





P91合金钢管室温拉伸力学性能和硬度的测试
利用光学金相显微镜OM和XRD研究了热处理对P91合金钢管***与性能的影响,利用SEM分析了合金拉伸断口形貌,测试了合金室温拉伸力学性能和硬度。
热处理改变了P91合金钢管中Mg2Si的形貌与分布,晶粒得到显著的细化,晶界网状析出物消除,热锻和热挤压后坯料晶粒大小分布均匀,合金管的***由α-Mg、共晶Mg2Si、共晶Mg2Sn三相组成,经480℃过固溶处理后,合金管中的Mg2Sn相基本溶解,而热轧后晶粒大小不一,在晶界及晶内都有第二相析出,呈弥散分布状态。首先从枝晶根部溶解的粒化模型,二次或三次枝晶根部表面的曲率大,同时β-Mg17Al12相溶入到α-Mg基体中,在晶界周围聚集,而晶内比较稀散。β相对α相腐蚀的阻碍作用增加,而且合金中的铁含量并没有提高,热速处理显著细化了合金晶粒,β相的尺寸和间距变小,随着保温时间的延长,粗大的Mg2Si相得到少量球化。合金管的***中存在热裂纹和显微疏松缺陷,合金含铁量显著高,富集于固液界面前沿,阻碍α-Mg基体的自由长大,随保温时间的延长,TiC枝晶逐步溶断为秃枝
热处理过程中Mg2Sn相以弥散形式析出,平均晶粒尺寸由未变质合金的约140μm细化到约40μm,细小的Mg2Sn相弥散析出并使合金管板的硬度明显升高,在随后的时效过程中发生沉淀析出,从而细化合金管铸态***,明显提高合金的显微硬度,达到47.6 HV。
测量P91合金钢管的数据处理
被测P91合金钢管三维测量数据的数据处理,终目的是建立CAD模型,以便在通用的CAD系统中进行修改设计和创新设计。测量数据的CAD反向建模技术,包括测量点云数据的分割、曲面拟合和重构等内容。
(1)测量点云数据的分割。一个物体很难只用一个曲面数学模型表示,必须将点云数据进行分割(分块),形成多个曲面模型,然后将分块的曲面模型进行光滑的连接(缝合),构成被测P91合金钢管的整体曲面模型。测量数据分割原则是:要求数据块的凸凹性一致,曲面重构时态性较好。常用的数据分割方法有:基于曲率法(规则数据分割)、基于边界特征法(散乱数据分割)、基F面特征法(散乱数据分割)。
(2)曲面拟合和重构。曲面模型重构,一般采用通用的曲面模型图形标准进行重构,常用的图形表达方法有Bezier、B样条、NURBS、三角Bezier等。常用的曲面重构方法有点一线一面曲面拟合方式、轮廓母线回转法等,曲面重构时,根据重构曲面的特征选择使用。
生产P91合金钢管的基础模型
(1)复杂P91合金钢管及产品的快速CAD建模。在对复杂形体零件反求得到数字模型的基础上,进行CAD模型的建立,大大提高了建立零件计算机CAD模型的速度和精度。
(2)产品或零件的测绘。在此基础上进行产品的工作原理、运动学、动力学等分析,对产品进行改进设计和创新设计。
(3)P91合金钢管或零件的检验。在产品设计阶段,为了检验所设计产品的外观、功能是否达到设计要求,通常采用快速成形技术,快速制造出产品的原型,然后使用反向工程技术,对产品原型进行测量和分析,以便修改和完善设计。此外,反向工程技术还应用在生产线上对零件(产品)的外形和质量进行检验。
(4)汽车外形设计。汽车外形设计往往先做实体模型,然后使用反求工程技术,进行外形三维测量,建立汽车的CAD模型,进行加工工艺性分析覆盖件分块和模具设计。
(5)零件的加工。反向工程系统直接与CAM系统连接,使用CNC机床进行零件的生产。
大气腐蚀对P91合金钢管的影响
P91合金钢管耐大气腐蚀高强度低合金钢比高强度低合金钢昂贵。这些钢适合用于外露(无涂层)状态,因为暴露在标准大气中时,钢材表面上会生成一层牢固附着的氧化物,可以防止钢材进一步氧化。
由于采用这些P91合金钢管而节省下来的维护费往往可以抵偿较高的成本费用。设计人员在将这些钢材用于外露(无涂层)状态之前,应向生产公司咨询有关这些钢材的耐腐蚀性能及限制条件。P91合金钢管暴露于大气腐蚀较严重的环境中时,其在有涂层状态下使用可使涂层寿命高于用其它结构钢。应该注意的是,A588钢除了其耐大气腐蚀的能力外,它还有一个优点,即它是所列钢材中可按厚板≤4英寸时计算屈服应力为50ks供应的“轧态”结构钢。在建筑结构中有几种不同类型的结构,如钢筋混凝土结构、砖石结构、木结构和钢结构。
和其他类型的结构相比,钢结构具有重量轻,安全可靠和建造时工业化程度高等一系列优点。但是长期以来钢材一直是***的紧缺物资,因此钢结构的可用范围虽然十分广泛,而具体应用时却受到严格限制。