冷速和钒对低碳钢δ→γ相变的影响

利用共聚焦激光显微镜原位观察了普通低碳钢和含钒低碳钢在三种不同冷速下(0.17,1,10℃·s-1)的δ→γ相变过程,分析了含钒低碳钢的δ→γ相变特点以及冷速和钒对δ→γ相变的影响。结果表明:随冷却速率的提高,含钒低碳钢的δ→γ相变所需过冷度增加,相变起始和终了温度降低;当冷速较低时,γ相依次在δ-Fe晶界三叉点和晶界形核,最后缓慢在晶内形核;当冷速较高时,γ相在δ-Fe晶界三叉点和晶界处几乎同时形核,之后迅速在晶内形核;钒可以抑制δ-Fe晶界三叉点的迁移,扩大δ→γ相变的温度范围,延长相变时间。     

DP590钢连续冷却过程中的相变规律

通过热膨胀试验、显微组织观察等研究了DP590钢的静态CCT曲线以及加热温度对连续冷却相变规律的影响。结果表明:随着加热温度的升高,奥氏体转变量呈多速增加的趋势;其静态CCT曲线可分为三个区域,冷速在0.5～15℃·s-1范围内获得铁素体和珠光体组织,冷速超过15℃·s-1时出现贝氏体组织,冷速较高时(约30℃·s-1)出现马氏体组织;当加热温度降低时,珠光体区右移,贝氏体转变孕育期延长,马氏体开始转变温度降低,马氏体与贝氏体相变区域分离,马氏体开始转变温度随着冷速的增加而升高;随着冷速增加,铁素体、珠光体的析出被抑制,马氏体析出动力得以增加;随着加热温度升高,相同冷却速率下的铁素体含量增多,马氏体板条变细。     

部分奥氏体化和完全奥氏体化铁素体/马氏体双相钢的CCT曲线

采用Formaster热膨胀仪分别测定了部分奥氏体化与完全奥氏体化冷轧热镀锌Fe-CMn-Cr-Nb-Ti系双相钢的CCT曲线,分析了连续冷却过程中的相变规律,从动力学角度分析了部分奥氏体化与完全奥氏体化试验钢CCT曲线的区别。结果表明:在冷速分别为1,3,5℃·s-1时,部分奥氏体化试验钢的铁素体开始转变温度比完全奥氏体化试验钢的分别高36,25,44℃;与完全奥氏体化试验钢相比,部分奥氏体化试验钢的贝氏体转变在向低冷速区推移的同时,也向高冷速区推移,贝氏体转变冷速范围变宽,为1~40℃·s-1;当冷速为1~10℃·s-1时,部分奥氏体化试验钢的贝氏体开始转变温度要低于完全奥氏体化试验钢的,而当冷速为15~20℃·s-1时,情况则相反;为了保证冷轧热镀锌钢的最终淬火组织为铁素体/马氏体双相组织,冷速需大于40℃·s-1。     

BM510L汽车大梁钢的连续冷却转变曲线

采用膨胀法在Gleeble-3500型热模拟试验机上测定了BM510L钢在不同冷速下连续冷却时的膨胀曲线及连续冷却转变曲线(CCT曲线);利用光学显微镜、显微硬度计研究了BM510L钢连续冷却过程中奥氏体转变后的组织和显微硬度。结果表明:随着冷速的提高,铁素体转变开始温度降低,珠光体转变终了温度也逐渐降低,当冷速大于1℃·s-1时,组织中开始发生贝氏体转变,当冷速为15℃·s-1时,组织已完全转变为贝氏体组织;随着冷速的提高,其显微硬度逐渐增大。     

低碳含铌微合金钢的连续冷却相变行为及显微组织

利用Gleeble-1500D型热/力模拟试验机,采用热膨胀法测定了不同铌含量低碳含铌微合金钢在不同冷速下的相变点,研究了奥氏体连续冷却时的相变行为及铌含量和冷却速率对该钢相变组织与硬度的影响。结果表明:随着铌含量和冷速的提高,γ→α相变温度降低,相变组织变得复杂,显微硬度升高;铌含量较低(小于0.024%,质量分数)的钢在冷速较低(3℃·s~(-1))时,显微组织为较粗大的铁素体和少量珠光体,冷速提高后主要是由尖角形、多边形铁素体和贝氏体组成的混合组织;铌含量较高(0.06%)的钢在高冷速(50℃·s~(-1))下出现了针状铁素体组织。     

