(3,4 mm)下δ-铁素体以骨架状沿γ-奥氏体柱状晶/等轴晶的晶界分布。随着摆动幅度增加,由于δ-铁素体含量增加、γ-奥氏体含量减少且晶粒细化,焊缝硬度提高,自腐蚀电位减小,自腐蚀电流密度增大,耐腐蚀性能降低。 展开更多
关键词 钨极惰性气体保护焊 摆动焊接 304L不锈钢 显微组织 电化学腐蚀
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错边量对304不锈钢氩弧焊端接接头性能的影响
4
作者 钟世裕 邓宇 +4 位作者 李远波 张国庆 刘行 欧阳育光 钟先煌 《热加工工艺》 北大核心 2025年第5期24-30,共7页
采用钨极氩弧焊工艺焊接0.6 mm厚304不锈钢薄板,研究错边量对端接接头性能的影响。在无错边状态下获得较好的焊接参数,采用该焊接参数对不同错边量的接头进行焊接。对焊接接头的表面形貌、横截面形貌进行分析,同时对接头显微硬度、力学... 采用钨极氩弧焊工艺焊接0.6 mm厚304不锈钢薄板,研究错边量对端接接头性能的影响。在无错边状态下获得较好的焊接参数,采用该焊接参数对不同错边量的接头进行焊接。对焊接接头的表面形貌、横截面形貌进行分析,同时对接头显微硬度、力学性能、断口形貌以及金相组织进行测试。结果表明:在电流28 A、焊接速度5.3 mm/s、钨极距离2 mm条件下,当错边量小于等于1.5 mm时,焊缝的表面成形良好。接头强度低于母材,主要是在靠近熔合线附近的焊缝处断裂,不同错边量接头的拉断力在4.06~4.17 kN,约是母材拉断力5.17 kN的80%,错边对接头强度影响不明显;接头焊缝区和热影响区硬度均高于母材;错边量对金相组织无明显影响。 展开更多
关键词 钨极氩弧焊 304不锈钢 端接接头 错边量 焊缝性能
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基体偏压对AlTiN涂层刀具铣削304不锈钢性能的影响
5
作者 李应新 袁亮 +3 位作者 周嘉琳 李畅 罗子相 李慧中 《电镀与精饰》 北大核心 2025年第8期16-23,55,共9页
为了研究基体偏压对AlTiN涂层刀具铣削加工304不锈钢性能的影响,采用电弧离子镀技术,在硬质合金铣刀片上制备了4种不同基体偏压的AlTiN涂层。研究了基体偏压对AlTiN涂层的微观结构与力学性能的影响,对比其铣削加工304不锈钢的性能表现,... 为了研究基体偏压对AlTiN涂层刀具铣削加工304不锈钢性能的影响,采用电弧离子镀技术,在硬质合金铣刀片上制备了4种不同基体偏压的AlTiN涂层。研究了基体偏压对AlTiN涂层的微观结构与力学性能的影响,对比其铣削加工304不锈钢的性能表现,并分析其刀头磨损失效机制。结果表明:涂层的择优取向为(200),随着基体偏压增加,衍射峰往大角度偏移。涂层与基体的结合程度较好,未出现明显裂纹与空隙。在基体偏压-150 V下制备的AlTiN涂层具备优异的涂层结合力为64.80 N,显微硬度为2532.68 HV。AlTiN涂层刀具铣削加工304不锈钢的失效形式均为磨粒磨损、氧化磨损与粘着磨损,涂层的结合力与表面质量对铣刀的加工性能影响较大,基体偏压-150 V的AlTiN涂层铣削加工304不锈钢的性能最优。 展开更多
关键词 AlTiN涂层 基体偏压 304不锈钢 电弧离子镀 铣刀
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退火温度对304不锈钢疲劳损伤演化行为的影响
6
作者 郑建东 李磊 +1 位作者 田立政 范佳磊 《热加工工艺》 北大核心 2025年第8期29-33,共5页
