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新型汽车用高强度中锰钢研究现状及发展趋势 被引量：23
1
作者 刘倩 郑小平 +2 位作者 张荣华 田亚强 陈连生 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1215-1220,共6页
随着全球能源危机的加剧以及环境问题的日益严重,汽车行业正向着轻量化设计发展,以满足节能、降耗、环保与安全的要求。实施汽车轻量化的途径主要有:(1)应用新材料、新工艺,即采用轻量化材料或轻量化成型技术,以达到减重的目的;(2)结构... 随着全球能源危机的加剧以及环境问题的日益严重,汽车行业正向着轻量化设计发展,以满足节能、降耗、环保与安全的要求。实施汽车轻量化的途径主要有:(1)应用新材料、新工艺,即采用轻量化材料或轻量化成型技术,以达到减重的目的;(2)结构优化设计,即使零部件薄壁化、中空化、小型化、复合化以及对车身零部件进行结构和工艺方面的改进等。作为汽车的主要材料,高强钢的应用不但能够达到减薄车身用板厚度与减轻质量的目的,还可提高安全性能。目前,高强钢的发展经历了三个阶段。从显微组织上来看,经历了以BCC晶格的铁素体为基体的第一代到FCC的奥氏体的第二代,再到铁素体与残余奥氏体的第三代。尽管第一代高强钢的强度比较高,但其塑性受到限制。为了解决此问题,可在第二代高强钢中添加大量的Cr、Ni、Mn、Si和Al等合金元素,但这样会增加生产成本,并且在后续加工过程中产生一些问题,从而限制了其规模化生产进程。鉴于此,第三代高强钢通过降低合金元素的含量,以C、Mn、Al、Si元素为主,在降低成本的同时,兼具高强度与高塑性,能够达到较高的强塑积。第三代高强钢以中锰钢为代表,是利用热轧或冷轧板在退火过程中发生奥氏体逆转变形成亚微米级的奥氏体和铁素体双相组织,随后奥氏体在变形过程中发生相变诱导塑性(TRIP)或孪生诱导塑性(TWIP)效应来提高钢的塑性和强度。近些年来,研究主要集中在通过对加热速度、奥氏体化温度、退火温度、退火时间与冷却速度等工艺参数优化来获得适量而稳定的残余奥氏体,取得了丰硕的成果。然而,对中锰钢力学性能方面的研究仅局限在拉伸性能,缺乏对于其后续成形性能及断裂机理方面的研究。本文归纳了新型汽车用高强度钢的发展历史及研究现状,明确了中锰钢在生产成本与力学性能方面� 展开更多
关键词 中锰钢 残余奥氏体 TRIP效应 强韧机制 代表体积单元(RVE)
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淬火配分贝氏体钢不同位置残余奥氏体C、Mn元素表征及其稳定性 被引量：15
2
作者 田亚强 田耕 +3 位作者 郑小平 陈连生 徐勇 张士宏 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期332-340,共9页
采用部分奥氏体化-两相区保温-淬火-配分(IQ&PB)热处理工艺,借助SEM、TEM、XRD研究了淬火配分贝氏体钢组织形貌及残余奥氏体特征,利用EPMA、EBSD、纳米压痕等表征了不同位置残余奥氏体中合金元素的分布情况,结合室温拉伸应力-应变曲... 采用部分奥氏体化-两相区保温-淬火-配分(IQ&PB)热处理工艺,借助SEM、TEM、XRD研究了淬火配分贝氏体钢组织形貌及残余奥氏体特征,利用EPMA、EBSD、纳米压痕等表征了不同位置残余奥氏体中合金元素的分布情况,结合室温拉伸应力-应变曲线,研究了C、Mn元素对不同位置残余奥氏体稳定性的影响及其相变规律。结果表明,淬火贝氏体钢室温组织中残余奥氏体以块状和薄膜状形态存在。在拉伸形变过程中,发生TRIP效应,残余奥氏体体积减小,相变优先发生在铁素体晶界,最后发生在贝氏体板条之间,C、Mn元素对残余奥氏体有稳定作用,使残余奥氏体不易发生相变。拉伸断口处应力集中,残余奥氏体完全转变为马氏体,距离断口2和4 mm处,残余奥氏体体积分数分别为3.12%和5.03%。薄膜状残余奥氏体比块状残余奥氏体稳定性更强,并且<111>γ晶向的残余奥氏体不稳定,容易向马氏体转变。 展开更多
关键词 淬火配分贝氏体钢 不同位置残余奥氏体 C、Mn元素分布 残余奥氏体稳定性 TRIP效应
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合金元素在淬火配分钢中的应用研究进展 被引量：11