700MPa级低碳微合金钢的连续冷却相变组织及强韧性

利用Gleeble-3500型热/力模拟试验机测定了700 MPa级低碳微合金钢的连续冷却相变(CCT)曲线,分析了冷却速率对该钢连续冷却相变及显微组织的影响,研究了该钢的强韧性。结果表明:该钢CCT曲线呈现扁平状,可在较大冷速范围内获得低碳贝氏体组织;冷却速率对试验钢各相的形态、数量、分布和显微硬度均有影响;随着冷却速率的提高,显微组织中依次出现多边形铁素体(PF)、针状铁素体(AF)、粒状贝氏体(GB)和板条贝氏体(LB),且各相的显微硬度也依次增加;当冷速在10~30℃·s-1范围时,显微组织主要为板条贝氏体组织,M/A组元弥散分布于晶界上,且晶粒随着冷却速率的增加而逐渐细化;利用冷却制度控制中温转变组织类型能优化其综合力学性能。     

新型定向凝固镍基高温合金DZ445中γ′相在高温下的演变规律

通过对新型定向凝固镍基高温合金DZ445进行800～900℃热暴露试验,研究了合金中γ′强化相在高温下的演变规律。结果表明：高温下γ′相的长大受基体元素扩散控制,长大动力学遵循Lifshitz-Slyozov-Wagner熟化规律,扩散激活能为305 kJ·mol^-1;合金组织稳定,即使是在900℃热暴露10 000 h, γ′相颗粒的平均尺寸也只增大至(928±14)nm,在800～900℃下热暴露10 000 h时γ′相体积分数保持在50%上下,未观察到拓扑密堆相析出;在850,900℃热暴露过程中,γ′相形貌由类球状向立方或四方块状转变,这种转变与颗粒尺寸和晶格错配度有关。     

冶金锯片用65Mn钢轧制工艺参数的热模拟优化

为制定65Mn钢窄范围实验室控轧控冷工艺参数,采用热模拟试验机研究了开轧温度、终轧温度、卷取温度、终轧至卷取冷速以及卷取后冷速对其显微组织与硬度的影响。结果表明:影响65Mn钢硬度最显著的工艺参数为卷取后冷速;较高的开轧温度、终轧温度和卷取温度使得65Mn钢原始奥氏体晶粒和再结晶晶粒长大,从而使轧制变形后的晶粒尺寸也较大,进而降低了最终产品的硬度和强度;在相同的工艺参数下,随着卷取后冷速降低,65Mn钢的平均晶粒尺寸明显变大,先共析铁素体含量有所增加;最佳的控轧控冷工艺参数为开轧温度1 170℃,终轧温度890℃,卷取温度680℃,终轧至卷取冷速10℃·s-1,卷取后冷速0.05℃·s-1;在此工艺下试验钢的硬度为19.9 HRC。     

耐硫化氢腐蚀X80管线钢轧制工艺的模拟优化

采用热膨胀仪研究了耐硫化氢腐蚀X80管线钢在连续冷却过程中的相变行为,绘制了其连续冷却转变曲线(CCT曲线);并且利用热模拟试验机对其轧制工艺进行模拟,研究了变形温度、冷却速率和卷取温度对试验钢组织和硬度的影响,得到了较优化的轧制工艺;最后测试了在优化轧制工艺参数下轧制试验钢的力学性能和抗氢致开裂性能。结果表明:试验钢的相变温度主要发生在450~780℃之间;随着冷却速率增加,相变开始温度下降,并且当冷速为1.76~8.8℃·s~(-1)时可以得到以针状铁素体为主的组织;最佳的轧制工艺参数为变形温度(830±15)℃、冷却速率15℃·s~(-1)、卷取温度为(400±15)℃;在此工艺参数下轧制得到的试验钢具有优良的抗氢致开裂性能,并可以满足API5L标准对X80管线钢强度级别的要求。     

部分奥氏体化和完全奥氏体化铁索体/马氏体双相钢的CCT曲线

采用Formaster热膨胀仪分别测定了部分奥氏体化与完全奥氏体化冷轧热镀锌Fe-C-Mn-Cr-Nb-Ti系双相钢的CCT曲线,分析了连续冷却过程中的相变规律,从动力学角度分析了部分奥氏体化与完全奥氏体化试验钢CCT曲线的区别.结果表明:在冷速分别为1,3,5℃·S-1时,部分奥氏体化试验钢的铁素体开始转变温度比完全奥氏体化试验钢的分别高36,25,44℃;与完全奥氏体化试验钢相比,部分奥氏体化试验钢的贝氏体转变在向低冷速区推移的同时,也向高冷速区推移,贝氏体转变冷速范围变宽,为1～40℃·S--1;当冷速为1～10℃·S--1时,部分奥氏体化试验钢的贝氏体开始转变温度要低于完全奥氏体化试验钢的,而当冷速为15～20℃·S--1时,情况则相反;为了保证冷轧热镀锌钢的最终淬火组织为铁素体/马氏体双相组织,冷速需大于40℃·S-1.     

