谈碳钢的锻造温度范围

不少资料和教材都将工业纯铁等同一般低碳钢,根据碳钢的锻造温度范围确定工业纯铁的锻造温度,这必然导致工业纯铁锻件报废.碳钢正确的锻造温度范围应不包括工业纯铁.     

怎样锻造电工纯铁

我厂在修造电机时,一些配件是用电工纯铁制造的。在锻造电工纯铁的过程中,由于对纯铁工艺性能认识不足,又缺乏实践数据,曾走过一段弯路,造成了一些废品。经过不断摸索与总结,制定了对不同牌号电工纯铁的锻造规范:     

损伤容限型钛合金的等温锻造温度研究

研究了TC21钛合金在5.5×10-4s-1恒应变速率、40%变形程度条件下,等温锻造温度变化对锻件组织和性能的影响。结果表明:TC21钛合金显微组织对温度变化敏感,在两相区锻造时,显微组织由初生α相和β转变组织组成,并且随着变形温度的提高,初生等轴α相的含量逐渐减少,晶粒尺寸增大;在相变点温度锻造时得到网篮组织;在相变点以上温度锻造时得到片状组织。室温拉伸强度和断裂韧性随锻造温度的升高呈现增加趋势,室温拉伸塑性明显降低。在965℃等温锻造时,显微组织为较细的片状组织,强度、塑性和断裂韧性达到较佳匹配,获得较好的综合力学性能。965℃为较佳等温锻造温度。     

Mg-8Gd-1Er-0.5Zr合金多向锻造工艺及锻后组织与力学性能研究

为改善和提高Mg-8Gd-1Er-0. 5Zr合金的组织和力学性能,采用不同锻造温度和累积应变量对Mg-8Gd-1Er-0. 5Zr合金进行了等温多向锻造实验,并测试和分析了合金的组织和力学性能。实验结果表明:在实验温度范围内,随着锻造温度的升高,Mg-8Gd-1Er-0. 5Zr合金的可锻性逐步提高;在420℃锻造时,锻造初期产生大量的孪晶以协调变形,随着锻造温度升高至480℃,孪晶数量减少,再结晶晶粒数量增加,且平均晶粒尺寸有一定的增大;在累积应变量Δε=0. 66时,与420℃锻造时相比,450℃锻造后的试样强度略有降低,但伸长率明显增加,其抗拉强度、屈服强度、伸长率分别为295 MPa、252 MPa、13. 8%,但当锻造温度提高到480℃时,强度下降;当锻造温度一定时,随着累积应变量的增加,合金内部组织经历了从原始粗晶到混晶组织、再到由再结晶晶粒组成的细小均匀组织的演变,且合金在Δε=0. 66时的力学性能最佳。最终,确定了Mg-8Gd-1Er-0. 5Zr合金的锻造温度优选为450℃。     

地锚拉杆镶嵌锻造后再结晶的研究

从耐腐蚀性能的角度讨论了地锚拉杆镶嵌锻造的必要性。拉伸试验表明,地锚拉杆镶嵌锻造后,实用强度达不到设计要求的28．8 kN,断裂部位发生在拉杆镶嵌锻造部分,且靠近锁紧扣孔口。对拉杆镶嵌锻造部分的前后组织进行了金相观察,结果显示,拉杆冷变形后的细长晶粒经镶嵌锻造后重新转变成了等轴晶粒,产生了再结晶,冷变形强化效果消失是导致其实用强度下降的根源。进一步研究表明,拉杆产生再结晶是由高温锁紧扣锻坯热传导致其温度升高造成的。故镶嵌锻造前,在拉杆镶嵌锻造部分浸涂一定比例的混合液,使拉杆镶嵌锻造后的温度低至再结晶温度以下。采用此方法后的拉伸实验结果表明,地锚拉杆镶嵌锻造后实用强度未明显下降,金相分析也表明未产生再结晶。     

