H型钢残余应力控制研究

建立成品规格为200 mm×200 mm×8 mm×12 mm的H型钢连轧模型,利用大型有限元软件ANSYS/LS-DYNA对H型钢的连轧过程进行模拟,分析了H型钢万能轧制过程中腹板和翼缘的延伸不均匀、断面温差等对残余应力的影响。并通过金相观测实验,分析轧件有残余应力时微观组织与无残余应力时的不同。从有限元分析和实验结果可以看出,合理分配腹板和翼缘的压下量及控制冷却速度降低断面温差,可以降低H型钢残余应力。     

莱钢H型钢轧机轧辊气雾冷却试验

针对用水直接冷却轧辊存在冷却不均、轧件断面温差大等问题，在莱钢小型H型钢生产线上进行了轧辊气雾冷却的试验，结果表明，气雾冷却能使轧辊轧制量提高约25%，H型钢腹板内冷却水减少约2/3，H型钢表面最大温差减少14～16℃。     

影响马氏体时效不锈钢强韧性的组织因素

对于要求高强度、高韧性、并适合于制作大截面锻轧件的不锈钢结构材料而言:下述问题是重要的:(1)合金在连续冷却过程中的相变行为;(2)淬火状态下基体组织的形态和精细结构;(3)时效过程中组织变化及对性能的影响;(4)δ铁素体形成、长大、分解的规律;(5)大截面锻轧件如何防止和消除由于工艺参数选择不当而引起的“热脆性”。本文较系统地介绍了影响新型马氏体时效不锈钢00Cr13Ni6MoNb强韧性的主要因素,对该合金中主要的强化机制、马氏体形态和亚结构、回复奥氏体的作用、α′-γ相变及热脆性机理进行了讨论,提出了控制该钢组织、性能的工艺措施。     

大断面收缩率一次楔入轧件心部缺陷的实验研究

为深入考察楔横轧大断面收缩率一次楔入轧件的心部质量状况,在H500轧机上进行了不同工艺条件下的轧制实验,得到了断面缩减率大于75%的一次楔成形时轧件心部不易产生宏观缺陷;揭示出各个工艺参数对轧件心部缺陷的影响规律;并发现成形角足影响心部质量的决定性因素,大成形角有减少缺陷产生的趋势.研究结果为进一步探索楔横轧的心部缺陷机理提供了依据.     

微量元素对大断面球铁组织与性能的影响

在实验室条件下,研究了添加一定量的合金A和合金B对φ590 mm×800 mm大断面球铁件组织和性能的影响,结果显示:当合金A的加入量(质量分数)为0.03%时,抑制大断面球铁件中石墨畸变的效果最佳;同时发现:强制冷却能进一步改善大断面球铁件的石墨形态和基体组织。     

H型钢轧后冷却对热应力的影响

轧后H型钢控制冷却能够改善钢材的组织状态,提高强度,改善钢材的综合力学性能和使用性能。根据实际生产,采用合理的热边界条件,建立了H型钢控制冷却的三维有限元模型。设计了四种控制冷却方案,采用喷雾冷却方式进行冷却。利用有限元软件ANSYS/Multiphysics对H型钢在冷却时的瞬态温度场和应力场进行了数值模拟。通过分析温度场与应力场之间的关系,得出H型钢轧后冷却过程中的断面温差是产生残余热应力的主要原因。     

圆孔型张开角圆弧半径的计算

轧制圆钢、圆坯等产品的成品孔型以及某些产品的中间孔型,常采用圆形断面孔型。由于对孔型要求不同,圆形断面孔型的结构和计算参数也有所不同。圆孔型结构如图1所示。设计圆孔时,通常使槽口宽度B大于高度H。而高度H与工艺要求的圆形轧件直径D相等。扩张角α=20～35°。     