3
作者 田亚强 黎旺 +3 位作者 郑小平 魏英立 宋进英 陈连生 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1109-1118,共10页
淬火配分钢作为第三代先进高强汽车钢候选材料之一,兼备低成本、高强度、高塑性等突出优点。与第一代、第二代先进高强钢相比,淬火配分钢更加符合现代汽车轻量化、绿色化与安全化的发展趋势,可用于制造保险杠、碰撞梁与A/B/C柱等强度高... 淬火配分钢作为第三代先进高强汽车钢候选材料之一,兼备低成本、高强度、高塑性等突出优点。与第一代、第二代先进高强钢相比,淬火配分钢更加符合现代汽车轻量化、绿色化与安全化的发展趋势,可用于制造保险杠、碰撞梁与A/B/C柱等强度高且成型复杂的冲压件。其中,合金元素是淬火配分钢的研发基础,近年来通过发挥钢材内合金元素的作用,遵循"多相"、"亚稳"、"多尺度"组织调控理念,使得淬火配分钢在综合性能方面取得了长足的进展。但由于淬火配分钢强度较高(800～1 500 MPa),目前仅宝钢、鞍钢、唐钢等少数国内钢铁企业具备生产能力。受Mn-Si系TRIP钢以及高Si无碳空冷贝氏体钢研发的启示,Speer J G基于高碳/中碳含硅钢实验结果以及热力学与动力学模拟,较全面地揭示了淬火-配分的概念。其难点在于淬火温度及配分时间的选取,即在保证强度的前提下使C配分最大化,以获得最佳马氏体/奥氏体复相组织配比,由此吸引众多研究者对淬火与配分工艺参数进行不断的探索,并发现在配分过程中将不可避免地引起碳化物析出、奥氏体分解,无法实现理想情况下的C完全配分到奥氏体中,导致残余奥氏体含量仅10%左右,限制延伸率进一步增加。若持续增添C又会恶化焊接性能。为解决这一矛盾,国内外研究者相继提出利用C、Mn等合金元素协同配分稳定奥氏体的想法,其中合金元素配分行为及促进其配分的途径成为目前淬火配分钢中奥氏体稳定化的研究焦点。研究者们利用3D-APT或EPMA技术对不同合金元素在铁素体、奥氏体、渗碳体间的配分行为进行表征并取得了丰硕的成果。钢中主流合金元素C、Mn、Si/Al、Cu/Ni在各相间化学势梯度的驱动下进行扩散,其中C、Mn、Cu/Ni原子偏向奥氏体一侧扩散,起稳定奥氏体的作用,而Si/Al向铁素体中配分,抑制渗碳体析出。此外,大� 展开更多
关键词 淬火配分钢 合金元素 配分行为 两相区加热 形变
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两相区退火热轧中锰钢碳化物析出行为与组织性能研究 被引量：9
4
作者 田亚强 黎旺 +3 位作者 郑小平 宋进英 魏英立 陈连生 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第16期2765-2770,共6页
采用奥氏体逆相变(ART)退火热处理工艺,研究了退火过程中碳化物析出行为对中锰钢中组织的演变、残余奥氏体含量及力学性能的影响。结果表明,实验钢经ART工艺处理后,获得了铁素体、残余奥氏体与少量马氏体多相组织;退火初期(5 min),碳化... 采用奥氏体逆相变(ART)退火热处理工艺,研究了退火过程中碳化物析出行为对中锰钢中组织的演变、残余奥氏体含量及力学性能的影响。结果表明,实验钢经ART工艺处理后,获得了铁素体、残余奥氏体与少量马氏体多相组织;退火初期(5 min),碳化物受高密度位错钉扎C、Mn原子的抑制作用,使得逆相奥氏体先于碳化物在原奥氏体边界或马氏体板条界面析出;退火中期(10 min),位错密度因回复快速减小,C、Mn原子扩散激活能增大,促进了大量碳化物析出;随退火时间延长(30~60 min),细小碳化物作为新生奥氏体核心逐渐溶解,残余奥氏体体积分数以及残余奥氏体中C含量提高;伴随碳化物析出与溶解,实验钢屈服强度呈先升高后降低的趋势,而断后伸长率及均匀延伸率呈持续升高趋势,退火60 min时,断后伸长率达到41.1%,均匀延伸率达到34.3%,抗拉强度达到821 MPa,实验钢获得高达33 743 MPa·%的强塑积。 展开更多
关键词 中锰钢 碳化物析出行为 残余奥氏体 析出强化 加工硬化速率
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耳穴贴压加中药离子导入在气虚血瘀型糖尿病视网膜病变患者中的应用效果及对视力的影响 被引量：8
