国产av新搬来的白领女邻居-国产av亚洲aⅴ一区二区-国产av亚洲第一女人av-国产av亚洲精品久久久久-国产av亚洲精品久久久久久-国产av亚洲精品久久久久久小说

常州精密鋼管博客網

低溫韌性提升五倍!開發高性能、低成本奧氏體鋼!

清華&重慶大學《Nature》子刊:低溫韌性提升五倍!開發高性能、低成本奧氏體鋼!

導讀:在低溫下,大多數金屬顯示出降低的延展性和沖擊韌性。本文首次報道了一種成分稀薄,細晶粒的Fe-30Mn-0.11C奧氏體鋼,打破了這一規則。隨著溫度的降低,強度、伸長率和夏比沖擊韌性都得到了提高。在液氮溫度下獲得的夏比沖擊能為453 J,約為常規低溫奧氏體鋼的四到五倍。高韌性歸因于錳和碳奧氏體穩定元素,以及晶粒尺寸減小至近微米級。在這種條件下,位錯滑移和變形孿生是主要的變形機制,而α-馬氏體和ε-馬氏體相變的脆化得到了抑制。這樣可以減少局部應力和應變集中,從而延緩了裂紋成核并延長了加工硬化。該合金價格低廉,可以通過常規生產工藝進行加工,使其適合工業中的低溫應用。

低溫金屬和合金在工業中得到廣泛使用,涵蓋了廣泛的領域,包括液化天然氣(LNG)儲罐,破冰船,超低溫超導性和外太空探索。對于此類應用,需要高低溫沖擊韌性,以防止在沖擊載荷期間發生災難性故障。這里的一個普遍挑戰是,金屬和合金的沖擊韌性幾乎總是隨著溫度的降低而降低。這樣,常規的金屬和合金已為低溫應用而開發,包括鋼、鈦和鋁,在低溫下具有相對較低的沖擊韌性,從而限制了它們在這樣的工作溫度下的應用。目前已經探索了該問題的解決方案,但這些合金的斷裂韌性仍僅限于中等值(<100 J)。此外,為了在這些合金中實現所需的性能,需要超純熔煉技術和復雜的熱處理,這導致了高生產成本。因此,開發出在低溫下韌性保持不變甚至增加的廉價、工業上實用的合金仍然是材料科學的一個夢想。


實際上,最近已經報道了具有超細晶粒結構的鐵素體鋼的韌性與溫度的逆相關性,其中,提高的韌性歸因于在對準的晶體切割面上的裂紋分支導致的細鱗片狀分層。然而,韌性的反溫度依賴性僅保持在-50°C的適度低溫下,相應的最大沖擊能量約為300J。在較低的溫度下,韌性以通常的方式急劇降低。最近,還報道了某些高和中熵合金(HEAs / MEAs)的沖擊韌性隨溫度降低而增加,例如CrMnFeCoNi,其中已獲得了約400 J的極高的低溫沖擊韌性。盡管具有如此高的低溫沖擊韌性,但由于與所需數量的昂貴合金元素(尤其是Co)相關的高成本以及大規模生產的復雜性,此類合金可能僅在有限的工業應用中使用。由于與HEA和MEA中使用的大量合金相關的可回收性方面的困難,此類合金的可持續性也是一個挑戰。


但是,從關于HEA的研究中可以吸取兩個教訓,這一點很重要。它們是:(i)通過降低溫度從室溫(RT)的平面滑動位錯活動過渡到較低溫度下的機械納米孿晶變形,可以實現超高沖擊能量,并且(ii)實現倒韌性-溫度關系,兩者的強度和延展性應該同時隨測試溫度增加。


受這些研究的啟發,我們在此報告的是細晶粒(平均晶粒尺寸為5.6 μm)Fe-30Mn-0.11C奧氏體鋼的數據。成分的選擇基于先前報道的Fe30Mn鋼結果,并添加了少量的C作為額外的奧氏體穩定元素。結合適當的晶粒細化,所得到的鋼在低溫變形時能夠抵抗ε馬氏體的形成。結果表明,這種鋼既可以滿足上述兩個標準,又可以隨著低溫條件下溫度的降低而顯示出韌性的異常增加,從而在液氮溫度下產生超過450 J的超高夏比沖擊能。此外,該鋼僅由Cantor HEA的兩個元素以及少量的碳組成,并且僅通過常規的冷軋和退火工藝生產。簡單的合金組成,低成本和常規的加工路線能夠為該合金提供廣泛的低溫應用。相關研究成果以題“Cryogenic toughness in a low-cost austenitic steel”發表在commuincations materials上。

論文鏈接;
https://www.nature.com/articles/s43246-021-00149-8?