利用MTS-Landmark试验机、LEICA-LM/DM光学显微镜、显微硬度计等设备测试和分析了不同退火温度下304不锈钢的显微组织和疲劳性能,研究了不同退火温度对304不锈钢疲劳损伤演化行为的影响。结果表明:随着退火温度的升高,304不锈钢的晶粒... 利用MTS-Landmark试验机、LEICA-LM/DM光学显微镜、显微硬度计等设备测试和分析了不同退火温度下304不锈钢的显微组织和疲劳性能,研究了不同退火温度对304不锈钢疲劳损伤演化行为的影响。结果表明:随着退火温度的升高,304不锈钢的晶粒尺寸、伸长率及疲劳寿命增加,其屈服强度、抗拉强度、显微硬度及弹性模量下降。不同退火温度下304不锈钢的疲劳损伤演化规律相似,在损伤前期损伤因子均缓慢增加,损伤累积较少且塑性变形较小;损伤后期损伤因子快速上升,其损伤累积急剧增加且塑性变形显著;在最后几个循环数内损伤因子突破临界值后快速上升直至断裂。基于损伤发展方程,建立了不同退火温度下304不锈钢疲劳损伤演化模型,定量地揭示了304不锈钢的疲劳损伤演化行为与疲劳性能之间的关系,为材料的退火工艺优化及微观组织调控提供参考。 展开更多
关键词 304不锈钢 退火温度 疲劳性能 弹性模量 损伤演化
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304不锈钢/5052铝合金软钎焊用钎剂及钎料研究
7
作者 刘雅佳 薛忠明 +2 位作者 杜会桥 黄宁 陈树海 《精密成形工程》 北大核心 2025年第3期81-89,共9页
目的通过设计不同成分配比的钎剂和钎料,分别对Sn-Zn钎料在304不锈钢和5052铝合金表面的润湿性进行分析,优化钎剂及钎料成分,以实现304不锈钢/5052铝合金异种金属的软钎焊。方法选取不同NaF含量的ZnCl_(2)-NH_(4)Cl-NaF钎剂辅助Sn-20Zn... 目的通过设计不同成分配比的钎剂和钎料,分别对Sn-Zn钎料在304不锈钢和5052铝合金表面的润湿性进行分析,优化钎剂及钎料成分,以实现304不锈钢/5052铝合金异种金属的软钎焊。方法选取不同NaF含量的ZnCl_(2)-NH_(4)Cl-NaF钎剂辅助Sn-20Zn钎料润湿304不锈钢和5052铝合金,以Sn-20Zn在基底金属表面的润湿铺展面积为判断依据,获得最佳钎剂成分配比。采用最佳钎剂成分配比的ZnCl_(2)-NH_(4)Cl-NaF钎剂辅助不同配比的Sn-Zn钎料润湿304不锈钢和5052铝合金,对Sn-Zn钎料的成分进行优化。结果随着钎剂中NaF含量的增加,Sn-20Zn在304不锈钢表面的润湿铺展面积逐渐减小,在5052铝合金表面的润湿铺展面积先增大后减小,且当NaF含量(质量分数)为2%时,润湿铺展面积最大,综合考虑,其最佳钎剂成分为88ZnCl_(2)-10NH_(4)Cl-2NaF。在采用88ZnCl_(2)-10NH_(4)Cl-2NaF钎剂辅助钎焊的基础上,当Zn含量(质量分数)为10%时,Sn-10Zn在较低的加热温度下不能在5052铝合金表面实现润湿,除此之外,Sn-20Zn、Sn-30Zn、Sn-40Zn和Sn-50Zn均能很好地在304不锈钢和5052铝合金表面实现润湿。结论采用ZnCl_(2)-NH_(4)Cl-NaF反应型钎剂实现了Sn-20Zn、Sn-30Zn、Sn-40Zn和Sn-50Zn在300~390℃温度范围内在304不锈钢和5052铝合金表面的润湿,最佳钎剂成分配比为88ZnCl_(2)-10NH_(4)Cl-2NaF。 展开更多
关键词 304不锈钢 5052铝合金 Sn-Zn钎料 钎剂 软钎焊 润湿性
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电弧增材制造304不锈钢显微组织与断裂行为
8
作者 陈超 任柏桥 +4 位作者 傅彦 高义皓 隋昕晨 陈运好 赵小辉 《南京航空航天大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期557-561,共5页
