摘要：为研究钛-钢复合钢材的高周疲劳性能,对由2 mm厚钛合金TA2和8 mm厚结构钢Q355采用热轧复合工艺生产的钛-钢复合钢板进行了轴向高周疲劳试验,并通过标准拉伸试验、复合界面剪切试验得到其基本力学性能。基于试验结果,得到了钛-钢复合钢材在应力比为0.1下的疲劳S-N曲线,并与4部钢结构设计标准中针对传统结构钢材的疲劳设计曲线进行对比分析。试验结果表明:所研究的钛-钢复合钢板在拉伸试验过程中具有三阶段断裂模式;尽管剪切试验得到的复合界面结合强度较低,但其疲劳性能依然高于一般单金属结构钢材,使用现有结构钢材的疲劳设计曲线预测钛-钢复合钢材的疲劳寿命过于保守;疲劳强度与抗拉强度比值为0.7,介于钛材和钢材之间;低结合强度界面和结构钢层表面均是潜在的疲劳源,产生两种不同疲劳破坏模式。基于上述研究结果提出了适用于该类钛-钢复合钢材的S-N曲线,可为钛-钢复合钢材在结构工程领域的疲劳设计提供参考,并有利于促进其工程应用。

摘要：为开发适应重载铁路用高强韧、高硬度耐磨钢轨,按照C-Si-Mn-Cr成分设计体系进行U77MnCrH钢轨钢的成分设计和中试试验;基于中试试验的组织性能,筛选出组织性能较好的试验钢进行75 kg·m^(-1)U77MnCrH钢轨试制试验;使用金相显微镜、场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜、万能拉伸试验机及硬度计对75 kg·m^(-1)U77MnCrH钢轨试样进行组织性能分析。结果表明:随着Cr含量由0.26%增加到0.38%,钢轨钢试样中珠光体片层间距由165 nm减小到146 nm,抗拉强度和硬度均有提高,屈服强度R_(p0.2)与断后伸长率均有降低;随着Si含量由0.25%增加到0.45%,珠光体片层间距由165 nm减小到132 nm,断后伸长率和硬度均有提高,屈服强度R_(p0.2)明显增加,抗拉强度变化不大;0.45%的Si配合0.26%的Cr获得的钢轨珠光体更加均匀细小,片层间距分布更加均匀,力学性能与硬度匹配更好,抗拉强度达到1258 MPa,屈服强度R_(p0.2)达到845 MPa,断后伸长率达到13.0%,轨头顶面硬度达384 HBW,横断面硬度介于36.2~38.8 HRC。75 kg·m^(-1)U77MnCrH钢轨的各项指标对生产实践具有较强的参考价值。

摘要：设计了不同Ti和B元素添加量的Mn-Ni-Ti-B系大线能量焊接用埋弧焊焊丝,并与SJ101焊剂匹配后进行埋弧焊熔敷金属试验。对熔敷金属的化学成分、力学性能和显微组织进行了检验,用扫描电镜观察其断口形貌,分析了Ti和B元素对焊接熔敷金属冲击韧性的作用。结果表明,设计的焊丝在大线能量焊接下的熔敷金属具有较高的强度和优良的低温冲击韧性;熔敷金属组织主要是由针状铁素体和先共析铁素体组成,不同的Ti和B元素添加量对熔敷金属中针状铁素体和先共析铁素体含量产生一定影响。