圖片


圖片

圖1:細晶粒和粗晶粒樣品在RT和LNT時的微觀結構和拉伸性能。在RT和LNT的單軸拉伸試驗下,細粒和粗粒樣品工程應力-應變曲線。從RT到LNT的變形溫度降低,細粒和粗粒樣品的屈服強度,極限抗拉強度和延展性(斷裂應變)會同時增加。b加工硬化率和真實應力是真實應變的函數,表明在遵循Considère準則的延性失效之前,大量的加工硬化。c細粒樣品中完全再結晶的微觀結構的反極圖(IPF)圖。d粒樣品中的晶粒尺寸分布。e粒樣品中完全再結晶的微觀結構的反極圖(IPF)圖。f粒樣品中的粒度分布。

圖片

圖2:在RT和LNT拉伸測試后,細粒和粗粒樣品的變形機理。

圖片

圖3:在RT和LNT沖擊試驗后,距斷口表面約1000 ?μm處的樣品的微觀結構。


微觀結構特征和力學結果均表明,本鋼滿足了以上提出的與溫度-韌性成反比關系的兩個標準。因此,進行了夏比沖擊試驗以驗證這一假設。在測試過程中,沒有一個樣品分成兩個獨立的部分,表明它們具有出色的韌性。實際上,我們發現,對于細粒樣品,隨著測試溫度從RT降低到LNT,沖擊韌性提高了36%。此外,細顆粒樣品在LNT處獲得了超過450 J的非凡低溫韌性,據作者所知,這代表了目前所有已報道的金屬和合金的新記錄。有趣的是,粗粒樣品的沖擊韌性遵循通常預期的韌性-溫度依賴性,隨著溫度從RT降低到LNT,韌性降低約38%。

圖片

圖4:在LNT進行夏比沖擊試驗后,使用微細斷層掃描法對細顆粒和粗顆粒樣品進行3D斷口形貌分析。a在LNT上進行沖擊測試后,細粒樣品的斷裂表面形成了一個大頸,沿夏比缺口的方向看到了主裂紋,而與夏比缺口的方向垂直的是從屬裂紋。b在LNT上進行沖擊測試后,在粗晶粒樣品中沿夏比缺口的方向出現一個單一的深裂紋,在該處看不到頸縮且斷裂表面平坦。

圖片

圖5:與各種低溫金屬的比較。LNT上不同錳鋼的夏比沖擊韌性的比較;水平的藍線顯示的是GB 24510-2009中厚度≤30 mm的鋼板中9%Ni的標準。b LNT處的夏比沖擊能與RT屈服強度的關系。b中引用的樣品的晶粒尺寸均在7.5–50 μm的范圍內。


總而言之,本研究證明了獲得具有極高低溫韌性的高錳,低碳鋼的可能性。通過將這些奧氏體穩定元素與適當的細晶粒尺寸相結合,已經實現了韌性的逆溫度依賴性,從而在細晶粒的Fe-30Mn-0.11C鋼中實現了> 450 J的低溫韌性。與具有高低溫韌性的高熵合金相比,錳的低價格和使用常規工藝路線的工業批量生產的適宜性相結合,使這種具有優異韌性的細晶粒Fe-Mn-C合金成為一種非常經濟的鋼。廣泛的低溫應用。

版權聲明
本文來自材料學網微信公眾號

(本平臺"常州精密鋼管博客網"的部分圖文來自網絡轉載,轉載目的在于傳遞更多技術信息。我們尊重原創,版權歸原作者所有,若未能找到作者和出處望請諒解,敬請聯系主編微信號:steel_tube,進行刪除或付稿費,多謝!)
收藏文章
表情删除后不可恢复,是否删除
取消
确定
图片正在上传,请稍后...
评论内容为空!
  • 评论发表您的看法!
300人参与,300条评论
  • 最新评论
2021年5月1日 2:19 [河北省任丘市网友]

千分尺怎么用?已经付费加入了知识星球。

2021年5月1日 1:54 麻里 [湖北省恩施市网友]

精密钢管 怎么定?

2021年5月1日 1:34 忆白 [重庆市城口县网友]

镀锌钢管理论重量大全在哪个页面下载?

2021年5月1日 0:43 [河南省镇平县网友]

钢号 有哪些

2021年5月1日 0:30 伏特加 [云南省景东彝族自治县网友]

钢管生产工艺流程图

2021年4月30日 23:55 [广西壮族自治区乐业县网友]

德国十大名车用什么钢管?