SolTrack: an automatic video processing software for in situ interface tracking

High-Resolution in situ observation of solidification experiments has become a powerful technique to improve the fundamental understanding of solidification processes of metals and alloys. In the present study, high-temperature laser-scanning confocal microscopy (HTLSCM) was utilized to observe and capture in situ solidification and phase transformations of alloys for subsequent post processing and analysis. Until now, this analysis has been very time consuming as frame-by-frame manual evaluation of propagating interfaces was used to determine the interface velocities. SolTrack has been developed using the commercial software package MATLAB and is designed to automatically detect, locate and track propagating interfaces during solidification and phase transformations as well as to calculate interfacial velocities. Different solidification phenomena have been recorded to demonstrate a wider spectrum of applications of this software. A validation, through comparison with manual evaluation, is included where the accuracy is shown to be very high.     

套类铸钢件凝固特性的数值模拟

用数值模拟法研究了不同壁厚、不同内径的套类铸钢件在普通砂型铸造条件下的凝固时间分布规律和凝固系数的变化,有助于认识此类铸件凝固特性和热节位置,对防止成形过程中产生收缩缺陷十分必要。     

喷射成形技术的研究概况

喷射成形是近年来发展较快的一种新型快速凝固技术,应用于多种高性能金属材料的制备与成形。介绍该技术的原理、特点及国内外研究现状,并针对该工艺存在的问题展望了今后的发展趋势。     

凝固过程数值模拟的可视化研究

将凝固模拟迭代计算的数值结果以可视化的方式表现出来，让画面真实直观，让显示透彻动感，这是直接关系到凝固模拟技术实用效果的至关重要的环节 。介绍凝固模拟图形像表实意方式设计和动态演示中的一些思路和技术要点。     

喷射成形技术发展现状与应用

简要介绍喷射成形技术的原理及特点,阐述喷射成形技术在多种合金材料制备领域的应用及研究进展,综合评述喷射成形技术产业化现状,指出我国喷射成形产业化存在的问题及未来的发展方向。     

灰铸铁非平衡凝固过程的微观数值模拟

根据灰铸铁非平衡凝固过程的特点,提出了数值模拟其凝固组织的一套方法,其中主要包括奥氏体枝晶生长过程体积分数的计算以及晶粒接触因素的处理。该方法经以样杯中浇注的试块为对象进行试验验证,模拟得到的冷却曲线、奥氏体体积分数及共晶团体积粒子数均与实测结果取得了较好的一致。     

铸件凝固过程数值模拟影响因素研究

对铸件凝固过程数值模拟影响因素及流程进行了研究。并采用华铸和ProCAST软件分别对轴承盖铸件凝固过程进行了分析及软件应用比较。根据凝固模拟的结果及铸造缺陷情况及其与实际浇铸的情况对比,得出了相应的铸型瞬时充满简化假设条件的有效性等结论。     

铸件充型凝固过程的数值模拟研究在国际学术界已占有一席之地

研究了各种铸造条件下缩孔，缩松形成规律及机理，并建立相应判据。提出了定量预测球墨铸铁件缩孔的新方法，即动态收缩膨胀叠加法，并建立了数学模型。根据结晶及相变动力学理论，建立了预测球墨铸铁件铸态组织及机械性能的数学模型。     

快速凝固耐热粉末铝合金组织与性能分析

用快速凝固制粉-等静压-挤压或轧制方法制作不同配比的耐热粉末铝合金棒材和板材试样，进行了室温和高温力学性能分析，并用扫描电镜和透射电镜对微观组织进行了观察分析。结果证实了Al-7.53Fe-0.5v-1.53Si合金的室温和高温力学性能均高于其它几种合金。     

激光熔覆工艺对Co基合金气门密封面覆层组织的影响

用激光熔覆Co基合金的方法处理了内燃机排气门密封面 ,得到晶粒非常细小的枝晶组织 ,能满足实际使用要求。对熔覆层组织的观察中发现 ,熔覆组织会对基体组织有继承性。