5
作者 于新华 于佳艺 +1 位作者 田亚强 彭兰博 《世界中医药》 CAS 2019年第12期3382-3385,共4页
目的:探究耳穴贴压联合中药离子导入治疗气虚血瘀型糖尿病视网膜病变(DR)患者应用效果及其对视力的影响。方法:选取2017年3月至2019年3月解放军第967医院收治的气虚血瘀型DR患者80例作为研究对象,按照随机数字表法将其分为对照组和观察... 目的:探究耳穴贴压联合中药离子导入治疗气虚血瘀型糖尿病视网膜病变(DR)患者应用效果及其对视力的影响。方法:选取2017年3月至2019年3月解放军第967医院收治的气虚血瘀型DR患者80例作为研究对象,按照随机数字表法将其分为对照组和观察组,每组40例。对照组给予单纯西医对症治疗,观察组给予耳穴贴压加中药离子导入治疗,均治疗6周。统计2组治疗后临床疗效、治疗前后视力及治疗后最佳矫正视力、主要症状评分(包括干涩、异物感、灼热感、充血、酸胀)、图形视觉诱发电位(P-VEP)(包括P100潜伏期和振幅)。结果:治疗后,观察组治疗有效率(92.50%)显著高于对照组(72.50%),差异有统计学意义(P<0.05);与治疗前比较,治疗后2组患者均视力好转,观察组显著优于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);治疗后2组患者干涩、异物感、灼热感、充血、酸胀的症状得分均降低,且观察组显著低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);治疗后2组患者P100潜伏期缩短、P100振幅升高,且观察组显著短(高)于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:与单纯西医疗法比较,耳穴贴压联合中药离子导入可以有效改善气虚血瘀型DR患者的临床症状,提高视力,且疗法创伤小、简便、疗效持久。 展开更多
关键词 糖尿病视网膜病变 气虚血瘀型 耳穴贴压 中药离子导入 视力变化
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铜合金化对Fe-18Mn-0.6C TWIP钢低温韧性的影响 被引量：1
6
作者 齐程伟 董福涛 +4 位作者 张文文 代鑫 田亚强 陈连生 陈俊 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期145-152,共8页
TWIP(twinning induced plasticity)具有高强塑性、高抗冲击韧性和高低温性能等优点。目前市场应用较多的是以Fe-18Mn-0.6C为基的TWIP钢。高性能TWIP钢的工业化生产和推广可实现中国钢铁产业品种规格齐全化和推广高附加值钢铁材料。通... TWIP(twinning induced plasticity)具有高强塑性、高抗冲击韧性和高低温性能等优点。目前市场应用较多的是以Fe-18Mn-0.6C为基的TWIP钢。高性能TWIP钢的工业化生产和推广可实现中国钢铁产业品种规格齐全化和推广高附加值钢铁材料。通过一定的合金化设计进一步提升其低温/超低温强韧性,可成为能源储存及运输用钢的有效替代钢材。在Fe-18Mn-0.6C TWIP钢中加入了不同含量的Cu合金元素,通过拉伸试验和室温到低温/超低温冲击试验,结合OM、XRD、SEM和EBSD等表征,研究了Cu合金对热轧TWIP钢微观组织和力学性能的影响,特别针对Cu合金化对低温/超低温冲击韧性的提升作用。结果表明,试验采用的热轧TWIP钢为单一奥氏体组织,Cu合金对TWIP钢有明显的晶粒细化效果,同时又增加了晶界取向差的均匀性。未添加Cu的TWIP钢因其平均晶粒尺寸更大,表现出更高的应变强化效果,强塑性更高。Cu合金对TWIP钢冲击韧性的提升较为明显。随着Cu合金元素含量的增加,TWIP钢的冲击功逐渐增大;室温下含2.9%Cu(质量分数)的TWIP钢冲击功达到375 J。随冲击温度的降低,不含Cu的TWIP钢冲击韧性下降明显;而含Cu的TWIP钢在-180℃的超低温下冲击功仍然保持在200 J以上。这与Cu的合金化增加SFE、减少低温下SFE的下降、抑制ε-马氏体相变和提高低温下固溶强化效果有关。TWIP钢即使在低温下仍然可以保持韧性断裂特征,仅有不含Cu的TWIP钢在-180℃的超低温冲击后局部出现了少量脆性断裂形貌。 展开更多
