Mn-Cr齿轮钢动态再结晶行为及组织演变

采用Gleeble 1500热模拟试验机研究了一Mn-Cr齿轮钢在变形速率为0.1～1 s-1、变形温度为900～1150℃、原始奥氏体晶粒尺寸为70～150 μm条件下的动态再结晶行为及再结晶奥氏体晶粒尺寸的变化规律.实验结果表明,Mn-Cr齿轮钢在温度较高,应变速率较低及原始奥氏体晶粒较细的情况下变形时,表现出典型的动态再结晶行为.再结晶发生的条件为Zener-Hollomon参数小于某一临界值(Zc).再结晶晶粒按晶界突出机制形核.通过回归分析,确定该齿轮钢的再结晶激活能为378.6 kJ/mol,应力指数为5.8.Z参数控制形变储存能,因而唯一地决定动态再结晶晶粒尺寸Ds,二者符合关系式Ds=1.3×105Z-0.25.     

钎具钢23CrNi3Mo渗碳规律及显微组织研究

采用固态渗碳法,从碳浓度分布、表面碳含量、渗碳层深度和显微组织等方面着手,研究了不同渗碳温度和渗碳时间下23CrNi3Mo钢的渗碳规律及显微组织状态．结果表明,23CrNi3Mo渗碳过程中,渗碳温度选择910～930 ℃时表面碳浓度较高,利于渗碳过程中碳原子由表面向心部的扩散．在渗碳过程中,表面碳浓度应控制在0.80％～0.90％,碳浓度≥0.90％时,在淬火过程中易出现残余奥氏体,表面硬度下降,降低钎具的使用寿命．     

23Co13Ni11Cr3Mo超高强钢的高温变形行为

在Glreeble 1500热模拟机上进行大变形等温压缩实验,研究了23Co13Ni11Cr3Mo钢的高温变形行为.结果表明:流变应力随着变形温度的降低和应变速率的升高而增大,在高温、低应变速率下动态再结晶软化效应显著,在温度为1000℃、应变速率为0.001 s-1时流变应力下降29.6％.23Co13Ni11Cr3...     

Aermet100钢高温变形动态再结晶晶粒演变行为

目的研究高温变形对合金动态再结晶晶粒尺寸的影响。方法利用Gleeble 3500热模拟试验机对Aermet100超高强度钢进行了热模拟压缩,分析了动态再结晶晶粒在变形温度为800~1040℃、应变速率为0.01~10 s-1条件下的演变行为。结果研究发现,Aermet100钢动态再结晶晶粒随变形温度的升高而增大,随应变速率的增大而减小,高温、低应变速率变形后获得的动态再结晶晶粒尺寸较大,再结晶充分;低温、高应变速率获得的动态再结晶晶粒尺寸细小,但再结晶不完全。结论根据实验数据,建立了动态再结晶晶粒尺寸随Zener-Hollomon参数变化的理论模型,为Aermet100钢锻造工艺优化提供了理论依据。     

3003铝合金动态再结晶实验研究

采用Gleeble-1500热模拟试验机对3003铝合金进行变形温度为300～500℃、应变速率为0.01～10.0s-1的高温等温压缩实验,由真应力-真应变曲线计算应变硬化速率,并采用截线法测量热压缩后平均晶粒尺寸,结果表明:3003铝合金动态再结晶临界应变εc随着Z参数的增大而提高,合金发生动态再结晶的临界条件为:...     

16Mn钢奥氏体动态再结晶及晶粒细化的研究

本文研究了16Mn 钢奥氏体动态再结晶、晶粒大小、晶粒细化率及γ→α相变后铁素体晶粒大小与工艺参数:变形量ε,变形温度之间的关系。通过大量数据的回归处理,得到奥氏体晶粒细化率在一定温度条件下,与变形量ε之间满足指数函数关系:动态再结晶完成后,奥氏体晶粒平均直径与形变速率温度修正系数 z 之间符合线性关系:γ→α相变后铁素体晶粒大小在一定温度条件下与变形量之间也存在指数函数关系:     

GH4169合金变应变速率热变形过程动态再结晶动力学行为及建模

目的 研究变应变速率高温变形过程中GH4169合金动态再结晶行为和晶粒组织的演变机理.方法 在不同变应变速率工况下对GH4169合金进行高温压缩实验,分析了变形参数对动态再结晶行为与晶粒组织的影响规律,建立变应变速率工艺下GH4169动态再结晶动力学和晶粒尺寸预测模型.结果 随着第一阶段真应变的增加或第一阶段/第二阶段...     

