模拟过热度对易切削钢9SMn28硫偏析的影响

应用有限体积法,耦合溶质场、流场、温度场,模拟了易切削钢9SMn28中硫的分布,研究了过热度对该合金硫偏析的影响.结果显示,S浓度变化随凝固的进行而变化,最大偏析度为2.42,与实际铸件S的分布趋势一致;当易切削钢9SMn28浇注温度在1 808～1 813 K时,最大偏析度略小,偏析略有改善.     

基于CAFE法优化易切削钢9SMn28锰硫比

应用CAFE法,模拟了易切削钢9SMn28三维微观凝固组织及其结晶过程.模拟结果与实验结果吻合较好,模拟结晶过程与实际结晶过程相符.模拟优化了易切削钢9SMn28最佳的锰硫比,确定的最佳值为4.44,即锰为1.2wt%、硫为0.27wt%,并通过热力学计算分析了原因.     

易切削钢9SMn28定向凝固过程中夹杂物的研究

应用B ridgm an区域熔炼定向凝固设备制备出不同抽拉速度下的定向凝固易切削钢9SMn28。利用光学显微镜、扫描电镜及电子探针显微分析仪对所得试样中的夹杂物及树枝晶进行了观察,并通过凝固理论对其进行了计算和分析。研究发现,9SMn28钢中的夹杂物主要以MnS的形式存在,普遍聚集在树枝晶间隙之中,其形态以球形为主,在二次枝晶臂周围也存在少量纺锤状和条状的夹杂物,其尺寸随抽拉速度的增大而减小。二次枝晶臂间距的计算结果与测量结果比较吻合,同样随抽拉速度的增大而减小。     

碳与磷含量对易切削钢9SMn28微观组织的影响

应用元胞自动机-有限元模型(CAFE),模拟了不同碳、磷含量对易切削钢9SMn28凝固组织的影响,并通过热力学计算分析结果,优化了钢中的碳、磷含量。模拟结果表明,C含量在0.09 wt%~0.16 wt%时,随C的增加,柱状晶随之而减小;C含量从0.09 wt%增加到0.15 wt%时,晶粒逐渐细化。P含量在0.02 wt%~0.10 wt%时,随P的增加,晶粒逐渐细化。同时,对C、P模拟结果进行了实验验证,实验与模拟结果吻合较好。因此,易切削钢9SMn28的C与P含量应该分别取0.15 wt%及0.10wt%,可以有效地改善9SMn28的凝固组织。     

基于CAFE法优化易切削钢9SMn28锰、硅、硫含量

应用CAFE法,模拟了不同锰、硅、硫含量对易切削钢9SMn28凝固组织的影响,并通过热力学计算分析了原因,优化了钢中的锰、硅、硫含量,得出结论如下:Mn含量在0.9%～1.3%时,随Mn的增加,柱状晶减小;当Mn含量从0.9%到1.2%时,晶粒逐渐细化.Si含量在0.02%～0.10%时,随Si的增加,柱状晶略有减小;当Si含量从0.02%到0.08%时,晶粒逐渐细化.S含量在0.24%～0.36%时,随S的增加,柱状晶减小,晶粒逐渐细化.因此,从凝固组织方面考虑,易切削钢9SMn28的Mn,Si、S含量应分别为1.2%、0.08%、0.36%.同时,对优化了的锰、硅、硫含量进行模拟,有效的改善了9SMn28的凝固组织.     

基于OAFE法优化易切削钢9SMn28锰、硅、硫含量

应用CAFE法，模拟了不同锰、硅、硫含量对易切削钢9SMn28凝固组织的影响．并通过热力学计算分析了原因，优化了钢中的锰、硅、硫含量．得出结论如下：Mn含量在0．9％～1．3鬈时，随Mn的增加．枉状晶减小；当Mn含量从0．9％到1．2％时，晶粒逐渐细化。Si含量在0．02％～0．10％时，随Si的增加，柱状晶略有减小；当Si含量从0．02％到0．08％时，晶粒逐渐细化。S含量在0．24％～0．36％时，随S的增加．拄状晶减小、晶粒逐渐细化。因此，从凝固组织方面考虑，易切削钢9SMn28的Mn、Si、S含量应分别为1．2%、0．08％、0．36％。同时，对优化了的锰、硅、硫含量进行模拟，有效的改善了9SMn28的凝固组织。     

高硫易切削钢的硫负偏析现象及其机制

钢中硫是正偏析元素,在铸坯凝固过程中,从柱状晶析出的硫元素排到尚未凝固的中心部位会形成连铸坯的中心偏析。通过对某厂生产的X1215易切削钢连铸坯进行碳、硫元素含量检测,发现连铸坯中心处硫元素出现了负偏析现象。基于Scheil方程和[Mn]-[S]反应平衡方程,建立钢液在凝固过程中硫化锰夹杂物析出的计算模型,并以此模型计算X1215钢凝固过程中硫化锰的析出时期。计算发现,X1215钢中硫化锰在凝固分率为0.45~0.50时开始析出,到达凝固末期时析出完成,进而导致铸坯中心处的硫元素产生负偏析。     

硫复合系易切削钢在凝固过程中夹杂物形成的计算机模拟

开发了模拟和预测硫复合系易切削钢在凝固过程中夹杂物形成的计算机程序。用ＣＬＹＮＥ－ＫＵＲＺ模型计算溶质的微观偏析，该程序可预测钢液的瞬时成分及夹杂物的形成，夹杂物组成的实验分析表明，预测与实测结果是吻合的。     

