T91毛管穿孔工艺的研究

针对热轧穿孔T91管坯生产过程中产生的顶头耗损严重,毛管内折和毛管端部外表面裂纹等问题,通过采取重新制定合理的加热参数、调整穿孔参数和改进工模具,有效解决了穿孔顶头损耗大,毛管内、外表面质量波动较大的问题,使顶头的小时穿孔支数达到125支,平均每个顶头的穿孔支数达到400支左右,大大提高了生产效率,成本下降显著。     

1Cr18Ni9Ti钢毛管雀皮缺陷的改善

分析了1Cr18Ni9Ti钢毛管内表面雀皮缺陷是上钢五厂穿孔时产生的主要缺陷和该缺陷产生的原因。确定了毛管内表面雀皮缺陷是实心圆管坯定心孔形状不当引起的。通过试验找出了能避免产生雀皮缺陷而又加工简单、适宜大生产的合理定心孔形状。     

回火温度对低合金超高强钢Q1300组织与性能的影响

为开发出屈服强度1300 MPa级的超高强度工程机械用钢,研究了回火温度对Q1300超高强钢组织和性能的影响规律。结果表明:淬火态钢板经220℃低温回火后,由于淬火应力消除和晶内ε碳化物的析出,试验钢的规定塑性延伸强度和低温冲击性能提高,硬度和抗拉强度下降;当回火温度高于250℃时,板条间的薄膜状残留奥氏体开始析出碳化物,降低晶界结合能,恶化试验钢的冲击韧性,回火温度为450℃时试验钢的冲击性能最差,此后继续增加回火温度,试验钢的冲击性能不断提高;当回火温度在200～300℃范围内变化时,试验钢的规定塑性延伸强度基本保持不变,此后随着回火温度增加,试验钢的规定塑性延伸强度逐渐下降。试验钢在250℃回火时,可以获得最优的力学性能,规定塑性延伸强度1381 MPa,抗拉强度1571 MPa,断后伸长率(A_(25)) 10. 6%,半尺寸试样-40℃的冲击吸收能量达到50 J。     

TC4钛合金斜轧穿孔曼内斯曼效应及顶头位置优化

利用有限元模拟技术分析了斜轧穿孔过程,结果表明:锥形辊比桶形辊穿孔的曼内斯曼效应更为强烈,TC4钛合金比碳钢穿孔的工件心部可产生更大的拉应力;当采用送进角为12°、直径压下率为12%、辗轧角为15°、轧辊转速为70 r·min-1以及顶前压下率为8.2%等参数锥形辊斜轧穿孔TC4钛合金时,坯料心部曼内斯曼效应最为显著,拉应力最大,可最大程度降低穿孔阻力,从而减小温升;采用该优化工艺,变形区变形温度为972～997℃,分布较理想,可获得TC4钛合金双态组织。经穿孔试验验证,获得了TC4钛合金双态组织厚壁管,且管内外表面光滑,尺寸精度较高。     

2101不锈钢在热变形过程中表面裂纹分析及计算机预测

利用Themomaster-Z热模拟实验机、动态材料模型理论和塑性功构建热加工图,预测LDX2101不锈钢在热变形过程中的裂纹产生条件。结果表明,试验钢在低变形温度或高应变速率时均会出现表面裂纹,且裂纹均由环形拉应力导致;表面裂纹与功率耗散图无必然的对应关系;Prasad稳定性判据对于本次试验表面裂纹预测失效,而Gegel判据预测的失稳区超过了表面裂纹区域,同样不适用于表面裂纹的预测;以塑性功方法建立热加工图对裂纹的预测与试验结果相符,临界值为70 N·m/m2。     

硫致低碳钢焊接高温失塑裂纹

通过热裂试验和热塑性试验证实,低碳钢焊缝金属中存在结晶裂纹和离温失塑两类裂纹;脆性温度区间分别为1480～1450℃和1100～850℃。高温失塑裂纹表面形态是:沿晶塑性和带孔洞的光滑面,韧窝和孔洞中有(Mn、Fe) S夹杂物。增锰可以消除这种裂纹。对结晶裂纹和高温失塑裂纹的产生条件和形成原因进行了分折。提出硫在晶界的偏析和(Mn、Fe)S 沉淀,引起微裂纹的形成和集聚,产生塑性低落,可能是低碳钢焊缝金属中失塑裂纹形成的原因。     

