影响H13芯棒钢冲击韧性的因素分析

由于H13芯棒本身的特性及其特殊使用条件,冲击韧性是影响其使用寿命的主要因素。通过显微组织观察,分析了某厂所产H13芯棒钢冲击韧性低的原因。研究结果表明：枝晶偏析、带状偏析、液析碳化物及存在于晶界或马氏体边界的二次碳化物,是导致芯棒冲击韧性降低的主要原因。通过制定合理的电渣工艺,并采用高温扩散退火和大锻造比反复多向锻造,锻后及热处理后采用快冷,可避免上述问题的发生,从而达到提高芯棒冲击韧性的目的。     

制造业工艺发展趋势及特殊钢棒材生产新工艺

随着制造行业发展和环保要求的加强,锻造工艺向着节能化、精密化、轻量化、数字化、智能化等方向发展。为了满足锻造工艺的发展要求,对特殊钢棒材加工工艺进行了系统地研究,从钢的均匀性控制、纯净度控制、车削性控制、表面质量控制、热轧态组织控制、表面脱碳控制、氧化铁皮控制、尺寸精度控制及平直度控制方面制定相应的工艺措施,改善了特殊钢棒材的组织均匀性、尺寸精度、脱碳层深度、氧化铁皮厚度等关键性质量指标。     

连轧管机用4Cr5MoSiV1限动芯棒材料的研制

连轧管机组限动芯棒工作环境极为恶劣，需要经受激冷激热的热循环应力和循环交变机械应力同时作用，对芯棒材料的韧性和耐热疲劳性要求非常高。通过系统分析4Cr5MoSiV1（H13）钢连轧管机组限动芯棒的工作环境、应力状态，确定了限动芯棒的关键力学性能是高温蠕变强度、横向冲击韧性和耐热疲劳性。采用EBT＋LF＋VD精炼、初轧机轧制电极棒、双极串联电渣重熔、锻造开坯、轧制成材的工艺路线进行了芯棒退火毛坯的试制；经过能力试样性能检验合格后，采用组织预先处理、粗车、淬回火热处理、精车、镀铬的工艺流程，成功研制出规格为（D166．4—0181．2）×11500mm的4Cr5MoSiV1（H13）钢连轧管机限动芯棒成品。对实际限动芯棒成品取样进行化学成分、非金属夹杂物、晶粒度、拉伸、冲击等力学性能，以及芯棒表面硬度均匀性、超声波探伤、芯棒尺寸精度和弯曲度等项目的检验，结果均符合连轧管机限动芯棒技术条件的要求。本研究实现了限动芯棒国产化，“以产项进”的经济效益和社会效益显著。     

美标H13热作模具钢的锻造工艺优化

莱钢开发了美标H13热作模具钢并对锻造工艺进行了优化,优化后的锻造工艺采用三火成形,加热温度1260℃,锻造过程合理控制砧宽比、料宽比等工艺参数,提高锻件中心压实效果,锻后快冷并采用合理的球化退火工艺抑制网状碳化物析出,组织均匀,锻件的各项技术指标均完全满足技术要求。     

一种高组织均匀性Ti17钛合金大规格棒材锻造方法

本发明涉及钛合金锻造技术领域,公开了一种高组织均匀性的Ti17钛合金大规格棒材的锻造方法。其锻造工艺路线：第一次高温均匀化处理+开坯锻造→第二次高温均匀化处理+相变点以上锻造→首次α+β相区锻造→相变点以上热处理+锻造→第二次α+β相区锻造→α+β相区拔长锻造→α+β相区成品锻造。     

芯棒坯轧制开裂原因分析和对策

从了解芯棒轧制工艺着手,在观察芯棒开裂断口形状基础上,对芯棒组织性能进行研究,分析了影响芯棒开裂的各种因素,提出了轧制工艺三个主要改进措施,使芯棒轧制开裂明显减少.     

