温度诱导的液-液结构转变对Sn-10％Bi合金凝固的影响

以温度诱导的液-液结构转变为切入点,研究了Sn-10％Bi合金经不同过热处理后凝固行为和凝固组织的变化.首先利用自制的定向凝固装置进行了液-液结构转变对Sn-10％Bi合金的定向凝固影响的研究.然后测定经不同过热处理的合金熔体相应的凝固曲线,并观察凝固组织.结果表明,相对于在结构转变前保温处理的熔体,经历了结构转变的合金熔体,凝固时所需过冷度增大,并且凝固组织显著细化;揭示了温度诱导液-液结构转变对合金凝固行为及组织有着明显影响.     

定向凝固和单晶高温合金的再结晶

本文系统分析了定向凝固和单晶高温合金再结晶的特点、危害以及影响再结晶的主要因素,阐述了再结晶的物理本质.再结晶行为受合金元素、变形程度、热处理温度及时间、变形速率、变形工艺等的影响.再结晶的物理本质是由铸态γ'相溶解控制的高能态畸变组织向低能态无畸变组织转变的过程.镍基定向凝固高温合金再结晶开始温度在1050℃左右,钴基定向凝固高温合金在1100℃左右.定向凝固和单晶高温合金的动态再结晶行为主要与高温氧污染和自由表面有关.再结晶对高温持久、疲劳性能影响较大,含再结晶层的断口源区表现为沿晶断裂.目前定向凝固构件上的再结晶检测普遍采用金相方法.     

β相区凝固的铸造γ-TiAl基合金的微观组织(英文)

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)及差示扫描量热仪(DSC)研究Ti-43Al-4Nb铸态合金及其热处理态合金的显微组织以及相转变行为。结果表明:通过从β相区凝固的方法可以获得组织细小的铸态Ti-43Al-4Nb合金;凝固过程中γ晶能够直接从β相中形核,β相与γ相沿初始α晶界共存,有效地抑制了铸态Ti-43Al-4Nb合金晶粒的长大;Ti-43Al-4Nb合金在凝固过程中的相转变顺序为L→L+β→β→α+β→α+βr→α+γ+βr→(α2+γ)片层+γ+βr;经1250℃、16h热处理后,Ti-43Al-4Nb合金的显微组织与铸态组织相比有一定程度的粗化;由于Nb元素的充分扩散以及β相的非平衡状态,经过上述热处理过程后残余β相能够被完全消除。     

热等静压和热处理对快凝NiAl-Cr(Mo)-Hf共晶合金显微组织和压缩性能的影响

快速凝固可明显细化NiAl-Cr(Mo)-0.5Hf共晶合金的组织,使合金中的富Hf相部分以Hf固溶体的形式存在,改善了Heusler相(Ni_2AlHf)和Hf固溶体的形态和分市,明显提高了合金的室温压缩性能.快凝合金热等静压或高温热处理后,合金中的Heusler相进一步向Hf固溶体转变,而且Heusler相和Hf固溶体均由原来的近连续分布转变为不连续分布;热等静压处理快凝合金中的初生NiAl相呈现粗化的趋势,而高温热处理快凝合金中的初生NiAl相有所减少.热等静压和高温热处理工艺进一步改善了快凝合金的高温压缩性能.     

高压凝固Ti-48Al合金片层组织失稳机理研究

采用高压凝固设备制备了Ti-48Al(at.%)合金,并在真空封装后进行热处理实验,研究热处理对高压凝固Ti-48Al合金的片层组织失稳机理。结果表明,在低于共析转变温度进行热处理时,常压凝固Ti-48Al合金组织中较难发现α₂相颗粒,而高压凝固片层组织界面处已开始析出α₂相颗粒。加热至1280℃进一步确定,相比于常压凝固,高压凝固Ti-48Al合金更易分解,且片层组织中γ相优先分解,长杆状的残余α₂相经历球化长大,本文的研究为进一步研究高压下组织与相转变提供了基础,丰富了高压凝固理论。     

高压凝固Ti-48Al合金片层组织失稳机理

采用高压凝固设备制备了Ti-48Al(原子分数,%)合金,并在真空封装后进行热处理试验,研究热处理工艺对高压凝固Ti-48Al合金的片层组织失稳机理。结果表明,在低于共析转变温度进行热处理时,常压凝固Ti-48Al合金组织中较难发现α_2相颗粒,而高压凝固片层组织界面处已开始析出α_2相颗粒。加热至1280℃进一步确定,相比于常压凝固,高压凝固Ti-48Al合金更易分解,且片层组织中γ相优先分解,长杆状的残余α_2相经历球化长大,这为进一步研究高压下组织与相转变提供了基础,丰富了高压凝固理论。     

定向凝固Tb-Dy-Fe合金的热处理组织与性能

采用区熔定向凝固的方法,制备〈110〉取向Tb-Dy-Fe超磁致伸缩合金晶体.用管式炉氩气保护,在900-1100℃进行4和48 h的均匀化热处理,研究了热处理对Tb-Dy-Fe合金取向、组织、磁致伸缩性能和力学性能的影响.结果表明,热处理不改变Tb-Dy-Fe合金的轴向择优取向;热处理4 h后,网状富稀土相明显退化,向颗粒状转变;热处理48 h后,网状富稀土相基本消失,形成大量颗粒状富稀土相.热处理明显提高了Tb-Dy-Fe合金样品的磁致伸缩性能,特别是提高低场磁致伸缩性能,但力学性能下降.经4 h热处理,本实验条件下制备的〈110〉取向Tb-Dy-Fe合金样品综合性能最好.     