电弧增材构件柱状晶生长特征显著影响其力学性能,但当前针对电弧增材构件断裂行为研究匮乏。为此,本文以304不锈钢薄壁构件为研究对象,分别对其沿沉积与扫描方向拉伸及断裂行为进行调查,并结合光学显微镜(Opticalmicroscope,OM)、扫描... 电弧增材构件柱状晶生长特征显著影响其力学性能,但当前针对电弧增材构件断裂行为研究匮乏。为此,本文以304不锈钢薄壁构件为研究对象,分别对其沿沉积与扫描方向拉伸及断裂行为进行调查,并结合光学显微镜(Opticalmicroscope,OM)、扫描电子显微镜(Scanningelectronmicroscope,SEM)与电子背散射衍射(Electron backscatter diffraction, EBSD)对断口及其截面进行表征以揭示断裂机理。结果表明:构件组织沿沉积方向呈明显柱状生长,导致沉积方向强度低于扫描方向,但断裂位置发生显著颈缩,断口分布大量细小韧窝,表现出更高的塑性行为。然而,层内的粗大柱状晶成为断裂薄弱点区域,在平行于柱状晶的拉伸应力下,最终断裂在层内区域。相反,扫描方向因柱状晶界抑制位错滑移而表现出高强度和低塑性。断口区域存在大量小角度晶界与应变,表明位错的非均匀滑移引发应变集中和断裂。 展开更多
关键词 304不锈钢 电弧增材制造 显微组织 力学性能 断裂行为
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TA1/304不锈钢双金属复合材料热变形行为及热加工工艺研究
9
作者 李宋宁 韩培盛 +2 位作者 邢煜林 王健 朱云龙 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第6期228-237,共10页
采用Gleeble-3800热模拟试验机对TA1/304不锈钢双金属复合材料进行了单轴热压缩试验,研究了双金属在变形温度为750~950℃、应变速率为0.01~1 s^(-1)条件下的热变形行为,基于Arrhenius函数模型建立了其流动应力方程,根据动态材料模型绘制... 采用Gleeble-3800热模拟试验机对TA1/304不锈钢双金属复合材料进行了单轴热压缩试验,研究了双金属在变形温度为750~950℃、应变速率为0.01~1 s^(-1)条件下的热变形行为,基于Arrhenius函数模型建立了其流动应力方程,根据动态材料模型绘制了0.1~0.4应变下的热加工图,并通过EDS线扫描和显微硬度分析验证了热加工图的准确性和可靠性。结果表明,TA1/304不锈钢双金属复合材料的流动应力在不同变形条件下受动态软化和加工硬化效应综合影响;所构建的流动应力方程能够较好地预测双金属热变形时的真应力,预测值与试验值的平均相对误差为3.53%;综合分析热加工图、EDS线扫描图像、显微硬度,确定TA1/304不锈钢双金属复合材料最佳热加工区间:变形温度为872~936℃,应变速率为0.0567~0.4242 s^(-1),功率耗散值为0.43。 展开更多
关键词 TA1/304不锈钢双金属 热压缩 本构方程 热加工图 界面扩散
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304不锈钢表面激光熔覆铁基合金组织及抗空蚀性能
10
作者 金峰 张松 +2 位作者 王莉 吴臣亮 霍莎 《沈阳工业大学学报》 北大核心 2025年第4期530-537,共8页
【目的】304不锈钢是一种以奥氏体为主要晶体结构的铬镍不锈钢,因其优异的耐热性和耐蚀性,广泛应用于航空、船舶和化工等行业。然而,304不锈钢硬度较低,抗空蚀性能不足,作为水轮机叶片材料时,其表面在复杂环境下易出现凹坑、剥落等现象... 【目的】304不锈钢是一种以奥氏体为主要晶体结构的铬镍不锈钢,因其优异的耐热性和耐蚀性,广泛应用于航空、船舶和化工等行业。然而,304不锈钢硬度较低,抗空蚀性能不足,作为水轮机叶片材料时,其表面在复杂环境下易出现凹坑、剥落等现象,显著缩短叶片使用寿命。【方法】为提升304不锈钢的使用寿命,采用激光熔覆技术在其表面制备了新型铁基合金熔覆层。通过相分析、组织观察、EBSD分析、硬度测试和空蚀试验,系统分析了熔覆层的相组成、晶体学特征、显微硬度及抗空蚀性能。【结果】研究结果显示,铁基合金熔覆层主要由α-Fe基体相和Cr_(23)C_(6)相组成。熔覆层成形质量良好,几乎无微裂纹,仅有少量孔隙。显微结构呈现出典型的非平衡凝固特征,由枝晶及枝晶间的网状组织构成,并从底部至顶部依次出现平面晶、胞状晶、柱状晶及等轴晶的形貌。EBSD分析表明,熔覆层内形成了高密度晶界且无明显织构。