控温淬火工艺对Q960E超高强钢板组织性能的影响

研究了控温淬火新工艺对Q960E超高强工程机械用钢板组织性能的影响,测量了其静态CCT曲线,并与常规淬火+回火工艺进行了对比.结果表明:实验钢马氏体临界转变冷速为5℃/s,马氏体相变温度Ma、Mf分别为401℃、240℃.钢板在超快冷系统中淬火时,通过测温仪精确控制其心部温度达到Mf点以下100℃和200℃后停止淬火,...     

辊底炉炉辊改进前后的热损分析和控制优化

采用数学模型分析辊底炉炉辊改进前后的水冷合金辊、纤维辊的热损规律．分析辊底炉存在的问题,指出炉辊改进的原因和关键点;建立两种炉辊的传热模型,提出基于牛顿搜索的迭代规划求解算法;研究冷却水流速和进水温度与两种炉辊截面上不同材质界面处的温度、出水温度、温升、吸热量及换热系数的关系．结果表明:炉辊分界面温度、出水温度、冷却水温升随流速增加而减小,两种辊临界流速为0.07和0.09 m／s,大于临界流速发生湍流,冷却效果倍增;考虑到减少结垢和水系统造价,还应控制出水温度在45 ℃之下和温升小于10 ℃,合适流速为0.4～0.8 m／s和0.2～0.6 m／s,此时完全湍流,冷却效率高,温升小;再增大流速,冷却水吸热量变化不大,能耗增大;强制湍流换热时,纤维辊热损约为合金辊的78％．应用效果表明:炉辊改进及优化控制后,由于纤维炉辊热损小,并且不用磨辊,产量大大提高,吨钢燃料消耗量大幅降低．     

脉冲燃烧控制在大型高温热处理炉上的应用

针对合金板带产品在热处理加热过程中对燃烧气氛稳定性、炉温均匀性和控温精度、加热质量等指标要求较高的特性,深入研究脉冲燃烧控制技术,介绍了脉冲燃烧控制的技术特点及系统组成,探讨了特钢大型高温热处理炉上使用的脉冲燃烧控制模型的原理及特性。该炉采用的脉冲燃烧控制技术具有系统安全可靠、运行稳定、控制灵活、精度高的特点,保证了钢板热处理的高质量和稳定性。     

直接包套轧制铸态Ti-46Al-8Nb合金的组织特征及热变形机制

根据热模拟实验结果和动态材料模型建立了Ti-46Al-8Nb合金的热加工图,确定了合理的热加工工艺制度,并采用包套轧制方法制备了Ti Al合金板材,考察了轧制高铌Ti Al合金的组织演变规律及流变软化机制。结果表明,在低应变时加工图中只存在2个失稳区,当应变增加到0.4时,在1250℃、0.006 s^-1附近位置也出现了失稳;在1200℃、1 s^-1和1150～1200℃、0.01 s^-1附近存在典型的动态再结晶区域。最终结合应变速率敏感系数的分析,选择在1150～1200℃、0.01～0.03 s^-1,每道次变形量约为18%的条件下进行复合包套轧制,获得厚度约为0.85 mm、变形均匀无裂纹缺陷的板材,其热轧组织局域流变软化严重,存在明显的轧制变形带,但整体组织均匀性较好。Ti-46Al-8Nb合金在热轧过程中的流变软化以γ相的动态再结晶以及热-力作用下L(α/γ)层片组织的相变分解为主,其中再结晶过程主要是通过位错塞积诱导亚晶界形成进而完成小角度晶界向大角度晶界的转化,L(α/γ)→γ+α+B2...     