34CrNi3Mo钢制轧辊断裂原因分析

某公司生产的34CrNi3Mo钢制轧辊在使用过程中发生断裂,通过宏观分析、化学成分分析、力学性能试验、断口分析以及金相检验等方法对轧辊断裂原因进行了分析。结果表明:该失效轧辊的断裂模式为疲劳断裂。在复杂交变应力作用下,尺寸变化较大的变径位置处应力集中严重,同时心部组织不均匀促进了疲劳裂纹的扩展,最终导致轧辊失效断裂。     

基于复合变形的镁合金动态再结晶及晶粒尺寸研究

目的 研究复合变形工艺参数对镁合金动态结晶体积分数及镁合金晶粒度的影响规律.方法 采用镁合金板材压痕-压平复合变形技术、扫描电子显微镜和EBSD等材料性能先进检测技术,获得经过复合变形后的镁合金材料的微观组织及动态结晶体积分数、镁合金的晶粒度等相关数据.结果 当变形温度为350℃、复合变形系数为0.375时,动态再结晶...     

一种压力容器用钢动态再结晶行为的研究

本文利用Gleeble 3500热／力模拟试验机,在不同变形温度和变形速率下,对一种压力容器用钢进行单道次热压缩试验。试验结果表明：该种钢在热变形时,同时发生加工硬化和动态再结晶（动态软化）过程。根据试验数据,可以计算出热变形时的动态再结晶激活能。     

Research on the dynamic recrystallization behavior of GCr15 steel

The dynamical recrystallization (DRX) of GCr15 steel was investigated at deformation temperatures of 950–1150 °C and strain rates of 0.1–10 s^?1 on a Gleeble-3800 thermo-mechanical simulator. The stress–strain curves at lower strain rates are typical of the occurrence of DRX and exhibit a peak in the flow stress before reaching steady state. The flow stress at higher strain rates increases rapidly to the maximum too, but followed by a steady region. The microstructures after deformation certify that DRX takes place in all specimens. And the results show that DRX occurs more easily with the decrease of strain rate and the increase of deformation temperature. Using regression analysis, the DRX activation energy of the steel, the relationship of critical strain and deformation conditions were determined. In order to determine the recrystallized fraction under different conditions, an approximate model based on the stress–strain curves was investigated, and the kinetic model for DRX was established.     

The microstructure evolution and nucleation mechanisms of dynamic recrystallization in hot-deformed Inconel 625 superalloy

Hot compressions tests of Inconel 625 superalloy were conducted using a Gleeble-1500 simulator at different strains between 900 °C and 1200 °C with a strain rate of 0.1 s⁻¹. Optical microscope, transmission electron microscope and electron backscatter diffraction technique were employed to investigate the microstructure evolution and nucleation mechanisms of dynamic recrystallization. It was found that both the size and fraction of dynamically recrystallized grains increase with increasing deformation temperature. However, the size of dynamically recrystallized grains almost remains constant with increasing deformation strain. The dominant nucleation mechanism of dynamic recrystallization in Inconel 625 superalloy deformed at 1150 °C is the discontinuous dynamic recrystallization, which is characterized by the bulging of the original grain boundaries accompanied with twining. The continuous dynamic recrystallization characterized by progressive subgrain rotation occurs simultaneously in dynamic recrystallization process, although it can only be considered as an assistant nucleation mechanism at the early stage of hot deformation.     

过冷对共析钢动态相变和组织演变的影响

将共析钢在600-700℃的过冷奥氏体状态下进行单轴热压缩,获得了亚微米级别等轴铁素体 纳米级别弥散分布球化渗碳体的复相组织,其组织演变经历动态相变、片层渗碳体球化、铁素体动态再结晶和纳米级别渗碳体颗粒析出等过程.随着形变温度的降低,过冷度增加,相变动力学过程加快.片层渗碳体的球化程度由球化时间和球化速度控制,形变温度升高使渗碳体球化速度加快,但是相变开始时间及动力学延迟使得用于渗碳体球化和熟化的时间相应缩短,导致球化程度降低.铁素体再结晶和等轴化过程则主要受位错迁移、渗碳体颗粒钉扎的影响,形变温度升高导致较高的等轴化发展速度.     