熔覆层横截面显微硬度在640~750 HV 0.2之间,显著高于304不锈钢基体的显微硬度(187.6 HV 0.2)。这种高硬度主要归因于溶质原子引起的固溶强化、分散在网状枝晶间的Cr_(23)C_(6)和Cr_(7)C_(3)硬质相的第二相强化,以及高密度晶界带来的晶界强化。在300 min的空蚀试验中,304不锈钢基体的累计质量损失为24.8 mg,而铁基合金熔覆层的损失仅为7.8 mg,约为基体的31.5%。整个试验过程中,熔覆层的累计质量损失均低于304不锈钢基体。空蚀损伤表面分析表明,空泡腐蚀过程中气泡坍塌产生的剪切波会在材料表面形成应力积累,导致滑移带的生成,滑移带处易萌生并扩展裂纹,最终造成材料剥落形成空蚀坑。细小晶粒、高晶界密度及高显微硬度是熔覆层具备优异抗空蚀性能的关键因素。【结论】高硬度铁基合金熔覆层显著提升了304不锈钢基体的抗空蚀性能。本研究设计并制备了一种用于304不锈钢表面改性的高硬度铁基合金熔覆层,为激光熔覆技术在水轮机叶片表面强化涂层中的应用提供了潜在的解决方案。 展开更多
关键词 激光熔覆技术 304不锈钢 铁基合金 相分析 显微组织 织构 显微硬度 抗空蚀性能
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真空电子束焊接工艺参数对304不锈钢/CuCrZr合金接头组织与性能的影响
11
作者 臧红 王宇 +1 位作者 刘硕 杨圆明 《机械工程材料》 北大核心 2025年第9期54-62,共9页
采用无扫描和扫描真空电子束焊接对CuCrZr合金和304不锈钢进行连接,研究了焊接速度(10,20,30 mm·s^(−1),匹配的焊接束流分别为18,25,36 mA)、扫描幅值(0.5,1.0,1.5 mm)及电子束向CuCrZr合金侧偏移距离(电子束偏移量,0.2,0.4,0.6 mm... 采用无扫描和扫描真空电子束焊接对CuCrZr合金和304不锈钢进行连接,研究了焊接速度(10,20,30 mm·s^(−1),匹配的焊接束流分别为18,25,36 mA)、扫描幅值(0.5,1.0,1.5 mm)及电子束向CuCrZr合金侧偏移距离(电子束偏移量,0.2,0.4,0.6 mm)等工艺参数对接头显微组织和力学性能的影响。结果表明:在电子束偏移量为0、无扫描条件下,不同焊接速度下焊缝中均存在裂纹,随着焊接速度的增加,裂纹更加明显,接头的抗拉强度和断后伸长率均降低;10 mm·s^(−1)焊接速度下接头的抗拉强度和断后伸长率分别为385 MPa和4.56%。在电子束偏移量为0、焊接速度为10 mm·s^(−1)条件下,不同扫描幅值下焊缝中均存在裂纹,随着扫描幅值增加,CuCrZr合金侧焊缝形成的凹陷越明显,接头的拉伸性能降低,0.5 mm扫描幅值下接头的抗拉强度为350 MPa,断后伸长率为2.37%。在电子束偏移量为0,扫描幅值固定为0.5 mm条件下,增加焊接速度至20,30 mm·s^(−1)后,焊缝中均未产生裂纹,接头的抗拉强度和断后伸长率最高可达364 MPa和5.40%。在焊接速度为10 mm·s^(−1)、无扫描条件下,不同电子束偏移量下焊缝中均未出现裂纹;当电子束偏移量为0.2 mm时,焊缝组织混合均匀,接头抗拉强度达到324 MPa,断后伸长率为5.51%,随着电子束偏移量的增加,焊缝中铜相增多,接头的拉伸性能降低。 展开更多
关键词 304不锈钢 CUCRZR合金 真空电子束焊接 显微组织 拉伸性能
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脉冲电流处理对304不锈钢箔板力学性能与显微组织的影响
12
作者 王贵 赵庆娟 +4 位作者 潘家芳 孙金超 粟永祥 邓天发 李权润 《热加工工艺》 北大核心 2025年第10期154-160,共7页
