3Cr2MnNiMo钢锻件等向性的有限元模拟研究

利用三维热力耦合有限元模型,对3Cr2MnNiMo钢锻造过程中锻件的温度场、应力场以及等效应变场进行了分析,预测了变形过程中的金属流动规律。通过对3Cr2MnNiMo钢进行热力模拟试验,获得该钢的高温热变形抗力,确定了其高温本构模型,并提出了采用方向累积变形功衡量锻件等向性的方法,对不同锻造方式锻件的等向性进行了分析。结果表明,采用热力耦合的方法分析不同的锻造过程,能反应锻造过程的基本特征,对减少生产成本,改善锻件成型质量具有重要意义。在有限元模拟条件下,采用方向累积变形功衡量锻件等向性符合实际,对优化锻造工艺有较好的指导作用。     

模具钢锻造过程等向性能的有限元预测

提出锻造过程等向性的有限元计算方法,首先计算锻造过程中有限单元在X、Y和Z方向的变形功,然后对每个方向的变形功进行累积,根据等向性的定义计算所有单元的方向累积变形功之比。结果显示,采用径向十字锻造方法的两镦两拔锻造工艺下(2次镦粗比为2,2次拔长比为2)的H13钢等向性计算结果为0.50和0.47,试验实测结果为0.51和0.48;采用轴向反复镦拔法的一镦一拔、两镦两拔锻造工艺下(镦粗比为2,拔长比为2)的718钢等向性计算结果分别为0.76、0.81和0.92、0.98,试验实测结果分别为0.771、0.824和0.948、0.974,提出的模具钢锻造过程等向性预测方法,对于降低制造成本和优化锻造工艺具有重要的理论指导意义。     

Al—Sc合金高温力学性能研究

对Al-0.35Sc合金中加入不同含量的微量过滤族元素Zr、Ti,采用正交试验法测定了这些含Zr、Ti元素的Al-Sc合金的高温（270℃）力学性能,总结了Zr、Ti加放量、时效制度对Al-Sc性能的影响规律,此外还对高温强化机理进行了分析。     

Zr、Ti对AI-Sc合金高温持久强度的影响

对ＡＩ－０．３５Ｓｃ合金中加入同含量的微量过渡族元素Ｚｒ、Ｔｉ,采用正交实验测定了这些含Ｚｒ、Ｔｉ元素的ＡＩ－Ｓｃ合金的高温（２７０℃）持久寿命,并应用扫描电镜,观察了断口形貌,分析断裂机理。     

Q460qNH高强度桥梁钢的耐蚀性能

采用实验室干湿交替加速腐蚀试验(CCT)和电化学方法对新研制的Q460qNH高强度桥梁钢的耐蚀性能进行了研究,并与普通高强度桥梁钢Q460q和耐蚀性能优良的SPA-H耐候钢进行了对比,对试验钢的耐蚀机理进行了分析。结果表明:研制的Q460qNH钢的耐腐蚀性能与SPA-H耐候钢的接近,明显高于Q460q钢的;添加少量的铜、铬、镍元素是使试验钢具有良好耐蚀性能的主要原因。     

含钛夹杂物对大热输入焊接用钢HAZ韧性的影响

 通过调整冶炼工艺,研究钢中氧化钛和氮化钛的数量、尺寸及分布规律,并利用热力模拟试验机对试验钢的大热输入焊接热影响区韧性进行分析。试验结果表明：实施新的冶炼工艺能够使钢中形成大量细小的氧化钛和氮化钛类夹杂物;在熔合线部位温度为1400℃时,钢中的TiN因溶解而失去钉扎作用。尺寸小于5μm的含Ti2O3和MnS的复合夹杂物,其形成IAF的能力强;尺寸为5～6μm的这类夹杂物具有IPF的形核能力。新的冶炼工艺能够大幅度提高大热输入焊接热影响区韧性。     

610D石油储罐钢板大热输入量焊接性能分析

采用双丝埋弧自动焊对某钢厂新开发的60kg级大热输入量焊接用钢板进行悍接性试验,对新试制的钢板性能进行评价;同时,采用相同的工艺对日本生产的储油罐板SPV490Q进行焊接性试验,以期将双丝埋弧自动焊技术应用于大型储罐环缝的焊接施工中,提高施工效率.试验结果表明:60 kg级大热输入量焊接用钢板在焊接热输入量为66kJ/cm时,具有合格性能.但焊接热影响区的低温冲击韧性与日本产SPV490Q仍有一定差距,试制工艺有待改进.     

500 MPa级门架型钢的奥氏体晶粒长大行为

为探究加热温度和保温时间对500 MPa级门架型钢奥氏体晶粒尺寸的影响,以两种不同成分试验钢为研究对象,采用了SK型管式加热炉分别将试验钢加热到1000~1200 ℃下保温15、30 min,快速冷却后对组织进行观察。结果表明,奥氏体晶粒尺寸随着加热温度的升高和保温时间的延长而长大,Cr元素的添加对奥氏体晶粒的长大具有一定的抑制作用,研究结果对制定大生产加热具有实际指导作用。     

V含量对V-Mo-N微合金钢贝氏体区析出行为的影响

通过热模拟和透射电镜(TEM)等研究方法对三种不同V含量的V-Mo-N微合金钢在贝氏体铁素体基体中析出粒子分布、形貌和尺寸进行了观察和分析。结果表明:在V-Mo-N微合金钢中,当Mo的添加量较低时,析出粒子为V(C,N),Mo元素全部固溶于基体中起到固溶强化作用,并不会形成Mo的碳氮化物析出。随着V含量的提高,组织中的贝氏体板条逐渐变细并向粒状贝氏体转变。V含量在0.05%~0.16%时,试验钢析出量随V含量增加而增加,同时,钢的硬度也增加。