不同熔体热处理工艺后Al-Cu-Ti合金的晶粒细化及力学性能改善

本文研究了添加细化剂和不同热处理工艺（过热处理和热速处理）对Al-Cu合金的改性。分析了Al-Cu-Ti合金的相组成、凝固微观组织和力学性能。此外,采用差示扫描量热法（DSC）研究了Al-Cu-Ti合金在不同熔体热处理工艺后的熔体结构转变行为。实验结果表明,热速处理极大地细化了Al-Cu-Ti合金晶粒,且力学性能得到有效改善。通过对热力学相变分析,发现Al-Cu-Ti合金经过热处理和热速处理后的熔化潜热随着界面能的增大而变小,从而在一定程度上细化了合金的微观组织。     

热处理对定向凝固Ti-45Al-8Nb-（W,B,Y）合金组织的影响

研究两种热处理制度对Bridgeman法制备的典型定向凝固Ti-45Al-8Nb-（W,B,Y）（摩尔分数,%）合金组织的影响。两种典型的定向凝固显微组织分别为胞状生长形貌全片层组织和枝晶状生长形貌块状组织,对其热处理发现：热处理1250℃,24h＋900℃,30min＋AC能有效消除其定向凝固合金中的B2相,并将快速定向凝固时产生的块状组织转变为片层组织,在胞状间及枝晶臂上分别获得了宽度为150-200μm和50-100μm的柱状晶。热处理1400℃,2h＋900℃,30min＋AC能同时消除B2相、块状组织及凝固偏析,但造成了晶粒的严重长大。热处理能有效改进定向凝固合金的显微组织。     

Al-6%Cu合金熔体结构变化及对凝固组织的影响

为了探索合金熔体结构与凝固组织的相关性,改善Al-Cu系合金的组织性能,使用四探针电阻法研究了Al-6%Cu合金升温过程中的电阻率行为。结果表明,在熔体过热处理温度区间该合金存在明显的电阻率突变现象,暗示在该阶段合金熔体发生了温度诱导的结构转变。合金金相组织观察和力学性能测试表明,该结构转变使得合金凝固组织晶粒尺寸明显细化、晶粒形貌趋于等轴化;在过热处理后,合金屈服强度提高了约18%,表面洛氏硬度提高了约14%。     

热轧不锈钢板带粗轧机架高速钢轧辊的研制

由于不锈钢热轧板带产线粗轧温度高、压下量大、轧辊咬入角大、辊面受挤压力和摩擦力更大等工况特点,原轧辊材质的应用受到了限制。介绍了热轧不锈钢板带粗轧新型高速钢轧辊的研制情况,主要介绍了其化学成分、热处理工艺、内层材质的设计及其组织性能。该新型高速钢轧辊在国内某1 780 mm不锈钢热轧产线粗轧机组的应用取得了较好效果,毫米轧制量为7 000 t/mm,下机辊表面光洁,表面粗糙度为1.3～1.6 μm。     

高线辊环精轧过程中热疲劳行为研究

利用有限元的方法,以精轧机用粘结相含量为20wt%的YGR45硬质合金辊环为研究对象,分别对轧制速度分别为40 m/s、80 m/s、160 m/s进行轧制模拟;并结合不同的冷却条件,研究了不同轧制速度下硬质合金辊环在高线热轧过程中的的热行为。结果表明:随轧制速度的增加,辊环温度梯度变小,有效的冷却装置能使辊环的最高温度、平均温度和温差保持不变,而没有冷却装置的则不能。高的温度变化速率是高线精轧辊环表面出现热疲劳裂纹的主要因素。     

1580mm热连轧机精轧支承辊新材料研制

研制出一种热连轧机精轧支承辊用新材料,通过试验测定了该材料的CCT曲线、淬火和回火加热温度,并测试了该钢种的各项性能。结果表明,通过强化淬火热处理冷却工艺方法,获得(马氏体+下贝氏体)基体+(M7C3+MC)型碳化物的金相组织,提高了支承辊耐磨性和抗接触疲劳强度,达到支承辊轧制周期延长一倍的目标。     