对304不锈钢箔板进行不同电流强度(0~25 A)的脉冲电流处理,利用电子万能试验机、扫描电镜等研究了该箔板经不同工艺处理后的力学性能与显微组织的变化规律。结果表明,在电流作用下,不锈钢箔板的断口韧窝由轧制态的小而浅逐渐扩大深化,... 对304不锈钢箔板进行不同电流强度(0~25 A)的脉冲电流处理,利用电子万能试验机、扫描电镜等研究了该箔板经不同工艺处理后的力学性能与显微组织的变化规律。结果表明,在电流作用下,不锈钢箔板的断口韧窝由轧制态的小而浅逐渐扩大深化,厚度方向的纤维状条纹得到缓解,晶粒逐渐清晰,组织更加均匀。同时,随着电流强度增加,箔板的流动应力、抗拉强度和维氏硬度逐渐降低,伸长率有所提升,力学性能得到改善。当电流强度为25 A时,效果最好,原始态的伸长率由30.1%增加到43.7%,抗拉强度由985 MPa下降至626 MPa,维氏硬度由479 HV下降至421 HV。 展开更多
关键词 304不锈钢箔板 脉冲电流 电致塑效应 力学性能 微观组织
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锻态304L奥氏体不锈钢的热变形行为及本构模型
13
作者 黄健 庞宗旭 +3 位作者 张建平 王勇 王铁 周勃 《机械工程材料》 北大核心 2025年第8期100-107,共8页
采用热模拟试验机在不同变形温度(900~1 200℃)和不同应变速率(0.01~10 s^(-1))下对锻态304L奥氏体不锈钢进行单道次等温压缩试验(压缩至真应变为0.69),研究了试验钢的热变形行为;分别建立试验钢压缩变形的应变补偿Arrhenius模型和考虑... 采用热模拟试验机在不同变形温度(900~1 200℃)和不同应变速率(0.01~10 s^(-1))下对锻态304L奥氏体不锈钢进行单道次等温压缩试验(压缩至真应变为0.69),研究了试验钢的热变形行为;分别建立试验钢压缩变形的应变补偿Arrhenius模型和考虑变形温度、应变速率和真应变综合影响的修正Johnson-Cook(JC)模型,对比了两种模型的预测精度。结果表明:随着变形温度升高,试验钢动态再结晶更充分,当变形温度为1 200℃时,基本实现完全再结晶,并形成大量孪晶。在900~1 050℃变形温度和1,5 s^(-1)应变速率下,由于动态再结晶及动态回复的协同作用,流变应力随应变升高至某一值后趋于稳定。在900~1 200℃变形温度和0.01,0.1,10 s^(-1)应变速率以及1 100~1 200℃变形温度和1,5 s^(-1)应变速率下,流变应力随应变增加先增大,达到峰值后下降,呈动态再结晶型特征。应变补偿Arrhenius模型和修正JC模型预测得到的流变应力与试验结果的平均相对误差绝对值分别为4.916%和7.648%,相关系数分别为0.993 41和0.985 24,应变补偿Arrhenius模型的预测精度更高。 展开更多
关键词 304L奥氏体不锈钢 热变形 Johnson-Cook模型 应变补偿Arrhenius模型 显微组织
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不同成分奥氏体不锈钢激光焊接工艺研究
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作者 刘辉 黄苏 张晓庆 《精密成形工程》 北大核心 2025年第8期213-221,共9页
目的采用光纤激光器对304和节镍型201奥氏体不锈钢进行激光对接试验,研究工艺参数对激光对焊接头力学性能、宏观形貌和显微组织的影响。方法基于三因素三水平正交试验法设计试验方案,对2 mm厚304和201奥氏体不锈钢进行激光对接焊接,以... 目的采用光纤激光器对304和节镍型201奥氏体不锈钢进行激光对接试验,研究工艺参数对激光对焊接头力学性能、宏观形貌和显微组织的影响。方法基于三因素三水平正交试验法设计试验方案,对2 mm厚304和201奥氏体不锈钢进行激光对接焊接,以抗拉强度为指标,通过极差分析法优化焊接工艺。进一步研究工艺参数对焊缝成形、接头力学性能和微观组织的影响。结果焊接速度对接头拉剪力的影响最大,其次是离焦量,焊接功率的影响最小。焊缝中心区域显微硬度高于两侧304和201奥氏体不锈钢热影响区及母材区显微硬度。304和节镍型201奥氏体不锈钢激光焊对接焊缝成形良好,焊缝中心为细小的柱状树枝晶组织,熔合区为沿垂直于熔合线方向生长的粗大柱状晶组织。304和201奥氏体不锈钢激光焊对接接头存在的主要焊接缺陷为气孔,其产生主要受焊接速度和离焦量的影响,该缺陷会严重降低接头的力学性能。结论在给定试验参数范围内,最优工艺参数如下:焊接功率为1.4 kW,焊接速度为0.025 m/s,离焦量为−1 mm。可获得成形美观、性能优良的焊接接头,抗拉强度为724.33 MPa。 展开更多