关键词 TWIP钢 CU合金 力学性能 冲击韧性 断口形貌
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不同前驱体的贝氏体/铁素体复相钢的组织和性能 被引量：7
7
作者 田亚强 王安东 +3 位作者 郑小平 魏英立 宋进英 陈连生 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期97-101,共5页
以低碳硅锰钢退火和淬火制备的不同前驱体为研究对象，经两相Ⅸ等温一贝氏体区淬火眦分（IQ＆PB）1：艺处删．采用OM、SEM、TEM、EPMA、室温托伸等手段．研究前驱体对贝氏体／铁素体复相钢组织和性能的影响：结果表明，两卡日l蔓等温阶... 以低碳硅锰钢退火和淬火制备的不同前驱体为研究对象，经两相Ⅸ等温一贝氏体区淬火眦分（IQ＆PB）1：艺处删．采用OM、SEM、TEM、EPMA、室温托伸等手段．研究前驱体对贝氏体／铁素体复相钢组织和性能的影响：结果表明，两卡日l蔓等温阶段，C、Mn儿素由铁素体向奥氏体扩散并富集明硅。奥氏体中C、Mn元素富集区域面积分别为10．3％、34．9％，元素浓度最高值分别可达0．62％和5．7％（质量分数），相对于退火处理，淬火制备的马氏体前驱组织的试验用钢经IQ＆PB处理后，多边形铁素体含培减少，粒状／短捧状叭氏体增多，抗拉强度降低，断后伸长率提高．．随着淬火碳配分时间的增加，前驱体为马氏体组织的试验川钢抗拉强度逐渐降低，断后伸长率呈先增加后降低的趋势变化。当淬火配分时间为5min时，抗拉强度为990MPa，断后伸长率为30％，缇塑积达29700MPa·％ 展开更多
关键词 前驱体 IQ&PB处理 元素配分 贝氏体/铁素体钢 强塑积
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团体干预改善大学新生抑郁症状的随机对照试验 被引量：7
8
作者 马霞 梁树广 +1 位作者 田亚强 沈艳军 《中国心理卫生杂志》 CSCD 北大核心 2021年第8期651-656,共6页
目的:探讨幸福课团体干预对大一新生抑郁症状的效果。方法:选取流调中心用抑郁量表(CES-D)评分≥16分的大一新生193人,随机分配至幸福课组(n=95)和常规授课组(n=98)。幸福课组接受团体干预,每周1次,共持续12周。分别于基线、12周干预结... 目的:探讨幸福课团体干预对大一新生抑郁症状的效果。方法:选取流调中心用抑郁量表(CES-D)评分≥16分的大一新生193人,随机分配至幸福课组(n=95)和常规授课组(n=98)。幸福课组接受团体干预,每周1次,共持续12周。分别于基线、12周干预结束时、干预结束后6月施测CES-D、总体幸福感量表(GWB)、希望特质量表(TTHS)、心理韧性量表(CD-RISC)。结果:重复测量方差分析结果显示,各评分组间主效应、时间主效应、分组×时间交互作用均有统计学意义(均P<0.001)。进一步简单效应分析显示,12周干预结束时,幸福课组CES-D评分低于常规授课组,GWB、TTHS、CDRISC评分均高于常规授课组(均P<0.05);干预结束后6月,幸福课组CES-D评分低于常规授课组,TTHS、CD-RISC评分均高于常规授课组(均P<0.05)。幸福课组12周干预结束时CES-D评分低于基线,干预结束后6月低于12周(均P<0.001);常规授课组各时间点两两之间差异均无统计学意义(均P>0.05)。结论:幸福课团体干预有利于大学新生提高总体幸福感、增加希望特质、提升心理韧性,从而减少抑郁症状的发生。 展开更多
关键词 大学生 积极心理学 抑郁症状 团体心理咨询 干预效果
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两相区不同等温时间下低碳复相钢的组织与性能 被引量：7
9
作者 陈连生 李跃 +4 位作者 王安东 田亚强 魏英立 郑小平 董福涛 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2018年第7期84-88,共5页