SPH方法的单晶硅激光辅助切削仿真与试验

单晶硅加工过程中很容易产生细微裂纹,从而影响表面加工质量。激光辅助加工(laser-assisted machining, LAM)可以软化代加工区域,有效减小切削力,延长刀具寿命,提高表面加工质量。建立热力耦合的SPH模型,来模拟单晶硅激光辅助车削过程,在不同温度条件下,探究裂纹扩展损伤和切削应力以及转速和切深对表面粗糙度的影响,并通过LAM试验,验证仿真结果的准确性。结果表明：提高温度有利于单晶硅的塑性切削,随着切削域温度的增加刀具应力逐渐减小,300℃时的刀具应力较常温下降低了约50%,表面加工质量有明显提升;且600℃时的切屑为塑性流动锯齿线条,其塑性大幅度提高。切削时应选择较小的切削深度,低于4500 r/min的转速,单晶硅表面粗糙度S_a可在1.000 nm以下。     

高Cr合金钢穿孔毛管内螺旋产生原因及其改善措施

分析高Cr合金钢穿孔过程出现的毛管内螺旋现象及其产生原因,提出改进措施。分析认为:钼顶头在使用过程中不断磨损及顶头尾部规圆段长度较短,是毛管产生内表面螺旋的主要原因;通过优化穿孔顶头形状,如缩短钼顶头穿孔锥长度、减小顶头穿孔锥角度等,可增加顶头耐磨程度,从而减轻穿孔后毛管内螺旋痕迹,提高穿孔毛管质量和钼顶头使用寿命,提高生产效率。     

铸造裂纹的防止方法

10公斤以上的大型非铁磁性铬镍合金铸锭在1000℃温度以下,如果有变形发生,裂纹也同时产生。而变形在冷却过程中继续发生,其裂纹也继续产生。铸锭表面存在着温度差是变形和裂纹的主要原因。试验了在感应炉内用惰性气体保护下熔化非铁磁性铬镍合金,然后用陶瓷型浇注大型铸锭。浇注后在1300～1000℃范围内保温30分钟以上,使铸锭表面与中心温度差很小;在     

Al对冷轧双相钢高温热塑性的影响

采用Gleeble2000高温力学性能模拟试验机对不同铝含量双相钢高温热塑性进行了对比研究.结果表明,Al的加入使得双相钢的高温低塑性区向高温区域偏移,温度区间由低铝时的710～920 ℃升高到高铝时的800～1020 ℃;为了避免铸坯表面产生裂纹,高铝双相钢矫直段温度应控制在1050～1150 ℃范围内,冷却水应采用弱冷水制度,并合理控制钢中的N、S及O的含量.同时发现,试验钢高温热塑性随着应变速率的增大而提高.     

奥氏体不锈钢热变形过程中的裂纹敏感性评价方法

在热模拟试验机上采用变截面试样进行高温拉伸试验,评价了304奥氏体不锈钢铸坯的裂纹敏感性。结果表明:该不锈钢产生裂纹最敏感的温度区间为1000~1150℃,这与采用常规的应变—断裂(STF)方法测定的焊缝裂纹最敏感的温度区间相同,只是测定的产生裂纹的临界应变量较小。同时,利用这种方法测量产生裂纹的临界应力,当变形温度低于1000℃左右时临界应力随温度的下降而快速上升,在较高温度区间其随温度的升高而缓慢下降。分析认为,在奥氏体不锈钢铸坯的热变形过程中,流变应力是产生裂纹的重要因素,当流变应力超过临界应力时,将出现裂纹。     

CO2气保焊药芯焊丝堆焊不锈钢评定试验

本文采用CO2气体保护焊药芯焊丝在低合金钢上自动堆焊奥氏体不锈钢工艺进行评定试验。当稀释率过大时,CO2气体保护药芯焊丝堆焊不锈钢时过渡层塑性较差,弯曲试验时容易在过渡层产生裂纹。焊接过程中采用合适的焊接工艺参数,严格控制层间温度可以提高过渡层塑性。     

微量氧环境下热处理温度对Zr-1%Nb合金力学性能的影响

采用扫描电镜、X射线衍射仪及万能试验机等研究了微量氧环境下400、800和1200℃不同温度保温300 s对Zr-1%Nb合金力学性能的影响。结果表明:与未热处理的合金相比,400℃热处理后Zr-1%Nb合金的力学性能未发生明显变化;800℃热处理后,合金的塑性降低,压缩时外表面产生大量微裂纹;1200℃热处理后,压缩时合金出现了脆性断裂。热处理后合金样品的表面发生了氧化,氧化产物主要为ZrO2相。随着热处理温度的升高,Zr-1%Nb合金的氧化程度逐步加深,并且1200℃热处理后试样氧化层的厚度显著增加,内部出现大量裂纹。     