关键词 304不锈钢 201不锈钢 激光焊接 显微组织 力学性能
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原位充氢-拉伸载荷作用下304不锈钢氢脆行为及显微组织表征 被引量：3
15
作者 郑留伟 张慧云 +1 位作者 汪英芝 聂豫晋 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2024年第2期28-32,共5页
搭建了原位电化学充氢—慢应变速率拉伸载荷平台,模拟真实临氢环境—载荷环境,研究了原位充氢对304奥氏体不锈钢氢脆敏感性的影响。结果表明:相比传统预充氢拉伸实验,304奥氏体不锈钢经原位电化学充氢拉伸后呈现较低的强度和更高的氢脆... 搭建了原位电化学充氢—慢应变速率拉伸载荷平台,模拟真实临氢环境—载荷环境,研究了原位充氢对304奥氏体不锈钢氢脆敏感性的影响。结果表明:相比传统预充氢拉伸实验,304奥氏体不锈钢经原位电化学充氢拉伸后呈现较低的强度和更高的氢脆敏感性,未发生明显马氏体相变;试样在变形早期即发生严重氢致断裂,对实际临氢环境服役条件下不锈钢氢脆行为研究和应用具有参考价值。 展开更多
关键词 304不锈钢 氢脆 原位 充氢 显微组织
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304不锈钢表面激光熔覆Inconel625涂层组织与性能分析 被引量：5
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作者 秦明军 孙文磊 +3 位作者 管文虎 吴文宁 朱理想 林红波 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第15期141-151,共11页
目的解决不锈钢零部件在热电厂中由于腐蚀和磨损造成的资源浪费和设备报废等问题,通过表面改性的方式来提高不锈钢零件的耐磨耐腐蚀性能。方法利用激光熔覆技术在304不锈钢表面制备Inconel625涂层,利用工业显微镜、扫描电镜、X射线衍射... 目的解决不锈钢零部件在热电厂中由于腐蚀和磨损造成的资源浪费和设备报废等问题,通过表面改性的方式来提高不锈钢零件的耐磨耐腐蚀性能。方法利用激光熔覆技术在304不锈钢表面制备Inconel625涂层,利用工业显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、超景深仪器等设备,系统地探究熔覆层表面形貌、显微组织、元素分布、表面粗糙度。采用显微硬度计、摩擦磨损仪、电化学工作站等设备,检测熔覆层的硬度分布规律、耐磨和耐腐蚀特性。结果单因素试验最佳工艺参数为激光功率1200 W、送粉率10 g/min、扫描速度14mm/s。熔覆层底部到顶部组织,主要以不同形态的典型树枝晶组织为主,以及少量胞状晶。熔覆层物相组成主要包括FeCr_(0.29)Ni_(0.16)C_(0.06)、NbC、Cr_(2)Ni_(3)、Mo_(2)C。涂层硬度较基体大幅提升,涂层最高硬度值达425.48HV0.2,约为基体的1.8倍,涂层的磨损量为2.4 mg,约为基材磨损量(4.4 mg)的55%,摩擦系数平稳,变化幅度较小,耐磨性能较基体显著提高。电化学腐蚀试验后,基体开路电位为–0.44 V,熔覆层开路电位稳定在–0.17V,较基体偏正。涂层的自腐蚀电位(Ecorr)为–1.00V,大于基体的自腐蚀电位(–1.10V),涂层的自腐蚀电流密度(Jcorr)为3.47×10^(–8)A/cm^(2),小于基体的自腐蚀电流密度(6.43×10^(–8)A/cm^(2)),从而得出涂层腐蚀倾向较基体小。涂层的电容弧半径大于基体,该频率范围内涂层的阻抗模量均大于基体,表明涂层的耐腐蚀性能更好。结论Inconel625合金涂层能够显著提高304不锈钢的表面硬度、耐磨耐腐蚀性能。 展开更多