采用两相区保温-淬火-贝氏体区等温-淬火（IQ＆PB）热处理工艺,通过SEM、TEM、XRD、EPMA、室温拉伸等手段,研究了两相区等温时间对低碳贝氏体/铁素体复相钢组织组成、合金元素分布、残留奥氏体形貌、含量及力学性能的影响。结果表明：... 采用两相区保温-淬火-贝氏体区等温-淬火（IQ＆PB）热处理工艺,通过SEM、TEM、XRD、EPMA、室温拉伸等手段,研究了两相区等温时间对低碳贝氏体/铁素体复相钢组织组成、合金元素分布、残留奥氏体形貌、含量及力学性能的影响。结果表明：随两相区等温时间的增加,铁素体逐渐增加,贝氏体逐渐减少;抗拉强度由1116 MPa降低至971 MPa,断后伸长率和残留奥氏体含量呈先升高后降低的趋势,残留奥氏体中的碳含量逐渐增加。由于在拉伸过程中,残留奥氏体发生TRIP效应转变为马氏体,试验钢的强度和塑性得到双重提高。经两相区等温15 min时,强塑积达29 925 MPa·%。 展开更多
关键词 贝氏体/铁素体复相钢 等温时间 元素配分 残留奥氏体 瞬时加工硬化指数
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两相区温度对中锰钢IQ&P处理后组织和力学性能的影响 被引量：6
10
作者 田亚强 曹仲乾 +3 位作者 潘红波 宋进英 郑小平 陈连生 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期37-41,共5页
利用SEM和室温拉伸试验,研究了两相区温度对IQ&P处理0.1C-7Mn钢组织和力学性能的影响。结果表明,随两相区温度升高,试样的力学性能先升高后降低,两相区温度为660℃时,试样的力学性能最优,得到最高强塑积21.2 GPa·%。在较高和... 利用SEM和室温拉伸试验,研究了两相区温度对IQ&P处理0.1C-7Mn钢组织和力学性能的影响。结果表明,随两相区温度升高,试样的力学性能先升高后降低,两相区温度为660℃时,试样的力学性能最优,得到最高强塑积21.2 GPa·%。在较高和较低的两相区温度下进行IQ&P处理时,残留奥氏体由于稳定性过高均不会发生马氏体相变。除此之外,两相区温度为660℃时,试样的拉伸曲线存在明显的屈服平台,温度升高后,屈服平台消失。 展开更多
关键词 中锰钢 两相区温度 IQ&P工艺 残留奥氏体 力学性能
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带波纹薄壁不锈钢管的弯曲成形工艺 被引量：6
11
作者 徐勇 靳鹏飞 +4 位作者 田亚强 夏亮亮 张士宏 陆瀚 王卫星 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期71-79,共9页
为深入分析带有波纹段的薄壁不锈钢管的弯曲成形工艺,基于ABAQUS/Explicit和ABAQUS/Standard建立了包含弯曲、抽芯、回弹在内的绕弯成形过程的有限元模型,并与实验相结合,研究了助推速度以及弯曲角度对成形质量的影响。此外,还进一步研... 为深入分析带有波纹段的薄壁不锈钢管的弯曲成形工艺,基于ABAQUS/Explicit和ABAQUS/Standard建立了包含弯曲、抽芯、回弹在内的绕弯成形过程的有限元模型,并与实验相结合,研究了助推速度以及弯曲角度对成形质量的影响。此外,还进一步研究了不同弯曲角度下的回弹规律,建立了回弹补偿公式,同时进行了实验验证。结果表明:助推速度对弯曲段的壁厚分布及截面畸变率影响微弱,但对波纹段有显著影响,当助推速度等于中性层线速度V0时,波纹段长度、波纹间距和波纹位移变化最小;弯曲角度大于60°后,内、外侧增厚率或减薄率出现"平台"现象,壁厚分布更加均匀;回弹量与弯曲角度大致呈线性关系,同时,实验证明所建立的回弹补偿公式能够准确地应用于带波纹薄壁不锈钢管的弯曲成形过程。 展开更多
关键词 不锈钢 薄壁波纹管 绕弯成形 回弹补偿 弯曲角度
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管线钢氢脆的研究进展
12
作者 刘祎 董福涛 +4 位作者 齐程伟 代鑫 胡宝佳 田亚强 陈连生 《中国冶金》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期11-20,共10页