电磁场对水平双辊铸轧Ti/Al/Cu复合板界面结合强度的影响

利用水平双辊铸轧技术制备Ti/Al/Cu复合板，通过在铸轧过程中施加脉冲电场和电磁振荡场，研究不同外场对铸轧复合板界面结合强度的影响。结果表明：电磁场对铸轧过程的稳定性没有影响。施加脉冲电场和电磁振荡场后，Ti/Al界面和Cu/Al界面的扩散层厚度增加，界面结合强度显著提高。施加电磁振荡场后，在铸轧区的液穴内产生交变的电磁体积力。在电磁体积力的作用下，铝熔体内部产生震荡效应并对金属带表面进行冲刷，使金属带表面新形成的晶核脱离。此外，震荡效应使得金属带与铝熔体接触处的温度梯度降低，凝固速度减慢从而延长固-液接触时间。这些作用使得熔体在金属带表面铺展湿润更加充分，促进了原子间的互扩散，从而产生了更多的冶金结合区域并增大了冶金结合的强度。     

1500 MPa级含Al低密度马氏体超高强钢的相变行为和力学性能

采用全自动相变仪、扫描电子显微镜、电子万能拉伸试验机、宏观硬度计等设备和Thermo-Calc热力学计算软件研究了3种1 500 MPa级不同Al元素含量对马氏体超高强钢的相变行为、显微组织和力学性能的影响规律。结果表明，相对于不含Al实验钢，Al质量分数为3%实验钢的A_c1温度提高了24℃,Al质量分数为1.5%实验钢的A_c3温度提高了99.8℃,并且与不含Al实验钢相比，含3%Al的实验钢密度降低4.15%。随着Al含量的增加，实验钢热轧后直接水冷至室温的组织由单一的板条马氏体转变为马氏体+沿轧向拉长的铁素体两相层状组织。由于固溶强化以及混合法则的影响，马氏体超高强钢的抗拉强度与硬度都随Al含量的增加呈现出先增加后减少的趋势，1.5Al钢轧向抗拉强度达到1 723 MPa,硬度达到530HV,而3Al钢轧向-40℃低温冲击韧性最大可达到363 J。     

电磁铸轧Al-Mg-Si合金短流程制备工艺对其组织和力学性能的影响

采用电磁铸轧制备出无大尺寸中心偏析缺陷的Al-Mg-Si合金板坯，探究了短流程工艺(直接冷轧)和传统工艺路线(长时间均匀化后冷轧)对第二相演变、元素分布和力学性能的影响。结果表明，电磁铸轧Al-Mg-Si合金经直接冷轧后，第二相颗粒被显著破碎、细化，位错密度增大，因此，仅需短时固溶处理便可使初生Mg₂Si相快速回溶到α(Al)基体中，并使主要合金元素(Mg和Si)均匀分布。直接冷轧的样品经固溶处理后获得了细小的再结晶组织，并保留了部分未再结晶晶粒，增强了时效硬化能力。因此，在T4P和模拟烘烤硬化处理状态下，采用短流程工艺路线的Al-Mg-Si合金具有良好的力学性能，其强度和塑性均与传统工艺路线处理后的样品基本相同。结果表明，电磁铸轧Al-Mg-Si合金可以省略长时间的均匀化处理工艺，具有实现汽车用Al-Mg-Si合金短流程制备的潜力。     

Ti含量对耐磨钢相变行为及强韧性的影响

采用全自动相变仪、扫描电子显微镜、电子万能试验机、宏观硬度计等设备和Thermo-Calc热力学计算软件对比研究了Ti质量分数分别为0.018%和0.55%的2种耐磨钢的相变行为和强韧性，分析了相同轧制工艺、回火工艺下实验钢的显微组织和力学性能的差异。结果表明，0.55Ti钢中由于生成了大量微米级的TiC和少量Ti(C,N)粒子，降低了基体中的固溶C含量，提高了奥氏体化温度，同时致使其淬透性相对于0.018Ti钢有所降低；在930℃温度下淬火时，由于淬透性的下降，组织中出现了部分贝氏体组织。在0.55Ti钢中，由于微米级的TiC和少量Ti(C,N)粒子的存在，降低了实验钢的强度。此外，微米级的粒子作为冲击断裂时微裂纹形核点，促进了微裂纹的形核，降低了钢的韧性。