喷射成形沉积坯与过喷粉末的比较分析

喷射成形是近年来发展极其迅速的一种崭新的金属和合金成形技术.使用金相显微镜,扫描电镜对GCr15钢喷射成形试样和过喷粉末的微观组织和晶粒度进行了比较分析.结果表明:喷射成形过喷粉末为枝晶组织,而喷射成形沉积坯由于雾化气体的雾化破碎作用,组织为细小等轴晶;过喷粉末的尺寸主要集中在35～80μm之间;而沉积坯上的晶粒度主要集中在80～120 μm之间.     

喷射成形GH742y合金的组织和性能

研究了喷射成形GH742y合金沉积坯的组织和性能以及热变形特性.研究结果表明,氮气雾化喷射成形GH742y合金沉积坯整体致密、成分均匀、无宏观偏析、组织细化、氧含量低,而且具有较好的力学性能,其主要力学性能超过技术指标的要求.同时,由于晶粒细小均匀,所以该合金具有较好的热变形性能.     

气/液比对喷射成形超高强铝合金显微组织及性能的影响研究

采用喷射成形技术制备了Al11Zn2．8Mg1．8Cu超高强铝合金，研究了G／M比对材料显微组织及室温机械性能的影响。结果表明：喷射成形沉积坯件微观组织均匀、细小，晶粒基本为球形或类球形，T相和S相数量大幅度减小（与铸造相比）；随着G／M比的增大，喷射成形沉积坯件的晶粒尺寸逐渐减小，低熔点共晶相的数量也逐渐减少，但收得率逐渐降低。研究结果表明理想的G／M值为4．5～5．0kg／kg，此时晶粒度为15～25μm，致密度可达到94％～96％，收得率可以达到60％～65％，极限抗拉强度为800～830MPa，同时延伸率在9％以上。     

最初形成的喷射沉积Al-Zn-Mg-Cu铝合金的显微组织分析

用喷射成形工艺制备了Al-Zn-Mg-Cu高强铝合金。通过对最初形成的沉积坯的显微组织的观察，分析液滴在飞行和沉积过程中的形核、长大过程，分析均匀化和热挤压后最初形成的沉积材料的显微组织变化。由实验结果，经雾化沉积制备的Al-Zn-Mg-Cu合金。最初沉积坯的沉积态由于经历了两次形核，形成了大小不一的近似等轴晶；均匀化晶粒无明显长大，晶粒进一步球化。同常规的工艺相比，雾化沉积制备的材料可以省略均匀化过程；沉积态组织直接经过热挤压形成均匀致密的组织。     

喷射成型锭坯形状的数值模拟研究

建立了描述喷射成型过程中沉积坯外轮廓动态生长的三维数学模型,该模型考虑了喷射成型过程中各种工艺参数的影响,这些工艺参数包括喷嘴的雾化特性值、偏心距离、沉积盘的旋转速度和下拉速度,在计算后进行数据处理得出了锭坯生长的三维外形轮廓,通过与实际喷射成型设备成形的锭坯对比,两种结果符合较好,并可用此模型来预测不同工艺条件下锭坯的外形生长轮廓。     

喷射成形过共晶AlSi合金锭坯的渐变组织研究

喷射成形是通过控制凝固条件,使金属熔体经过雾化分散、飞行快速冷却、半固态凝固及形成锭坯后进一步冷却等阶段,得到特殊的喷射成形锭坯组织的成形过程.沉积锭坯组织是上述四个阶段金属熔体凝固的综合结果.由于散热条件的不同,沉积锭坯组织形态随沉积位置而变化.本文分析了喷射成形锭坯组织的变化情况和形成原因.     