钛合金涡轮盘锻造时动态和有限元模拟

航空发动机涡轮盘通常是在高温下锻造而成。因为钛合金组织变化对加工温度和应变速率非常敏感,所以对锻造的工艺参数选择是很重要的。复杂形状盘件要求锻模形状合理,以便锻后盘件组织具有完整连续的金属流变分布。合理的锻造工艺参数可使锻造盘件组织中不产生切变带、晶间裂纹缺陷,并使被锻合金保持良好的加工性,锻后获得所期望的组织。依据材料变形时产生的流变热和与变形期间出现的组织变化相关的能量耗散之间的互补关系而建立的材料变形动态模拟技术(DMM),如利用柱状试样在不同温度和不同应变速率条件下进行压缩试验,并观察组织,便可在…     

纯铁在高应变率下的流动应力特征及其动态塑性本构关系

利用MTS材料试验机和分离式Hopkinson压杆实验装置,对锻造后经930℃下退火2h的纯铁材料进行压缩实验,测定纯铁在准静态条件(10-3s-1~100s-1)和高应变率(650s-1~8500s-1)下的应力-应变曲线。实验结果表明,纯铁是应变率敏感材料,纯铁在高应变率条件下,具有应变率增强、增塑以及应变强化效应,高应变率下的塑性变形过程中产生的绝热升温对材料具有热软化作用。基于Johnson-Cook(J-C)本构模型,引入绝热温升软化项对模型进行修正,通过实验数据拟合得到了纯铁的动态塑性本构关系,模型计算结果和实验结果证明,该模型可以较好地预测纯铁在高应变率下的塑性流动应力。     

合金元素和退火工艺对电磁纯铁矫顽力的影响

为了使电磁纯铁获得更低的矫顽力,通过利用Thermol-Calc软件计算相变温度、系列温度退火、光学显微组织观察分析、直流磁性能检测等手段研究合金元素和退火工艺对电磁纯铁矫顽力的影响。结果表明,添加1.4%Si、1.0%Mn可使电磁纯铁矫顽力数值降低,继续增加Si、Mn的含量磁性恶化,矫顽力增大,添加0.1%P对矫顽力几乎没有影响。电磁纯铁相变温度A₁为880 ℃时,在A₁-10 ℃退火矫顽力最低;无相变温度时,高温(1100~1200 ℃)退火矫顽力最低。含1.4%Si的电磁纯铁1100 ℃退火后H_c数值(16.85 A/m)最低,满足超级电磁纯铁DT4C的矫顽力要求。     

DT4锻造开裂原因分析及控制措施研究

为了分析电磁纯铁DT4在850~1150℃区间锻造时经常出现开裂的原因,选用DT4拉伸试样和压缩试样,在Gleeble1500上分别进行高温热模拟拉伸试验和压缩试验,同时完成了DT4从α-Fe向γ-Fe相变点检测。试验发现:DT4从α-Fe向γ-Fe的相变温度为900℃,在高于相变点温度(912,920和950℃)进行拉伸时出现双颈缩,颈缩点温度接近相变温度,在900和950℃进行压缩试验,在试样两端出现异常流动。在850~1150℃区间内,变形集中在α-Fe向γ-Fe同素异构转变温度区,压缩应力应变曲线显示两相转变区强度比相邻高温区和低温区均低,导致锻造时在相变区出现变形集中而开裂。因此,在锻造过程中避开α-Fe向γ-Fe相变温度区可避免锻造开裂。     

准β锻造工艺对TC21钛合金大型锻件组织及性能的影响

以TC21钛合金特大规格棒材及其制备的大型锻件为研究对象,采用准β锻造工艺锻造TC21钛合金,分析了3种不同锻造方案对锻件微观组织和力学性能的影响规律。结果表明:TC21钛合金可在相变点以上一定温度采用准β锻造工艺加工,在不同的加热工艺参数下,通过双重退火进行热处理,均可获得较好的冶金组织和力学性能。TC21钛合金在准β锻造过程中,不同的锻造温度和锻造火次均能获得较好的拉伸性能(1100 MPa左右)和断裂韧性(大于90 MPa·m~(1/2))。在准β锻造过程中,较高的锻造温度有利于获得网篮组织,合金的断裂韧性较高,组织内片层α相存在粗化趋势;较低的准β锻造温度有利于细化微观组织,但锻造后组织中会有少量残余等轴α相存在。在锻造变形量相同的情况下,较少锻造火次可以获得更加细小的微观组织,但锻件不同部位的微观组织形态存在差异。