关键词 激光熔覆 显微组织 显微硬度 304不锈钢 电化学腐蚀 摩擦磨损试验
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添加高熵合金粉末AZ31B镁合金/304不锈钢电阻点焊接头组织和力学性能 被引量：3
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作者 成家龙 程东海 +1 位作者 亓安泰 肖雄 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期146-152,共7页
以FeCoNiCrMn高熵合金为中间层,获得高质量的AZ31B/不锈钢电阻点焊接头。分析过渡区与两侧母材的反应扩散行为,检测接头性能并优化焊接工艺。结果表明:包含FeCoNiCrMn颗粒的过渡区成功连接镁、钢两母材。镁合金侧界面主要是颗粒周围反... 以FeCoNiCrMn高熵合金为中间层,获得高质量的AZ31B/不锈钢电阻点焊接头。分析过渡区与两侧母材的反应扩散行为,检测接头性能并优化焊接工艺。结果表明:包含FeCoNiCrMn颗粒的过渡区成功连接镁、钢两母材。镁合金侧界面主要是颗粒周围反应生成的Fe4Al13金属间化合物;而不锈钢侧边界主要由(Fe,Ni)固溶体和Fe4Al13金属间化合物两部分组成。拉剪载荷F随焊接电流I和焊接压力P的增加,焊接时间t的延长,呈现出先升高后降低的趋势,在18.2~22.5 kA,15~35周波,2.0~10.6 kN的实验工艺范围内,添加高熵合金镁/钢点焊接头拉剪载荷在3.2 kN以上,最大拉剪载荷为5.605 kN,相比未添加高熵合金镁/钢点焊接头拉剪载荷提高了397%。高熵合金过渡层形成了大量(Fe,Ni)固溶体,减少Fe4Al13脆性金属间化合物的生成,有效提高了接头的力学性能。 展开更多
关键词 AZ31B镁合金 304不锈钢 电阻点焊 高熵合金 抗剪载荷
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304不锈钢局部干法水下激光填丝焊接工艺及焊缝性能研究 被引量：4
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作者 赵亮 朱加雷 +4 位作者 赵志博 赵友亮 李桂新 李松钊 黄钰珊 《精密成形工程》 北大核心 2024年第1期105-111,共7页
目的采用自主研制的水下激光填丝焊接装备,在304奥氏体不锈钢板材表面进行U形坡口激光填丝焊接试验,为304不锈钢水下修复工作提供技术参考。方法在功率为5600 W、焊接速度为6 mm/s、送丝速度为205 cm/min、保护气体流量为15 L/min、排... 目的采用自主研制的水下激光填丝焊接装备,在304奥氏体不锈钢板材表面进行U形坡口激光填丝焊接试验,为304不锈钢水下修复工作提供技术参考。方法在功率为5600 W、焊接速度为6 mm/s、送丝速度为205 cm/min、保护气体流量为15 L/min、排水气体流量为30 L/min的条件下进行焊接试验,并对空气和水下环境下的焊缝进行对比检测分析。通过光学显微镜分析2种环境下焊缝的显微组织;对2种焊缝进行拉伸、弯曲等力学性能测试;采用显微硬度计测试1 kg载荷下不同区域的显微硬度;使用VersaSTAT 3F电化学工作站测定在3.5%(质量分数)的NaCl溶液中2种焊缝的开路电位和极化曲线。结果2种环境下的焊缝均无明显裂纹、气孔等缺陷;显微组织主要由奥氏体和铁素体组成,但2种环境下焊缝的奥氏体晶粒大小和铁素体形状均略有差别,焊缝拉伸断口均为典型的韧性断裂形貌且抗拉强度符合304不锈钢标准。2种环境下焊缝的微观组织和晶粒大小不同,水下焊缝硬度高于空气的。通过分析2种环境下焊缝的开路电位和极化曲线,可知水下焊缝的耐腐蚀性略高。结论所开发的局部干法水下激光填丝焊接工艺可以满足实际工程中水下焊接维修的要求,其焊缝性能可以满足304不锈钢空气环境下的焊接质量标准。 展开更多