楔横轧大断面收缩率一次楔成形轧件心部质量规律及原因

为确定楔横轧大断面收缩率一次楔成形工艺心部质量的加工界限,对大断面收缩率下轧件心部质量规律进行了深入探索。采用实轧实验方法得到轧件心部最大孔洞面积数据;对比常规断面收缩率下轧件心部最大缺陷尺寸数据,得到大断面收缩率一次楔成形轧件的心部质量规律;并利用有限元数值模拟方法对大断面收缩率与常规断面收缩率轧件心部应力、应变进行对比分析,找出规律的原因。所得规律为,大断面收缩率轧制轧件心部质量整体好于常规断面收缩率轧制,另揭示出其原因为,大断面收缩率轧制轧件金属瞬时轴向流动量大,杆部中心剩余金属少,可供缺陷发展的空间也较小;不利于轧件心部质量的应力应变作用的时间较短,与工艺时间相同时刻常规断面收缩率的应力应变最大值相差比例也较小,静水压力在整个轧制过程中有利于轧件心部质量。     

多道次立-平轧制热力耦合有限元分析

结合显式动力学有限元方法、几何模型更新方法、隐式静力有限元方法对立-平辊轧制过程三道次三维热、力场进行了分析。通过模拟计算的结果,分析了各道次轧件在轧制过程中的温度变化及其原因,并给出了轧件等效应变的分布、各方向应力场的分布。研究结果可以用来分析轧制过程中轧件缺陷变形行为,同时为研究多道次轧制过程和复杂断面轧件轧后冷却过程变形行为提供了新的方法。     

型钢冷床预弯机构的设计

针对不对称断面型钢在冷床上冷却时易产生侧弯的问题,在冷床输入辊道上增设了一个预弯机构,既避免了高温轧件上冷床时的摩擦损伤,又解决了轧件在冷床上的侧弯问题。     

纯钛板材冷拉深成形过程中的组织与性能

纯钛板材冷拉深成形困难,组织与力学性能变化显著。文章以TA2纯钛半球形曲面件冷拉深成形为对象,研究该成形过程中材料的微观组织与力学性能变化,分析拉深变形特点与微观组织、力学性能的关系,并进一步研究改善拉深件后续塑性变形能力的热处理方法。结果表明,拉深件不同区域微观组织及力学性能存在差异:变形量越大,形变孪晶越多,组织形貌越复杂,强度越高,塑性越低。退火可以有效地改善其组织及力学性能,退火温度对微观组织均匀性和晶粒大小有显著的影响。     

原始粉末粒度对Ti(C,N)基金属陶瓷组织及力学性能的影响

对比研究了由不同粒度原始粉末制备的Ti(C,N)基金属陶瓷的组织及力学性能。研究发现,粉末粒度对Ti(C,N)基金属陶瓷材料的显微组织及力学性能有重大的影响。本论文对产生这些影响的原因进行了探讨。     

C 掺杂方式对 TiAlSiN 膜层组织及性能的影响

采用电弧离子镀与磁控溅射联合沉积技术,以不同的C掺杂方式在高速钢基体表面制备了C/TiAlSiN多元复合硬质膜层,对膜层的成分、组织结构、显微硬度及摩擦磨损性能进行了表征,并与相同条件下制备的未掺杂TiAlSiN膜进行了对比。结果表明,不同的掺杂方式使得膜层的组织与性能不同,在TiAlSiN硬质膜层的制备过程中实施C掺杂,能够显著优化该膜层体系的组织结构及显微硬度,并大大改善其摩擦磨损性能。     

热挤压对SiCw／MB15镁基复合材料组织和性能的影响

利用SEM，TEM，X射线衍射仪等方法，研究了挤压对SiCw／MB15镁基复合材料组织和性能的影响。结果表明：热挤压后复合材料组织更加均匀，SiC晶须长轴与挤压方向平行，晶须的增强作用得到了充分的发挥，显著提高了SiCw／MB15镁基复合材料的力学性能。     