无铅易切削钢

美国一家钢铁公司制成了一种不含铅的易切削碳素钢。经使用证明，这种钢的切削性能接近名牌含铅钢“12L14”，预计有很大市场。铅作为钢的添加剂，虽然有利于断屑、冷却和润滑切削刀具，但是铝在钢中不能均匀分布，因而影响钢的质量，另外，铅对环境有害。该公司制造的这种新型钢材，是用铋代替铅，其主要化学成分是（％）：C0．09，Mn1．25，P0．09，S0．46，Bi0．17。从使用效果看，该钢材提高了工件表面加工精度，全部消除了含铅钢中铅纤维引起的废次品，并且符合目前的环保标准，可以满足电镀、电焊、针焊和热处理等加工要求。无铅易…     

钢凝固期间显微偏析的计算机模拟

<正> 显微偏析是大多数金属凝固过程引起的一种重要现象。在过去20年里,许多研究工作者在模拟显微偏析方面获得不同程度的成功。本文给出了结合热与物质交换的凝固的一维分析的新模型。这种模型包括在 Fe-Ni 合金中预先测量的显微偏析值的切步对比,并且该模型最     

一种新型硫系易切削钢与50钢的切削性能对比研究

对比研究了一种新型硫系易切削钢与50钢的力学性能和切削性能。结果表明,两种钢的显微组织均为铁素体和珠光体混合组织,但硫系易切削钢的组织更细,并且含有大量的硫化物易切削相。与50钢相比,硫系易切削钢具有更好的力学性能和更好的切削加工性能。     

易切削钢及其应用

<正> 第一次世界大战(1941～1918年)期间,由于战事的需要,对钢铁材料的需求量骤增。为了加快生产,有时一些含硫、磷等杂质较高的钢锭也用来生产钢材。这些含硫、磷高的钢材比正常的钢材容易被切削加工,极大地改善了钢材的可切削性。因此,人们得到启发,便有意地提高钢中硫、磷含量,以期得到优良可切削性的钢材。可切削性又称被     

锰硫比对1215MS易切削钢力学和切削性能的影响

通过理论计算、扫描电子显微镜、三维腐刻技术、拉伸试验和切削试验等方法,探究了锰硫比对1215MS易切削钢中硫化物析出特性,及其对钢的力学性能和切削性能的影响。结果表明：钢中硫化物的吉布斯自由能随着锰硫比的减小而降低,其形核率和尺寸则增大;相比锰硫比较高的试样,锰硫比较低的试样中MnS夹杂物数量更多、尺寸更大,尤其是细系MnS;长条状MnS夹杂物会导致钢材力学性能的各向异性,锰硫比较低的试样中MnS的长宽比较大,导致其强度低于锰硫比较高的试样;低锰硫比和高锰硫比试样的断裂方式分别为准解理断裂和韧性断裂;低锰硫比试样相比高锰硫比试样具有更好的表面光洁度和切削性能。     

低碳含碲硫易切削钢的轧制工艺研究与实践

针对实际生产中由于Te的熔点、沸点均较低,在冶炼、浇铸过程中极易气化,使其含量难以控制且回收率较低; Te大多富集在硫化物附近,进一步恶化含Te硫系易切削钢的热加工性,导致轧制过程中产生轧件劈头开裂的问题,利用Gleeble-3500热模拟试验机对含Te硫系易切削钢1214Te的高温塑性规律进行了研究,确定了最佳轧制工艺参数,并成功轧制了φ16 mm盘圆。轧材检验结果表明,1214Te盘圆的布氏硬度不大于170HBW;盘圆夹杂物形貌主要为椭球状或短棒状,分布较为均匀;在相同的切削加工条件下,1214Te盘圆切削效果优于硫系易切削钢1215MS。     

铈-硫易切削钢平衡析出相热力学计算与分析

采用Thermo-Calc热力学软件对铈-硫易切削钢300~1500 ℃范围内的析出相进行了热力学计算,并得到了平衡凝固相变路径图。此外,还讨论了Ce、S含量对Ce₂O₂S平衡相的影响和S、Mn含量对MnS平衡相的影响。结果表明,铈-硫易切削钢中平衡析出相主要有Ferrite、Ce₂O₂S、Corundum、Austenite、M₂(C,N)、Liquid、M₂₃C₆、MnS、Sigma、Spinel与M(C,N);随着Ce含量增加,Ce₂O₂S的析出量逐渐增加,但是S含量变化对Ce₂O₂S相的析出几乎没有影响;随着S含量增加,MnS平衡相的析出量逐渐增加,析出温度也逐渐增高,Mn含量变化对MnS相的析出量几乎没有影响,但Mn含量增加会使MnS析出温度升高;铈-硫易切削不锈钢铸坯中的硫化物呈球形、椭球形、纺锤形或短棒状并以簇状沿晶界分布,属于第Ⅱ类硫化物;通过添加稀土Ce,铈-硫易切削钢中球形稀土复合夹杂物所占比例较高,长宽比≤3的硫化物占比达到84.86%,硫化物的形态控制取得了较好的效果。     

国内外易切削钢的研究进展及展望

易切削钢有比碳素钢更高的切削性能和良好的力学性能。介绍了国内外易切削钢的研究现状和主要的类型、特点,总结了易切削钢的优缺点,提出了未来易切削钢的发展方向。     

易切削钢主轴渗碳工艺研究

通过对易切削钢和零件性能要求进行分析和试验,科学选择渗碳工艺参数,采用氮气强制空冷与保护,能够有效控制脱碳层与组织,热处理后性能可达到国外先进水平。