喷射成形高合金工具钢的组织与力学性能

采用喷射成形工艺制备了高合金工模具钢,对沉积坯进行了热锻致密化处理和淬火+回火热处理.对比分析了喷射沉积态合金和电渣重熔态合金的组织形态和力学性能.结果表明:喷射成形材料晶粒组织为均匀细小的等轴晶,碳化物细小且弥散分布,有效解决熔铸态合金热锻后仍无法完全消除的成份偏析和粗大网状碳化物的问题.由于喷射沉积态材料具有良好的组织形态,使得喷射沉积态的强度和冲击韧性比电渣重熔态分别提高了40%和18%.由于喷射沉积态材料中非金属夹杂物的影响,使得材料的冲击韧性值偏低,有待进一步优化工艺,减少夹杂物的含量,提高材料的力学性能.     

喷射成形2060高速钢的组织与性能

利用雾化沉积炉制备喷射成形2060高速钢沉积坯,经过锻造后再进行盐浴淬火和回火处理,研究喷射成形2060高速钢及其热处理后的组织与力学性能。结果表明:喷射成形2060高速钢沉积坯的表面较光洁,无明显的宏观偏析,晶粒较细小,晶粒尺寸约为20μm,沉积坯的相对密度在99.5%以上;沉积坯中主要存在M6C和MC两种碳化物相,均匀弥散分布在晶界与晶内以及基体中,氧含量只有1.6×10-7左右。2060高速钢的抗弯强度随淬火温度升高而逐渐降低,淬火温度应低于1 210℃。在1 170~1 190℃下淬火时可获得抗弯强度≥3 000MPa、硬度≥70 HRC的良好综合力学性能。     

喷射沉积过共晶Al—Si合金工艺及微观组织的研究

用喷射沉积技术制备了过共晶Al-Si,Al-Si-Cu-Mg-Fe合金的沉积坯.对沉积坯的微观组织进行了观察与分析,探索了沉积坯致密化的热压工艺.     

喷射成形M3型高速钢碳化物组织特征与加热过程演化

采用常规铸造和喷射成形工艺分别制备了M3型高速钢铸坯和沉积坯.利用扫描电子显微镜、X射线能谱和X射线衍射等分析方法对冷却速度对合金的显微组织的影响,加热温度对M3高速钢中M₂C共晶碳化物分解行为的影响,以及热加工变形后铸态和沉积态组织的变化进行了研究.结果表明:铸态合金含有粗大的一次枝晶和M₂C共晶碳化物,而喷射成形沉积坯主要为等轴晶且碳化物细小均匀;冷却速度的提高极大地抑制了碳化物的析出和晶粒长大;加热温度的提高有利于M₂C共晶碳化物分解,过高的温度使得分解后的M₆C长大,不利于合金性能的提高;沉积坯经恰当的预热处理和热变形可以获得理想的变形组织.      

Quality Control for Continuously Cast Slab of High Strength Weathering Steel Q450NQR1

In order to reduce the transverse corner cracks of high strength weathering steel Q450NQR1,the factors influencing transverse corner cracks on continuously cast slab,such as level fluctuation of molten steel in mold,mold taper,primary cooling,mold powder,secondary cooling,nitrogen content in steel,spray nozzle structure,processing parameters and equipment of CC,etc.,were analyzed.Based on this,a series of comprehensive countermeasures have been proposed.The operation shows by the use of key technologies,including stabilizing steel level,optimizing the mold taper,weakening the primary cooling and the secondary cooling,reforming the mold powder,and adjusting spray nozzle structure,the transverse corner cracks on continuously cast slab have been significantly reduced,and the edge cracks on hot rolled sheet have been eliminated due to the transverse corner cracks.The qualified slabs are delivered to produce weathering cold forming sectional steel,whose yield strength is greater than 450MPa.     