提升H13热作模具钢质量的工艺研究

H13热作模具钢是当前铝挤压、铝压铸及锻造行业普遍采用的模具材料,但因工艺水平限制,国内使用的高端H13模具钢大多数仍被国外公司垄断。本文通过选取合适的H13原料,特别控制原材料非金属夹杂及气体含量,对加热、锻造、锻后处理及球化退火的工艺方法和参数进行研究,发现采用"均质化—三向锻造—细晶化—球化退火"工艺方法生产的H13模具钢锻件,有效解决了H13模具钢锻件中经常出现的组织偏析、网状碳化物超标、晶粒粗大、贝氏体组织超标、冲击性能差等不合格现象,产品在使用中不再出现表面龟裂、开裂等早期失效的问题,提升了H13热作模具钢锻件在实际使用中的使用寿命,得出可普遍推广应用的H13热作模具钢生产工艺方法。     

提高大直径连轧机组芯棒使用寿命的措施

针对大直径连轧机组三段式芯棒表面"掉肉"和螺栓连接处断裂两种失效问题,通过控制芯棒冷却效果、调整石墨润滑层厚度、降低最大直径芯棒轧制特薄壁钢管的延伸系数、在连轧机的伺服系统设计"芯棒躲避"功能、在连接杆和工作段接缝处添加垫片组等措施解决了芯棒表面"掉肉"和断裂问题,提高了芯棒的使用寿命,芯棒使用成本降低8％左右.     

无缝钢管连轧机限动芯棒热疲劳性能研究

主要借助于透射电镜研究芯棒的热疲劳行为,并且通过优化热处理工艺来减缓热疲劳裂纹的形成和扩展。研究结果表明,芯棒经冷热疲劳循环后随着循环次数的增加会产生一种循环软化现象,而基体中碳化物的粗化是产生循环软化的主要原因。通过优化材料组织可提高材料的热疲劳性能。     

TA15合金大规格试制棒材的组织与性能

研究了TA15合金试制棒材的组织和性能.结果表明:不同锻造工艺获得的棒材的组织与性能存在显著差异,要获得组织性能均合格的TA15棒材,开坯锻造阶段进行充分镦拔以破碎铸锭原始组织,成品锻造阶段控制锻造温度和变形量是关键.     

变截面TA15钛合金大锻件初生α相控制与定量估算方法

研究了TA15钛合金变截面大型锻件初生α相含量与室温和500℃高温拉伸性能的关系,系统分析了TA15钛合金两相区锻造工艺窗口内锻造加热温度、冷却速率、截面厚度、加热火次等参数对初生α相含量的影响规律。结果表明:加热温度高、冷却速率快、截面厚度薄、加热火次多,初生α相含量低;反之亦然,并给出了定量关系。对于大型复杂TA15钛合金锻件的制备,在制订工艺时必须充分考虑各种因素的影响,在了解初生α相含量对性能影响规律的基础上,根据服役性能要求,控制初生α相的含量。     

径向锻造技术的应用

阐述了锻造成形技术的发展进程,锻造变形技术已由最初的人力锻造发展到全部自动化控制的径向锻造.指出了径向锻造变形技术具有锻造效率高、变形温降小、锭料或坯料表面变形较为充分等诸多优点.径向锻造可获得全截面细晶材料,并实现高合金难变形材料由锭到材的一火次锻造.     

可控温煤气锻造加热炉的设计与应用

针对高合金钢锻件锻造加热工艺的特殊要求,设计出可存储锻造加热工艺曲线,并能自动跟踪工艺曲线升温、保温、控温的煤气锻造加热炉.     

多向锻造道次及终锻温度对5182铝合金组织性能的影响

采用多向锻造实验的方法研究了锻造道次及终锻温度对5182铝合金组织性能的影响.研究结果表明:终锻温度为340℃时,随锻造道次由3增至6,试样锤头附近的组织破碎变细,但未发生明显再结晶;试样心部的变形组织在经3道次锻造后开始发生部分再结晶;经6道次锻造后试样心部发生完全再结晶.340℃以上进行变形时,变形程度对5182铝合金的硬度影响不大.终锻温度为230℃时,随锻造道次由3增至6,试样锤头附近及心部的组织均破碎变细,但未发生明显再结晶,经6道次锻造后试样心部为纤维状变形组织.终锻温度为230℃时,变形程度大的试样心部区域的硬度值较高.     