氢能是一种绿色低碳二次能源,提高氢能的利用率可以促进节能减排,减少环境污染。现阶段高效率的输氢方式主要为管道运输,管线钢的氢脆影响着运输安全,如何提高管线钢抗氢脆能力一直受到广泛关注,但目前没有合适的理论可以完整解释氢脆... 氢能是一种绿色低碳二次能源,提高氢能的利用率可以促进节能减排,减少环境污染。现阶段高效率的输氢方式主要为管道运输,管线钢的氢脆影响着运输安全,如何提高管线钢抗氢脆能力一直受到广泛关注,但目前没有合适的理论可以完整解释氢脆现象。从管线钢的发展和氢脆机理等方面分析了不同等级管线钢的综合性能和发展趋势,主要介绍了氢压力理论、氢增强局部塑性理论(HELP)和氢致弱键理论(HEDE)3种氢脆机理。从合金元素、微观组织、加工工艺、氢浓度和氢环境的角度探讨了影响管线钢氢脆的因素。最后结合现阶段研究现状,分析了管线钢发展中的重点难点,为抗氢脆管线钢的开发与应用提供参考,同时展望了管线钢未来需要关注的研究方向。 展开更多
关键词 管线钢 氢脆 氢陷阱 合金元素 微观组织
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汽车大梁钢成型开裂的研究现状
13
作者 孙红智 单庆林 +5 位作者 张源 任树洋 田亚强 郭晓雨 郑小平 陈连生 《四川冶金》 CAS 2024年第3期7-11,共5页
汽车大梁钢在成型过程中易出现折弯开裂、焊接裂纹、辊压开裂等缺陷,导致大梁钢的利用率下降,企业经济效益降低。这引起了科研人员的关注,并对大梁钢成型开裂原因开展了大量的研究工作。本文从成分偏析、大尺度夹杂、组织异常、热轧工... 汽车大梁钢在成型过程中易出现折弯开裂、焊接裂纹、辊压开裂等缺陷,导致大梁钢的利用率下降,企业经济效益降低。这引起了科研人员的关注,并对大梁钢成型开裂原因开展了大量的研究工作。本文从成分偏析、大尺度夹杂、组织异常、热轧工艺等角度,详细概述了汽车大梁钢成型开裂的因素,并分别提出了解决措施,最后展望了汽车大梁钢生产的前景。 展开更多
关键词 汽车大梁钢 成型开裂 研究现状
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医用镁合金微弧氧化涂层制备及降解行为研究进展 被引量：2
14
作者 张源 郑瑞宁 +4 位作者 刘芸 田亚强 郑小平 王艳丽 陈连生 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期374-387,共14页
近年来,镁合金作为“可降解医用金属材料”越来越受到研究人员的青睐。然而,镁合金的腐蚀降解较快导致的力学衰减显著、材料与骨愈合的适配性减弱是当前限制其临床应用的瓶颈性问题。微弧氧化作为一种有效的减缓镁合金降解速率措施,具... 近年来,镁合金作为“可降解医用金属材料”越来越受到研究人员的青睐。然而,镁合金的腐蚀降解较快导致的力学衰减显著、材料与骨愈合的适配性减弱是当前限制其临床应用的瓶颈性问题。微弧氧化作为一种有效的减缓镁合金降解速率措施,具有工艺简单、成膜效率高、膜层整体综合性能优异等优点,实现了降解速度可调控与改善生物相容性双重功能。本文主要从微弧氧化(MAO)涂层形成机制及膜层降解机理出发,综述了生物医用镁合金微弧氧化涂层研究进展;详细阐述了微弧氧化涂层镁合金的膜层形成/破裂机制;系统地归纳了微弧氧化工艺参数和涂层降解性能、生物相容性的本质联系;揭示了自封孔型氧化膜的生长机制、封孔物质的沉积过程及其保留在微孔内的原因;概述了复合表面处理技术的膜层物相特征及仿生溶液环境下降解行为规律。最后,展望了医用镁合金微弧氧化涂层的未来发展方向。 展开更多
关键词 可降解镁合金 微弧氧化 膜层特征 腐蚀速率 生物相容性
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低碳高强舰船用钢的CCT曲线及其组织性能 被引量：5
15
作者 陈连生 张露友 +4 位作者 田亚强 杨子旋 李红斌 潘红波 魏英立 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期63-68,共6页
采用Gleeble-3500热模拟试验机、光学显微镜和扫描电镜等研究了低碳高强舰船用钢的连续冷却转变曲线(CCT曲线)及热轧后终冷温度对组织性能的影响。结果表明,试验钢连续冷却转变只发生了铁素体、贝氏体相变。试验钢轧后快速冷却至不同终... 采用Gleeble-3500热模拟试验机、光学显微镜和扫描电镜等研究了低碳高强舰船用钢的连续冷却转变曲线(CCT曲线)及热轧后终冷温度对组织性能的影响。结果表明,试验钢连续冷却转变只发生了铁素体、贝氏体相变。试验钢轧后快速冷却至不同终冷温度立即空冷工艺下,室温组织主要为贝氏体和多边形铁素体,且随着终冷温度降低,贝氏体的含量增多。与直接空冷至室温相比,随着终冷温度提高,试样的强度呈先降低后增加趋势,然而,终冷温度提高到650℃时,试样强度却降低。终冷温度为600℃时,屈服强度和抗拉强度最高,分别为644.28 MPa和为679.71 MPa,-20℃的冲击吸收能量最优,为112 J。 展开更多
