球扁钢感应加热温度场模拟与工艺优化

球扁钢采用电磁感应加热技术实现在线淬火热处理。感应加热过程中球头与腹板存在较大温差,导致淬火后性能不均匀。借助数值模拟方法建立感应加热过程有限元模型,获得不同时刻球扁钢断面温度场分布。进一步采用二位控温法进行感应加热工艺优化,并借助有限元模型进行参数的设计和优化。模拟结果显示腹板与球头温度差由优化前的100℃左右,减少到优化后的少于30℃。采用新工艺进行实验,实验结果与模拟结果比较两者相差较小,验证了模型的准确性和新工艺的可行性。为实现球扁钢感应加热工艺快速选择和优化提供了可靠的数学模型。     

440 MPa级高强度球扁钢的热处理工艺

采用金相显微镜、透射电镜、相分析等实验分析方法,研究了不同热处理工艺对10CrNiMoV球扁钢组织和力学性能的影响。结果表明,热轧或正火连续冷却过程中,形成了大量的粒状贝氏体,显著降低了钢的韧性。正火加高温回火处理后,粒状贝氏体得到了一定程度的分解,虽其屈服强度有所下降,但显著提高了10CrNiMoV球扁钢的低温韧性,?40 ℃冲击功达到117 J。通过正火＋控冷＋高温回火处理后,形成了一定量的多边形铁素体,并且粒状贝氏体得到了充分的分解,获得了良好的综合性能。     

固溶处理对医用Ti-15Mo合金显微组织及性能的影响

对医用Ti-15Mo合金在不同工艺固溶处理后的显微组织及力学性能进行了分析研究.结果表明,Ti-15Mo合金经800℃×10min固溶水冷、550℃×8h时效空冷处理后,可以得到较低的压缩弹性模量、较高的硬度和抗压强度,有利于该合金作为人工关节材料时满足生物力学适应性和耐磨承重的要求.断口分析表明该工艺条件下Ti-15Mo合金发生了韧性断裂,表现出良好的韧性.     

球扁钢弯曲的解决措施

针对球扁钢因生产中易出现弯曲而导致成材率普遍较低的问题,采用有限元方法分析了冷却不均引起的球扁钢弯曲原因,提出通过对球扁钢进行轧前、轧后水冷来解决球扁钢弯曲问题的措施,并介绍了球扁钢轧后水冷装置的布置和设计。     

回火对感应淬火10CrNi3MoV球扁钢组织和性能的影响

利用SEM、TEM等检测方法研究了回火工艺参数对感应加热淬火10Cr Ni3Mo V球扁钢组织和性能的影响。结果表明,感应淬火后,10Cr Ni3Mo V球扁钢淬火组织为细小的板条马氏体和少量贝氏体。随着回火温度的升高,10Cr Ni3Mo V钢球头与腹板处的强度与硬度单调下降,塑韧性得到改善;板条界面逐渐消失,晶界处析出的渗碳体长大和球化趋势越来越明显。随着回火时间延长,10Cr Ni3Mo V钢球头与腹板处的强度与硬度略有下降,塑韧性明显改善;碳化物的析出量减少,原有的粒状碳化物有聚集长大趋势。本试验钢获得良好强韧性匹配的最佳回火工艺为:回火温度630~650℃,回火时间3~3.5 h。     

剧烈塑性变形珠光体钢丝退火组织与性能

研究了经剧烈塑性变形制备的珠光体扁钢丝在不同温度退火后的力学性能和组织.结果表明,在低于200℃退火时,由于应变时效的作用,强度和硬度有所增加；退火温度＞200℃时,强度和硬度不断降低.同时,在变形时引入的高应力和退火温度的作用下,片层状渗碳体在200℃以上退火时开始溶解,并随温度的升高,渗碳体溶解的速度加快,最终形成球化组织.     

温度及变形量对球墨铸铁中石墨颗粒形态和分布的影响

研究了球墨铸铁在(800±10)℃、(900±10)℃,单次变形量60%、30%的条件下,经不同方向多次压缩后石墨的形态变化和分布情况。结果表明,多向多次压缩变形时,石墨球在不同方向的应力作用下被剪切为小的石墨颗粒,大部分石墨球得到细化。在(800±10)℃下,单次变形量为60%的多向多次压缩变形可使石墨颗粒的形态和分布明显变化,细化效果显著。     

40 NiCrMoV16钢的热处理工艺研究

采用金相显微镜、洛氏硬度计、万能拉伸试验机及冲击试验机研究了预处理对40NiCrMoV16钢组织和力学性能的影响。结果表明,40NiCrMoV16钢经860℃正火和650℃高温回火预处理,随后再经900℃淬火和200℃回火后,其组织为均匀细小的回火马氏体,与未经预处理的钢相比,硬度提高近5 HRC,抗压强度提高了339 MPa,冲击韧度提高11．5 J·cm－2。     