Cu-Cr-Zr-Y合金动态再结晶及微观组织演化

通过在Gleeble-1500D热模拟试验机上进行高温等温压缩试验,对Cu-0.4Cr-0.15Zr-0.04Y合金在应变速率为0.001~10s-1、变形温度为650~850℃、最大变形程度为50%条件下的流变应力行为进行了研究。分析了该合金在高温变形时的流变应力和应变速率及变形温度之间的关系,并研究了在热压缩过程中组织的变化。结果表明,热模拟试验中,应变速率和变形温度的变化强烈地影响合金流变应力的大小,流变应力随变形温度升高而下降,随应变速率提高而增大。从应变速率、流变应力和温度的相关性,得出了该合金高温热压缩变形时的应力指数(n)、应力参数(α)、结构因子(A)、热变形激活能(Q)和流变应力方程,变形温度对合金动态再结晶行为有强烈影响。     

Cu-Ni-Si-P合金动态再结晶研究及组织转变

在Gleeble-1500D热模拟试验机上,对Cu-2.0Ni-0.5Si-0.03P合金进行高温压缩实验,应变速率为0.01～5s-1、变形温度为600～800℃,对其高温等温压缩流变应力行为进行了研究.研究结果表明:随变形温度升高,合金的流变应力下降,随应变速率提高,流变应力增大.在应变温度为750、800℃时,合金热压缩变形流变应力出现了明显的峰值应力,表现为连续动态再结晶特征.可采用Zener-Hollomon参数的双曲正弦函数来描述Cu-2.0Ni-0.5Si-0.03P合金高温变形时的流变应力行为.从流变应力、应变速率和温度的相关性,得出了该合金高温热压缩变形时的应力指数n,应力参数α,结构因子A,热变形激活能Q和流变应力方程.合金动态再结晶的显微组织强烈受到变形温度的影响.     

10CrNi3MoV钢焊接热影响区组织和晶粒度研究

采用焊接热模拟技术研究了590MPa级船用高强度结构钢焊接热影响区组织和晶粒度的变化规律．研究结果表明：10CrNi3MoV钢热影响区粗晶区(CGHAZ)经峰值温度在临界相变点Ac1和Ac3温度范围二次热循环后，具有粗大组织或粗大晶粒遗传现象．焊接线能量(t8/5时间)对粗大晶粒遗传没有影响，但对粗大组织遗传具有显著影响．当t8/5较小时，能够产生粗大组织遗传．当t8/5较大时，仅仅产生粗大晶粒遗传．并且，随着t8/5值增加，产生粗大组织遗传的温度区间减小。     

具有合理硬度梯度和组织分布的渗碳钢23CrNi3Mo的热处理冷却行为

利用Gleeble-1500热模拟机、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)以及透射电镜(TEM)对渗碳钢23CrNi3Mo的连续冷却相变规律以及等温转变规律进行了研究,并基于此,设计了一种新的热处理冷却工艺。研究结果表明,渗碳后试样以0.05℃/s和0.1℃/s的冷速连续冷却时,表面渗碳层为高碳马氏体组织,过渡区为高碳马氏体+下贝氏体的混合组织,基体为下贝氏体组织;渗碳试样外表面在高温段以较低的冷速(0.05~3℃/s)连续冷却时,碳化物沿晶界析出形成网状碳化物;无渗碳的实验钢的贝氏体等温转变温度范围为375~450℃。新的热处理冷却工艺为:试样在880℃保温完成后,采用快速冷却工艺,以冷速大于等于5℃/s进入贝氏体转变温度区,直接入450℃的盐浴炉,入炉后均温5~10min,在低温转变区即贝氏体转变温度区间,采用慢速冷却工艺,冷速小于等于0.1℃/s。获得的试样渗碳层深度为1.4mm,国外的阿特拉斯钎头渗碳层深度为1.2mm,两者基本相同,但前者硬度分布更加平缓;两者表面显微组织均为高碳马氏体组织,过渡区均为马氏体加下贝氏体组织,基体均为贝氏体组织。通过设计新的热处理冷却工艺,获得了与国外钎头相同水平的试样。     

锻造对30CrNi2MoV钢在亚温淬火下组织与性能的影响

30CrNi2MoV钢是一种中碳合金钢,常用于制造高强韧性的大型锻件,广泛用于制造火电、核电等电站装备和大型冶金、矿山和运输装备中的承力和传动结构部件.为提高30CrNi2MoV钢的低温冲击韧性和室温强度,本文采用金相显微镜、扫描电子显微镜、拉伸机和硬度仪等方法对其进行组织观测、断口形貌分析和力学性能测试,研究了不同锻造方式对30CrNi2MoV钢的组织与力学性能的影响.结果表明:经过2次镦粗的30CrNi2MoV钢再经1次镦粗或1次镦粗+1次拔长两种锻造方式后能够有效细化且均匀晶粒,提高晶粒等轴性;与2次镦拔工艺的30CrNi2MoV钢相比,再经过1次镦粗或1次镦粗+1次拔长后其抗拉强度、延伸率和冲击韧性分别由1 043.6 MPa、35.65%和40.33 J提高至1 161.6和1 157.4 MPa、37.80%和36.13%、103和87 J.数据表明,30CrNi2MoV钢经过2次镦拔+1次镦粗工艺后,其组织与力学性能达到最好状态.