建筑用耐火H型钢性能与组织的研究

对工业试制耐火H型钢的力学性能和微观组织进行了研究。分析了回火温度及时间对微观组织的影响,探讨了耐火钢的高温强化机理。结果表明,建筑用耐火H型钢在室温时的显微组织为多边形铁素体、少量珠光体和少量马氏体的混合组织,细小、弥散分布的马氏体组织是建筑用耐火H型钢保持良好高温性能的一个主要原因。高温下良好的组织稳定性有利于提高耐火H型钢的高温性能。thermo-calc热力学软件计算结果表明．Mn、Mo、Cr等合金元素能大量固溶在渗碳体中,形成合金渗碳体,有利于阻止高温回火组织粗化,保持良好的高温性能。     

Ce对ZA43合金组织与力学性能的影响

研究了稀土Ce加入量对ZA43合金铸态组织与力学性能的影响。结果表明,Ce能够细化ZA43合金的铸态组织。随Ce加入量增加,α相由发达的树枝晶转变为碎块状晶粒,ZA43合金的力学性能、耐磨性得到不同程度的改善,Ce元素主要分布于晶界,并以金属间化合物形式存在。综合考虑稀土Ce对ZA43合金组织及性能的影响,添加0.15%的Ce对提高ZA43合金综合力学性能最为有效。     

快淬速度对Nd9.5Fe76Zr3Co5B6.5纳米晶复合永磁合金磁性能和微观结构的影响

以Nd9.5Fe76Zr3Co5B6.5合金为研究对象,研究了不同快淬速度(8~65 m/s)对合金的磁性能、交换耦合作用和微观结构的影响。结果表明,快淬速度对合金退火后的微观结构和磁性能具有显著地影响,适当的快淬速度将使合金退火后的晶粒细化、分布均匀,提高软、硬磁性相间的交换耦合作用,进而提高合金的磁性能。当淬速为15 m/s时,合金退火后具有最佳的综合磁性能:Br=0.976 T,Hcj=711.57 kA/m,(BH)max=150.61 kJ/m3。     

高温回火对9Cr-lMo钢焊缝组织和性能的影响

研究了瑞典ＥＳＡＢ公司的三种９Ｃｒ－ＩＭｏ焊条焊缝的回火过程中组织和性能转变的关系,表明回火温度、合金元素及其碳化物是影响组织的抗回火能力及力学性能的主要因素。     

Relationships between the microstructure and properties of thermally sprayed deposits

Thermally sprayed deposits have layered structure composed of individual splats. The individual splats have quenching microstructure of quasi-stable preferred fine grains. However, this fine-grained microstructure of the deposits is usually not reflected by improved performance of the deposits because a layered structure with two-dimensional voids occurs between lamellar interfaces. The microstructure of the thermal spray deposits with the emphasis on the layer structural parameters is reviewed. Conventionally, one of the most common quantitative parameters used to characterize the microstructure of the thermally sprayed deposits is the porosity, measured by different methods. However, it is illustrated that the relationships between properties and porosity for bulk porous materials processed by conventional processes cannot be applied to thermally sprayed deposits owing to the two-dimensional characteristics of voids. The total porosity in the deposits is not meaningful from the viewpoint of prediction of the deposit properties. An idealized structural model and related parameters, instead of porosity, are proposed to characterize quantitatively the microstructure of the thermally sprayed deposit. The relationships between the properties and the structural parameters are presented for the plasma-sprayed ceramic deposits based on the proposed microstructure model. The properties include the Young’s modulus, fracture toughness, erosion resistance, and thermal conductivity of the plasma sprayed ceramic deposits. The correlations of theoretical relationships with reported experimental data are discussed. An agreement of theoretical with observed values suggests that the lamellar structure of the deposit with limited interface bonding is the dominant factor controlling the performance of the deposit. An erratum to this article is available at .     

钨基高密度合金的研究进展

高密度钨合金在军工中取代铀作为动能穿甲弹材料具有广阔的应用前景。本文讨论了钨合金的力学性能与显微结构的关系，总结了影响显微结构的各种因素对提高高密度合金的综合力学性能的若干方法。