关键词 低碳高强度舰船钢 CCT曲线 终冷温度 显微组织 力学性能
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热轧工艺对Fe-30Mn-9Al-1C-3Cu低密度钢组织性能的影响
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作者 齐程伟 董福涛 +3 位作者 代鑫 胡宝佳 田亚强 陈连生 《中国冶金》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期74-82,共9页
随着高端设备对轻量化和高性能的需求,钢铁材料的轻量化及高强韧性研发成为热点。新型的Fe-Mn-Al-C低密度钢具有密度低、强塑性高和冲击韧性良好等优异性能,在能源、运输产业和极端环境结构等领域具有广阔的应用前景。借助OM、SEM、拉... 随着高端设备对轻量化和高性能的需求,钢铁材料的轻量化及高强韧性研发成为热点。新型的Fe-Mn-Al-C低密度钢具有密度低、强塑性高和冲击韧性良好等优异性能,在能源、运输产业和极端环境结构等领域具有广阔的应用前景。借助OM、SEM、拉伸和冲击试验等检测手段研究了热轧工艺对Fe-30Mn-9Al-1C-3Cu低密度钢的组织、强塑性和冲击韧性的影响。研究发现,试验钢热轧后组织为单相奥氏体,晶粒内部有大量退火孪晶;由于具有较高的层错能,试验钢的塑性变形方式主要以产生位错滑移带为主,通过微带、滑移带等结构产生动态Hall-Petch效应,从而实现动态细晶强化,提高材料的强塑性。高温终轧和单道次大压下的热轧工艺获得的大尺寸晶粒组织更有利于提升奥氏体低密度钢的强塑性和低温冲击韧性。随着冲击温度的降低,冲击韧性明显下降,断口形貌发生韧窝→浅韧窝→浅韧窝+沿晶断裂+穿晶解理断裂的转变。通过试验丰富了Fe-Mn-Al系低密度钢力学性能及组织变化的研究成果,并有助于掌握低密度钢性能控制的工艺参数关键点。 展开更多
关键词 低密度钢 热轧工艺 力学性能 冲击韧性 断口形貌
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热轧60Si2Mn带钢的脆断特征及断裂行为
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作者 田亚强 么志强 +5 位作者 年保国 张晓磊 薛启河 宋进英 张明山 陈连生 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期281-288,共8页
利用光学显微镜、扫描电镜和电子拉伸试验机等分析了某厂热轧60Si2Mn带钢脆断缺陷试样的脱碳、夹杂物、偏析和脆断断口等,表征了脆断处与远离断口处的显微组织和力学性能,并对热轧60Si2Mn带钢脆断特征及断裂行为进行了探究。结果表明,... 利用光学显微镜、扫描电镜和电子拉伸试验机等分析了某厂热轧60Si2Mn带钢脆断缺陷试样的脱碳、夹杂物、偏析和脆断断口等,表征了脆断处与远离断口处的显微组织和力学性能,并对热轧60Si2Mn带钢脆断特征及断裂行为进行了探究。结果表明,脆断处无明显的脱碳、夹杂物和偏析存在,断口呈现脆性断裂。脆断处与远离断口处试样的组织中先共析铁素体含量分别为12.45%和0.66%,珠光体片层间距分别为578和236 nm。60Si2Mn带钢热轧板脆断的主要诱因是脆断处相对远离断口处的先共析铁素体含量较多,珠光体片层间距较大,抵抗变形的能力差,容易在轧制过程中产生不均匀变形,并且粗大的铁素体与渗碳体片层间易产生应力差导致发生脆断,其裂纹沿两相界面进行扩展。然而细小的珠光体塑性变形较均匀,裂纹以穿过珠光体片层的方式进行扩展。 展开更多
关键词 热轧60Si2Mn钢 脆断 珠光体片层间距 力学性能 裂纹扩展
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热变形可生物降解镁基合金的微观组织特征和力学性能研究进展