2021年4月30日 20:42 [新疆维吾尔自治区白碱滩区网友]

槽钢规格型号表

2021年4月30日 20:31 [新疆维吾尔自治区吐鲁番市网友]

不锈钢比重 是多少

2021年4月30日 19:31 悲与喜 [山东省平邑县网友]

钢管重量计算

2021年4月30日 19:21 [广东省陆河县网友]

千分尺的读数方法

2021年4月30日 19:12 [西藏自治区堆龙德庆县网友]

430不锈钢餐具安全吗?

2021年4月30日 19:03 [新疆维吾尔自治区新源县网友]

槽钢规格尺寸表都有什么

2021年4月30日 18:22 [福建省安溪县网友]

430不锈钢是食品级吗?

2021年4月30日 17:04 [广西壮族自治区东兴市网友]

贝氏体有什么特点?

2021年4月30日 16:07 慢灵魂 [江西省吉安市网友]

镀锌钢管理论重量表

2021年4月30日 15:27 [甘肃省静宁县网友]

无缝管厂家吧?

2021年4月30日 13:26 [云南省新平彝族傣族自治县网友]

生产流程 已经付费加入了知识星球。

2021年4月30日 12:58 [湖南省临武县网友]

钢管重量 怎么计算 已经付费加入了知识星球。

2021年4月30日 12:49

表面处理 怎么做?

2021年4月30日 10:52 [广西壮族自治区富川瑶族自治县网友]

钢管生产工艺 怎么排?

2021年4月30日 10:39 [贵州省贞丰县网友]

生产流程图 在哪儿下载?

2021年4月30日 9:35

槽钢规格表

2021年4月30日 9:21 黑白年代 [安徽省潘集区网友]

钢管生产工艺流程

2021年4月30日 8:20 忆白 [湖南省沅江市网友]

首钢股份 的钢材质量怎么样?

2021年4月30日 7:04 雪茄 [四川省九寨沟县网友]

钢管重量计算公式 在哪个下载?

2021年4月30日 6:50 谁的浮年乱了谁的芳华 [安徽省贵池区网友]

方管重量计算公式

2021年4月30日 6:50 [新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市网友]

中美贸易额是多少?已经付费加入了知识星球。

2021年4月30日 4:36 [新疆维吾尔自治区托克逊县网友]

DIN 2391 最新标准是哪一年的?可以发一份给我吗我的邮箱是:gsrea154354@sohu.com

2021年4月30日 4:02 [湖北省市辖区网友]

钨钢牌号 有哪些?

2021年4月30日 3:40 [贵州省思南县网友]

镀锌钢管理论重量

热评话题

搜索本站鋼鐵技術
★↓在此搜索查找鋼鐵材料知識↓★↘

互聯網 www.senlake.cn


鋼鐵行業熱點文章推薦

常州精密鋼管博客網主辦單位:
常州仁成金屬制品有限公司 是 專業的 精密鋼管 生產廠家,汽車鋼管,電機殼鋼管 生產單位。


常州精密鋼管博客網推薦您訪問:

常州精密鋼管博客網
(常州仁成金屬鋼管制品生產廠家博客網站)
www.senlake.cn?2006-2021
蘇ICP備08003692號

【關于本站】【提問】網站地圖【搜索】【知識星球】電腦端

主站蜘蛛池模板: 手机看片日韩在线 | 国产精品久久人妻无码网站蜜臀 | 成人无码www免费视频 | 天天综合天天色 | 精品国产一区二区三区四区五区 | 久久天堂av女色优精品 | 国产精品毛片一区二区 | 日本大片成人免费网址 | 国产精品国产精品国产专区不卡 | 99久久婷婷免费国产综合精品 | 欧美一区视频 | 欧美a免费 | 韩国资源视频一区二区三区 | 色屁屁www免费看视频影院 | 99久久免费看国产精品 | 亚洲精品午夜无码电影网 | 黄色短视频软件下载 | 日韩色图区 | 婷婷综合另类小说色区 | 国产精品日韩欧美在线第3页 | 成人18免费观看的软件 | 亚洲a级大片 | 黑人粗长大战亚洲女 | 久久99精品亚洲热综合 | 国产成人亚洲精品无码h在线 | 少妇被躁爽到高潮 | 无码熟妇人妻av影音先锋 | 骚片av蜜桃精品一区 | 香蕉视频亚洲一级 | 成人性生交A片免费看V | 国产手机精品一区二区 | 精品女同一区二区 | 亚洲国产精品毛片av不卡在线 | 亚洲av永久天堂在线观看 | 亚洲欧美日本视频 | 欧美级毛片 | 草莓视频午夜在线观影 | 亚洲精品一区二区三区在线看 | 国产欧美日韩一区二区图片 | 57pao成人永久免费视频 | 久久亚洲国产成人精品无码区 |