Cr-Co-Mo-Ni齿轮钢的热变形行为及模锻工艺的有限元模拟

在Gleeble-3800热模拟试验机上进行大变形等温压缩试验,研究Cr-Co-Mo-Ni齿轮钢的高温热变形行为和显微组织,分析材料流变应力与变形温度和应变速率的关系,建立热变形过程的本构方程和热加工图.该材料的流变应力随着温度的升高而下降,随应变速率的增加而增加;用双曲正弦函数式可描述其在热变形过程中的流变应力,热变形活化能为487.21k J·mol-1;热加工图显示的适宜加工区间为温度1000-1100℃,应变速率0.1-1 s-1.在热模拟试验基础上进行该钢种锻造工艺的有限元模拟,并结合热加工图分析初锻温度和加工道次对于锻件温度和应变速率的影响,得出适宜的模锻工艺参数为初锻温度1000-1100℃,锻造道次15次.      

Ti60合金等温锻造工艺研究

Ti60合金是我国自主研制的一种近α型高温钛合金。研究了等温锻造温度对Ti60合金显微组织、室温拉伸性能的影响,对比分析了合金600℃热暴露前后的性能变化规律。结果表明:随等温锻造温度的升高,Ti60合金锻态组织中初生等轴α相含量逐渐减少,β转变组织所占比例增多;两相区低温锻造的合金塑性最好,而β锻造的合金强度和塑性均较低,近β锻造的合金具有最佳的热稳定性能;在600℃经100 h热暴露后,合金均表现出强度略有升高,而塑性大幅降低的现象。     

GH99合金锻棒的研制

介绍了宝山钢铁股份有限公司特钢事业部首次生产GH99合金锻棒的研究工作。通过热力学相图计算制定了2000t快锻机生产GH99合金棒材的终锻温度以及相应的钢锭加热温度,研究了不同加热温度和终锻温度对GH99合金Φ250快锻棒材组织和性能的影响。结果表明,锻棒横低倍组织无缺陷,但是,加热温度和终锻温度过低时,棒材表面会因变形温度低于动态再结晶温度而残留部分原始拉长晶粒。加热温度和终锻温度过高时,因原始晶粒在加热过程中过分长大,边缘处在变形过程中残留部分大的原始拉长晶粒。在合适的加热温度和终锻温度下,棒材的心部、R/2处和表面均获得了均匀且较细小的晶粒组织,在此条件下,合金具有良好的室温、高温综合性能。     

大规格TZM棒材锻造工艺研究

研究了高性能大规格粉末冶金锻造TZM钼合金棒(φ80 mm×L)锻造的工艺、锻造后棒材的力学性能和相应组织。结果表明,大规格钼合金棒材在锻造时端头鼓出球面易开裂,在较低温度下锻造裂纹很容易扩展延伸,甚至产生贯穿棒材的心部裂纹。采用较高加热温度和回火温度锻造,这时锻造过程裂纹不易延伸,但是棒材容易产生再结晶,使棒材的拉伸性能严重变差。经过适当工艺逐步降温锻造,经取样分析,金相显示晶粒破碎充分,纵向形成了明显的纤维组织。经过1 150℃/30 min消除应力退火,棒材的纵向抗拉强度大于750 MPa,屈服强度大于680 MPa,延伸率大于25%。在钼合金坯料单重大,要求锻造温度高的情况下,采用普通锻锤加工人工操作难度大、效率低。因此,对于大规格棒材,在有条件的情况下,采用大吨位挤压机的先挤压、再锻造的方式进行可提高效率,降低成本。     

TC4合金超大规格棒材锻造工艺对组织和性能的影响

通过两种锻造方案试制TC4合金450 mm超大规格棒材。分析了两种方案生产的棒材组织、力学性能和探伤杂波水平的差异。结果表明:铸锭经过镦-拔工艺开坯,进行1次"高低高"锻造,然后在相变点以下30～50℃进行变形量大于85%的成品锻造,可生产出组织和力学性能满足GJB 1538标准要求、探伤满足GB/T 5193-A级要求的TC4合金450 mm大规格棒材,且棒材的组织均匀性好。     

锻造加热温度和变形量对TC18合金性能的影响

通过TC18不同锻造加热温度、不同锻造变形量的锻造试验,研究了TC18合金性能随锻造加热温度和变形量变化的规律,得出如下结论：为获得良好的拉伸性能和冲击韧性,TC18合金应采取近β锻造,锻造加热温度应控制在Tβ~（Tβ＋30）℃范围内,同时锻造变形量应控制在55%~70%。