船用热轧球扁钢的组织与性能研究

通过力学性能检验、金相显微镜观察和透射电镜观察,对球扁钢不同位置的组织与性能进行分析。结果表明,球扁钢的腹板和球头性能都满足DH36钢的要求,腹板的韧脆转变温度约为-49℃,球头的为-37.5℃,腹板的晶粒度约为9.5级,球头为7.5级;球头比腹板的第二相数量多,粒子尺寸小,能弥补由于组织差异带来的强度差别,改善球扁钢截面性能的均匀性。     

大塑性变形-反应烧结TiAl合金的高温压缩屈服强度

研究了大塑性变形-反应烧结TiAl合金的高温压缩屈服强度。结果表明：高能球磨显著改善了烧结TiAl合金的压缩性能，同时其压缩性能还取决于烧结工艺。球磨1h粉末挤压坯经1250℃烧结4h后，800℃时的压缩屈服强度最高，达到620MPa，且与其实温值相当：而经1250℃烧结不同时间的未球磨粉末烧结体，800℃时压缩屈服强度最高仅为485MPa。因此，采用大塑性变形-反应烧结工艺制备高性能TiAl合金是可行的。     

回火温度对55NiCrMoV7热作模具钢组织和性能的影响

采用Formastor-FⅡ型膨胀仪测量55NiCrMoV7钢不同速度连续冷却时的膨胀曲线,利用膨胀法与金相—硬度法,确定相变温度点,并绘制出钢的CCT曲线,采用扫描电镜(SEM)、光学显微镜(OM)、洛氏硬度计、拉伸试验机和冲击试验机研究回火温度对55NiCrMoV7钢显微组织和力学性能的影响。结果表明,在520～600℃回火时,随着回火温度的升高,强硬度逐渐降低,塑韧性逐渐提高,回火温度在560～580℃时,由淬火产生的应力基本消除,马氏体分解、残留奥氏体转变基本完成。此时抗拉强度达到1300 MPa左右,断后伸长率达到14.5%,冲击吸收能量达到30 J以上,综合力学性能最佳。     

轨道车辆用不锈钢材料的火焰调修工艺

通过热处理试验研究了火焰调修工艺对S30103-1/8 Hard奥氏体不锈钢的拉伸性能、冲击韧性、硬度、中值疲劳极限以及耐晶间腐蚀性能的影响,回归得到了疲劳寿命曲线,为美标轨道车辆制造提供工艺指导。结果表明:S30103-1/8 Hard奥氏体不锈钢的显微组织为变形奥氏体组织,受热后力学性能容易波动。当火焰调修温度在450~850℃范围内,不锈钢的力学性能、抗晶间腐蚀性能随温度升高呈下降趋势。在调修温度为450℃条件下,增加调修次数对不锈钢板材的抗晶间腐蚀性能和疲劳强度影响不大。因此,选择调修温度不应超过450℃,在此温度下可以进行多次调修。     

T91钢超音速电弧喷涂45CT涂层在90%Ar+10%H2O气氛中的循环氧化行为

采用超音速电弧喷涂方法在T91钢上制备了45CT涂层,研究了样品在800℃和850℃的90%Ar+10%H2O气氛中的循环氧化行为,利用XRD和SEM/EDS分析了涂层氧化前后的表面成分和结构。结果表明:氧化后表面的氧化物主要由Cr2O3,NiCr2O4及NiO组成,850℃氧化后的表面氧化物还含有Fe2O3;45CT涂层在800℃下表现出良好的抗氧化性能,而在850℃氧化时,涂层出现裂纹,Fe通过裂纹快速向外扩散,导致涂层在氧化过程中失效。     

亚温淬火对高温热成形后连铸10CrNi3MoV钢组织和性能的影响

研究了亚温淬火工艺参数对高温热成形后连铸10CrNi3MoV钢组织和力学性能的影响。结果表明,在亚温淬火工艺条件下,热成形后的连铸10CrNi3MoV钢组织得到细化,同时获得回火索氏体+贝氏体回火组织+粒状贝氏体+未溶铁素体的混合组织,使钢强韧性得到较大改善;在820℃×2 h淬火+800℃×2 h淬火+620℃×3 h回火工艺参数条件下处理时可获得良好的强韧性匹配。     

Influence of Tempering Temperature on Cyclic Viscoplastic Behaviour of 55NiCrMoV7 Steel