关键词 局部干法 激光焊接 304不锈钢 水下焊接 电化学腐蚀
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超声纳米晶体表面改性对304不锈钢显微组织和性能的影响 被引量：2
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作者 高乐 张宇 +2 位作者 叶一璇 彭兰 叶畅 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期142-149,共8页
采用超声纳米晶体表面改性(ultrasonic nanocrystal surface modification, UNSM)技术对304不锈钢进行表面强化处理,研究UNSM对不锈钢微观组织和力学性能的影响。通过透射电子显微镜(TEM),电子背散射衍射(EBSD)等表征方法,分析处理前后... 采用超声纳米晶体表面改性(ultrasonic nanocrystal surface modification, UNSM)技术对304不锈钢进行表面强化处理,研究UNSM对不锈钢微观组织和力学性能的影响。通过透射电子显微镜(TEM),电子背散射衍射(EBSD)等表征方法,分析处理前后304不锈钢的微观组织演变和塑性变形机制。利用白光干涉仪和显微硬度仪等手段,研究UNSM对材料表面粗糙度、显微硬度及残余应力的影响。结果表明:经UNSM处理后,304不锈钢表面发生严重塑性变形,导致位错密度增加,晶粒明显细化,并在近表面产生纳米细晶,形成约300μm深的硬化层。形变诱导奥氏体向马氏体转变,在表面引入约900 MPa的残余压应力,材料显微硬度从基材的238HV提高至511HV,表面完整性得到显著改善。 展开更多
关键词 304不锈钢 超声纳米晶体表面改性(UNSM) 马氏体相变 残余压应力
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Johnson-Cook、修正的Zerilli-Armstrong及Arrhenius本构模型对奥氏体不锈钢流变应力的预测
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作者 邬宇轩 李静媛 侯艳阳 《热加工工艺》 北大核心 2025年第8期17-23,16,共8页
研究了Johnson-Cook(JC)、修正的Zerilli-Armstrong(m-ZA)和应变补偿的Arrhenius型本构模型对304奥氏体不锈钢高温流变行为的表征能力。利用温度(1173~1473 K)、应变(0.1~0.8)和应变速率(0.01~10 s^(-1))等温热压缩试验的真应力-应变数... 研究了Johnson-Cook(JC)、修正的Zerilli-Armstrong(m-ZA)和应变补偿的Arrhenius型本构模型对304奥氏体不锈钢高温流变行为的表征能力。利用温度(1173~1473 K)、应变(0.1~0.8)和应变速率(0.01~10 s^(-1))等温热压缩试验的真应力-应变数据来计算3种本构模型的材料常数。通过比较预测结果的相关系数和平均绝对误差、描述变形行为的能力、涉及的材料常数的数量,评估了这3种模型的适用性。结果表明:JC模型无法很准确地描述304奥氏体不锈钢在上述热加工区域的流变行为;m-ZA模型的预测结果与试验数据吻合相对较好;应变补偿的Arrhenius型方程比修正的ZA模型需要更多的材料常数和更多的计算时间,但可以更准确地跟踪变形行为。 展开更多
关键词 304奥氏体不锈钢 变形行为 Johnson-Cook 修正的Zerilli-Armstrong Arrhenius型本构模型
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