炼钢粉尘回收轧机用热轧辊辊套材料的研制

开发了4种成分不同的Cr-Mo-V系炼钢粉尘回收轧机用工作辊辊套材料,通过临界点及连续转变曲线测定、热处理工艺筛选、深冷淬火试验以及显微组织与力学性能分析等确定了热轧辊辊套材料的最佳成分与热处理工艺。结果表明:该材料具有良好的淬硬性、淬透性、耐磨性能及优良的高温使用性能,其综合性能指标超过国外同类产品。     

热连轧粗轧立辊磨损模型的研究与应用

在热轧带钢生产过程中,粗轧立辊会不可避免地出现磨损现象。立辊磨损沿辊面非常不均匀,下线轧辊辊面呈梯形,最大磨损处磨损量可达5 mm。这严重影响了粗轧模型的设定精度,从而使带钢宽度控制精度降低。为了提高模型对立辊的设定精度,对辊面磨损范围各个位置的磨损量进行了分区计算,建立了新的粗轧立辊磨损计算模型。该模型在某1 500 mm热连轧生产线的应用表明,粗轧立辊磨损量计算值与实测值吻合较好,粗轧模型宽度预报稳定、准确。     

高碳高速钢轧辊中合金元素的作用及成分设计

高碳高速钢轧辊具有良好的抗高温磨损和抗热疲劳性能,在热轧钢生产中获得了广泛的应用。本文对高碳高速钢轧辊中各种元素的作用进行了详细分析,并设计了耐磨高速钢轧辊成分,应用于热轧棒材轧机上,获得了良好的使用效果。     

Neural network for identification of roll eccentricity in rolling mills

The roll eccentricity in a rolling mill may define the limit of achievable thickness tolerances and thus is subject of interest for the automation equipment in hot rolling mills as well as in cold rolling mills. Today's demand on thickness tolerances less than 0.8% require efficient methods for roll eccentricity identification and compensation. This paper should present a solution for identifying roll eccentricity by using a neural network with a comparison to other methods in order to show the advantages and disadvantages for further use in a roll eccentricity compensation. The solution is verified on measured data sets of a cold rolling mill.     

Cr系白口铸铁的相间腐蚀机理及其电化学行为

应用定向凝固技术制备了Ｃｒ系白口铸铁,采用萃取法制备碳化物试样,用失重法测得腐蚀速率,并通过电化学法探讨Ｃｒ系白口铸铁在腐蚀介质中的相间腐蚀机理,结果表明：⑴Ｃｒ系白口铸铁在腐蚀介质中存在严重的相间腐蚀,相间腐蚀失重率占合金总体育馆２失重率的一半以上;⑵碳化物的电化学行为不同于合金和基体,一直处于自钝化状态,Ｍ７Ｃ３型碳化物比Ｍ３Ｃ型更耐蚀,更稳定;⑶碳化物与基体两相间的腐蚀电位差是相间腐蚀的驱动     

Hot rolling mill roll microstructure interpretation: A computational thermodynamics study

The microstructure of the interface of a high chromium cast iron/ductile cast iron composite hot rolling mill roll has been interpreted with the help of Fe-Cr-Si-C laboratory alloys and thermodynamic calculations of their solidification paths. It has been shown that the mill roll presents two limiting microstructures: the ductile cast iron core and the white cast iron shell. While the core is heavily contaminated with chromium, originating from the partial dissolution of the shell during core pouring, the shell shows a typical high chromium white cast iron micro-structure, since it remains solid during processing. The high chromium contents in the core originate a typical “mottled” cast iron microstructure, combining nodular graphite and ledeburite. The region between the two limiting microstructures is called interface. As the distance from the core toward the shell increases in the interface, the content of chromium increases but that of silicon decreases. The resulting microstructural gradient shows ledeburitic M₃C, hexagonal-section M₃C, duplex M₃C/M₇C₃ carbides, and M₇C₃ carbide, which could be well correlated with the calculated solidification paths of the laboratory samples.     

大型支撑辊的堆焊修复工艺及应用

大型支撑辊重量大、辊径大、辊面长、耐磨层厚,采用传统的堆焊工艺修复Cr3~Cr5大型支撑辊难度大,母体金属与堆焊层容易在堆焊时发生相变,导致开裂。另外,传统的轧辊堆焊修复工艺不合理,修复的轧辊力学性能较差,限制了轧辊的使用寿命,大量报废的轧辊尤其是大型轧辊长期堆积在轧钢厂内,增加了生产成本,造成了极大浪费。为此,开展了大型热轧Cr3~Cr5支撑辊及大型冷轧Cr3支撑辊焊材制备、堆焊工艺及修复技术研究。技术实施表明,修复后的支撑辊使用寿命达到新轧辊的寿命,每支堆焊修复支撑辊上机使用至报废尺寸,至少可循环堆焊修复3次,使支撑辊单项辊耗成本在每个循环周期内降低40%~60%,同时解决了大型支撑辊焊接性能不稳定的难题。