基于凸轮驱动喷嘴分阶段变速扫描的锭坯喷射均匀沉积研究

喷射成形技术可以制备出高性能、高质量的工业锭坯,对工业的发展具有重要影响。雾化喷嘴系统是喷射成形装置的核心,喷嘴扫描运动方式对锭坯的均匀沉积有着重要的作用。本文以锭坯均匀沉积为目标,提出了基于凸轮驱动的参数可调的喷嘴扫描方式,建立了喷嘴分阶段变速扫描过程,确定了凸轮形状,对锭坯沉积轨迹进行了仿真并做了分析。最后用喷射成形实验对喷嘴分阶段变速扫描进行了验证,表明了其正确性。     

非稳定流动对喷射成型制备圆锭成型性的影响

利用计算机数值模拟技术与实验相结合的方法,着重研究了喷射成型过程中、中间包坩埚中金属熔体液高度对雾化锥的雾密度函 影响,以及对喷射成型制备圆锭的成型性的影响。     

一种新型难熔金属异型件的制备技术及其应用

主要介绍了粉末高能喷涂成形技术及其在耐高温材质构件上的应用研究。采用真空热压和高压热等静压提高构件的致密度。结果表明:等离子喷涂成形纯钨喉衬的相对密度为85.6%;经真空热压处理后,喉衬相对密度提高到91.7%;经高压热等静压处理后,喉衬相对密度增大至96.7%。由此可见,高压热等静压可大大提高喷涂成形件的致密度。高能喷涂成形技术可制备出形状复杂的耐高温材质构件,如钨/钼复合喷管、钨坩埚?钨发热体、破甲弹药形罩等异形构件和二硅化钼回转体等。     

喷射成形工艺的发展现状及其对先进铝合金产业的影响

对喷射成形技术的发展现状及其对先进铝合金产业结构的影响作了综述和分析。认为喷射成形工艺是一种新型的快速凝固近形材料制备方法,其产品具有组织精细、合金含量高、力学性能优越、生产效率高、产品规格大的优点,填补了传统铸造和粉末冶金工艺的产品空白,将对铝合金性能升级和产业结构产生深远影响,推动我国先进铝合金产业的发展。     

A three-dimensional model of the spray forming method

A three-dimensional model has been formulated to calculate the shape of the general preform, using vector calculus. The shape of a rod, tube, plate, or irregular preform can be calculated at given spray forming conditions. The shape of a spray-formed rod was analyzed at various spray forming conditions using the three-dimensional model. The effects of spray forming parameters, such as spray distribution parameters, angular velocity of rotation, withdrawal velocity, spray angle, and eccentric distance on rod shape, were analyzed. The most important parameters affecting the shape of rods are the spray distribution parameters and the withdrawal velocity. The dynamic evolution of rod shape with a stepwise variation of the withdrawal velocity during spray forming was investigated. The effect of a stepwise change of the withdrawal velocity was the same as that of the scanning atomizer. The calculated surface profiles were compared with those of spray-formed 7075 aluminum alloy rods prepared on a pilot scale. The calculated results for the surface profiles were in agreement with those of the spray-formed rods.     

CSP工艺生产SPA-H钢的宏观偏析

针对目前珠江钢铁有限责任公司薄板坯连铸连轧生产线(CSP)生产的集装箱板用钢SPA-H铸坯的宏观偏析进行了分析研究,从导致铸坯宏观中心偏析的各影响因素入手,对问题进行全面的分析与阐述,提出了进一步提高薄板坯连铸生产SPA-H钢质量的一些建议和技术措施.     

喷射成形制备Al-Zn-Mg-Cu系高强高韧铝合金的研究

采用喷射成形技术制备了Al Zn Mg Cu系高强高韧铝合金 ,对喷射成形工艺参数进行了优化 ,对沉积坯件的热挤压工艺、热处理工艺进行了探索 ,对材料的组织进行了分析并对不同状态的材料性能进行了比较。结果表明 :当喷射成形工艺参数合理时 ,沉积坯件具有良好的成形性与致密度 ,在随后的热挤压过程中 ,通过较低的挤压比即可使材料达到全致密 ;沉积坯件热挤压温度的降低有利于使材料获得更高的力学性能 ;同时 ,通过对合金热处理的优化 ,可以获得加工和使用性能更加优良的Al Zn Mg Cu系高强高韧铝合金材料