电站锅炉用T91钢热穿孔性能的研究

对T91钢的高温塑性和穿孔性能进行了试验研究。研究表明:在1100～1200℃温度范围内,该钢具有良好的塑性;在1100～1250℃温度范围内具有良好的穿孔性能。     

放电等离子烧结温度对钨合金的组织及动态力学性能的影响

以纳米93W-4.9Ni-2.1Fe 合金粉末为原料,研究放电等离子烧结温度对钨合金组织和动态力学性能的影响。结果表明,采用放电等离子烧结方法可制备出组织均匀的细晶钨合金。当烧结温度在950~1400 ℃时,随着烧结温度的增加,钨颗粒平均尺寸由2 μm增大到10 μm,试样动态抗压强度随之降低;动态压缩过程中,烧结温度在1000~1200 ℃的试样塑性均较好,而当烧结温度超过1300 ℃时,试样的塑性很低,表现为明显的脆性状态     

高温水蒸气毒化对钯膜表面状态与渗氘能力的影响

采用H2O(g)在300℃与900℃之间对Pd膜表面进行了毒化,将毒化后的Pd膜在常温下与氢气进行反应,并在500℃进行了氘气渗透试验。采用XPS、SEM等对反应前后Pd膜表面状态进行了表征与分析,研究了H2O(g)的毒化作用与吸氢反应对Pd膜表面形貌与化学成分的影响与机理。实验表明:当毒化温度低于500℃时,H2O(g)对Pd膜表面无明显影响;当毒化温度高于500℃,H2O(g)会导致Pd膜表面出现微孔,且随着毒化温度升高,微孔数量与体积逐渐增加;当温度达到600℃以上时,H2O(g)毒化会造成Pd膜表面出现细微裂纹。H2O(g)与Pd膜在300℃与900℃之间不但不会产生化学变化,其表面原有的吸附杂质反而得到了明显的去除,且在600℃以上反应后钯膜的透氘性能也得到了提高。     

CO2气体保护药芯焊丝堆焊不锈钢工艺及其应用

时化工设备常用基材16MnR.14Cr1MoR,15CrMoR及堆焊焊材采用CO2气体保护药芯焊丝堆焊工艺进行试验研究.试验结果表明:当稀释率过大时,CO2气体保护药芯焊丝堆焊不锈钢的过渡层塑性较差,弯曲试验时容易在过渡层产生裂纹.焊接过程中采用合理的焊接工艺参数、严格控制道间温度及稀释率可以提高过渡层的塑性.     

K495高温合金的高周疲劳性能

研究了K495合金在700、900℃的高周疲劳性能.测试的疲劳为拉伸疲劳曲线,采用正弦波,应力比R=0.1.结果表明,K495合金在这两个温度下都具有较好的疲劳性能,其疲劳强度极限分别为322、314MPa.在700℃时,当应力较小时,其疲劳裂纹由驻留滑移带在晶界的冲击而产生;当应力较大时,其疲劳裂纹萌生于试样的冶金缺陷处,如凝固缩孔和夹杂物处和一种体心立方结构的富Y相;随最大应力的增加,裂纹源由单一裂纹源向多裂纹源转变;在900℃,裂纹产生于靠近表面的冶金缺陷处.     

SHS/PHIP法制备Ti3AlC2可加工陶瓷的塑性特征

研究了用SHS/PHIP技术制备出的Ti3AlC2可加工陶瓷的塑性变形特征。应变速率为1×10^-3/s,从室温到1300℃的压缩实验结果表明,室温到800℃的压缩断裂方式为脆性断裂,但存在显微塑性。主裂纹的偏转与分岔、晶粒的分层与扭折是主要变形机制;1000℃到1300℃,位错运动带来了塑性流变的结果。800℃到1000℃被称为韧脆转变温度区间,在此温度区间以上的应力与应变曲线存在着“硬化区域”,并且随着温度的升高,“塑性区”要大于“硬化区”。     

热轧工艺对2524铝合金组织和力学性能的影响研究

分别以不同热轧温度和不同道次变形量对铸态2524铝合金进行了热轧试验,总变形量为90%。采用光学金相显微镜、拉伸试验机等检测了轧制板材显微组织及力学性能。结果表明:随着热轧温度的逐渐降低,2524铝合金的塑性逐渐减小;在轧制过程中板材不均匀变形导致边部出现裂纹,随着轧制的进行,裂纹不断扩大使试验无法继续;当热轧温度从300℃升高至400℃时,2524铝合金中再结晶晶粒减少,合金的断裂韧性提高;2524铝合金经过400℃热轧和T6热处理后,2524铝合金的抗拉强度达到485MPa,伸长率为13.5%。