Low cycle fatigue behaviour of a steel 55NiCrMoV7 under tour tempered conditions is reported. One special type of total swain controlled isothermal cyclic deformation tests were performed in the temperature range 20℃ to 600℃ for the steel tempered 2h at 350℃, 460℃, 560℃ and 600℃. The influence of temperature on cyclic behaviour was investigated. Generally, the cyclic stress response shows an initial exponential softening for the first few cycles, followed by a gradual softening without cyclic softening saturatioo. At 10^-2 strain rate, σmax.Δσ／2 decrease with the test tumperature for all hardness levels. They decrease linearly with tempering temperature when testing temperature is lower than that of tempering, but rest nearly constant when test temperature is equal to or exceed tempering temperature of steel. Cyclic softening intensity increases with testing temperature from 300℃ to 600℃, but the maximal softening intensity occurs at room tumpemture. The strain rate influences notably the cyclic behavioor when T≥50℃, The time dependence of cyclic behaviour is closely related to test temperature and the tempering history of the steel.     

铁素体/马氏体双相钢的组织及性能

采用金相显微镜、SEM等试验方法,研究了中碳铁素体/马氏体双相钢的组织及性能。结果表明:在785~800℃淬火,起始组织为铁素体加珠光体的A型组织钢和起始组织为马氏体的B型组织钢随两相区淬火温度的升高强度升高;原始组织不同两相区淬火后钢的组织及性能不同,经785℃×30 min淬火的B型组织钢强度明显高于A型组织钢,经800℃×30 min淬火的B型组织钢伸长率和断面收缩率高于A型组织钢;785℃保温10 min淬火的B型组织钢相比于A型组织钢奥氏体化过程加速,钢的强度及塑性均好于A型组织钢;两相区淬火具有双相组织的钢具有连续屈服和快速应变硬化现象及低的屈强比,785℃×30 min两相区处理的钢与调质处理的钢相比塑性低但强度明显提高,785℃×10 min两相区处理的B型组织钢强度略低于调质钢,但塑性略有增加。     

固溶温度及时间对高氮不锈钢耐蚀性能的影响

使用真空感应炉+电渣重熔炉在0.08 MPa下制备了氮含量0.54%的高氮无镍奥氏体不锈钢,热轧后分别在800、900、1000、1100、1200 ℃下保温不同时间,研究在不同固溶工艺下试验钢的显微组织和耐蚀性。采用动电位极化曲线研究不同固溶工艺下高氮不锈钢在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性能,并在6%FeCl₃溶液中浸泡8 d后计算其质量损失率和腐蚀速率。结果表明,固溶对高氮不锈钢组织及耐蚀性能的影响很大,经1000、1100 ℃热处理后的试验钢为单一的奥氏体组织;未经热处理和经800、900 ℃热处理的试验钢组织中存在析出相Cr₂N;经1200 ℃热处理的试验钢从奥氏体中析出了铁素体组织;1100 ℃下保温1 h的试验钢耐蚀性最好,腐蚀速率仅为1.35×10^-5 g·cm^-2·h^-1;800 ℃保温3 h后试验钢的耐蚀性最差,腐蚀速率高达8.18×10^-4 g·cm^-2·h^-1;而316L不锈钢的耐蚀性能介于两者之间,腐蚀速率为1.24×10^-4 g·cm^-2·h^-1。     

热处理对含钼2Cr13马氏体不锈钢组织与性能的影响

对在2Cr13马氏体不锈钢中添加Mo的钢进行不同温度热处理工艺试验,研究了热处理温度对含钼2Cr13不锈钢组织、硬度与耐蚀性能的影响。结果表明,含钼2Cr13马氏体不锈钢在1080℃淬火后的硬度最高,当在400~550℃回火时,硬度值存在一个明显的上升区域,这是由于析出的合金碳化物弥散强化作用,使合金出现二次硬化现象。回火后含钼2Cr13不锈钢的耐蚀性能比2Cr13不锈钢明显提高,主要是由于含钼2Cr13不锈钢淬、回火后析出相M2X抑制了M23C6相的产生。     

连续退火工艺对4.5%Cr冷轧耐候钢组织性能的影响

利用Multipas退火试验机模拟连续退火工艺,研究了退火工艺对4.5%Cr冷轧耐候钢组织性能的影响。结果表明,随着退火温度的升高,试验钢的强度先降低后增加,当退火温度为830 ℃时,强度最高,屈服强度均值为353 MPa,抗拉强度均值约为621 MPa。冷速(50 ℃/s、30 ℃/s)对试验钢强度影响有限。当退火温度≤800 ℃时,试验钢的组织只发生了回复再结晶,组织由铁素体、珠光体和碳化物组成。当退火温度＞800 ℃,铁素体组织发生了奥氏体化,冷却后形成了贝氏体。当Cr含量(质量分数)提高至4.5%,试验钢的相对腐蚀速率为26%(相对于Q345B钢),相对普通耐候钢SPA-C耐候性能提高约一倍。