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作者 张源 杨煜卓 +3 位作者 刘芸 刘薇 田亚强 陈连生 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1310-1320,共11页
镁合金凭借与人骨相近的弹性模量、体内自发的可降解性及优异的生物相容性,在生物医用领域表现出巨大的发展潜力。然而,镁合金室温塑性成形差及绝对抗拉强度/屈服强度低,限制了其广泛应用。热变形作为一种有效改善镁合金力学性能的方式... 镁合金凭借与人骨相近的弹性模量、体内自发的可降解性及优异的生物相容性,在生物医用领域表现出巨大的发展潜力。然而,镁合金室温塑性成形差及绝对抗拉强度/屈服强度低,限制了其广泛应用。热变形作为一种有效改善镁合金力学性能的方式,具有细化晶粒及破坏连续大尺寸第二相等特征,通过引入高密度位错进而显著提高材料强度和塑性。因此,从热变形医用镁合金组织演变特征出发,以变形方式为分类依据,综述了近年来医用镁合金热变形的研究动态。概述了轧制、锻造、挤压、高压扭转等4种典型热变形工艺的差异性特征。在此基础上,阐述了不同热变形工艺下医用镁合金的晶粒细化机制,动态再结晶过程和位错增殖对力学性能的影响规律。进一步归纳了热变形医用镁合金微观组织结构及力学性能的本质关联。 展开更多
关键词 医用镁合金 热变形 第二相 晶粒细化 力学性能
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商用汽车车轮用珠光体钢和双相钢的研究现状 被引量：2
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作者 周琳君 李林泽 +2 位作者 田亚强 代鑫 陈连生 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期209-218,共10页
珠光体钢和双相钢广泛用于汽车车轮,珠光体钢韧性较好但强度不足,双相钢强度高但韧性不足。系统归纳了商用汽车车轮用珠光体钢和双相钢的研究现状,介绍了合金元素对二者力学性能的作用,揭示了轧制工艺、热处理工艺和焊接工艺等对其性能... 珠光体钢和双相钢广泛用于汽车车轮,珠光体钢韧性较好但强度不足,双相钢强度高但韧性不足。系统归纳了商用汽车车轮用珠光体钢和双相钢的研究现状,介绍了合金元素对二者力学性能的作用,揭示了轧制工艺、热处理工艺和焊接工艺等对其性能变化的影响机理,并展望了两种钢的未来研究方向,以期为今后商用汽车车轮用钢开发和安全服役提供参考。 展开更多
关键词 汽车车轮 珠光体钢 双相钢 力学性能 成形性能
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回火时间对Cr⁃Ni⁃Cu系舰船用高强钢组织及力学性能的影响
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作者 董欣欣 吴静 +2 位作者 李梦欢 田亚强 唐勤 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期208-214,共7页
采用SEM、EDS、拉伸及低温冲击等试验手段深入探究了淬、回火处理对Cr⁃Ni⁃Cu系舰船用低合金高强钢组织演变特征及力学行为影响规律。结果表明,试验钢经热轧后直接淬火及900℃×30 min水冷淬火后,显微组织均为板条马氏体和残留奥氏体... 采用SEM、EDS、拉伸及低温冲击等试验手段深入探究了淬、回火处理对Cr⁃Ni⁃Cu系舰船用低合金高强钢组织演变特征及力学行为影响规律。结果表明,试验钢经热轧后直接淬火及900℃×30 min水冷淬火后,显微组织均为板条马氏体和残留奥氏体,但后者较前者的-20℃低温冲击吸收能量高(分别为56 J和64 J),其主要是由于前者具有较大的马氏体板条间距。而经500℃不同时间回火后(30、60、120、240和480 min),其屈服强度、抗拉强度和低温冲击吸收能量均呈现先升高后降低趋势,其中最大抗拉强度为1021 MPa,最大屈服强度为998 MPa,最大低温冲击吸收能量为86 J。 展开更多
关键词 舰船用高强钢 热处理 板条马氏体 残留奥氏体 力学性能
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