超高强度钢十亿周疲劳研究

利用20kHz压电超声疲劳试验技术，对六种抗拉强度高于1500MPa的低合金钢进行测试。结果表明，这些材料并不存在传统规范中所谓的“疲劳极限”，它们在超过10^7，甚至10^9应力循环后仍然继续发生破坏，而且其S－N曲线表现出“阶梯”型特征。研究还发现，这些材料都存在一个分界应力幅值区间（或应力循环数区间，大约在10^6到10^7的平台内），裂纹萌生由试件表面向其内部转换。实验证明了十亿周级超高周疲劳裂纹由试件内部萌生的机理。     

工业铝灰(AD粉)在炼钢生产中应用与分析

介绍了工业铝灰(AD粉)在LF炉中代替萤石分别在硅锰镇静钢和铝镇静钢上的应用情况。通过对工业铝灰(AD粉)进行无害化处理,在改善渣况,强化了脱氧、去夹杂的同时,有效的解决了钢中增氮问题,降低了生产成本。     

消失模铸造球墨铸铁减速机壳体夹杂及缩孔消除研究

消失模铸造生产球墨铸铁减速机壳体,减速机壳体端面出现夹杂和缩孔缺陷.通过在铸件端面增加余量,解决了减速机壳体端面的夹杂.探索出散热新工艺和柔性冷铁工艺,并严格控制铸造过程负压,解决铸件热节区域缩孔缺陷.实验结果表明,散热工艺和柔性冷铁工艺均能够解决消失模铸造球墨铸铁减速机壳体缩孔缺陷,并且工艺简单,工艺出品率高.     

控制大型饼类锻件夹杂性缺陷的镦粗成形工艺研究

镦粗变形是大型饼类锻件的主要成形方式,夹杂性缺陷是其主要质量问题。镦粗变形使锻件心部的塑性夹杂有可能成为片状,这种片状夹杂在一定的力学条件下会产生微观乃至宏观裂纹。因此控制夹杂物的变形并防止产生夹杂裂纹是饼类锻件锻造工艺所要研究的主要内容。为此,本文分别研究了旋转进砧法、梅花布砧法、排砧法和圆弧砧法等四种镦粗工艺条件下,大型饼类锻件心部夹杂物的变形、金属变形及损伤因子的分布情况。分析结果认为旋转进砧法可以有效控制锻件内部的夹杂物形貌。     

位错与含裂纹非理想界面圆形夹杂的干涉效应

研究了基体中任意位置的螺型位错与含裂纹非理想界面圆形弹性夹杂的干涉力学问题。运用复变函数的解析延拓技术与奇性主部分析方法,获得了该问题复势函数的一般解答。作为典型例子,求出了非理想圆形界面含一条裂纹时基体和夹杂区域复势函数的封闭形式解。计算了作用在螺型位错上的位错力。讨论了含裂纹的非理想界面以及材料失配对位错力的影响规律。结果表明:与含裂纹理想界面相比,非理想界面对位错力的影响更大,对位错的捕获能力更强。硬夹杂时,可能存在非稳定平衡点,使得非理想界面、界面裂纹和夹杂对位错的作用力为零;软夹杂时,非理想界面、界面裂纹和夹杂则始终吸引位错。     

微夹杂在热压缩过程中的变形及损伤行为

针对大型2.25Cr1Mo0.25V钢锭中存在的大量尺寸小于100μm的微夹杂,采用热压缩实验及有限元数值模拟其对高温变形及损伤行为进行研究。结果表明,微夹杂变形能力取决于其内部状态,当内部无裂纹时,强度较高,热变形前后自身不变形也不破裂,但会引起附近基体开裂;当其内部含有微裂纹时,强度明显降低,可以随基体一起变形,不会对基体造成明显损伤。     

通过控制渣成分提高钢的洁净度

轴承部件处于机械设备的连接轴位置，故受到反复应力，因此在使用一定时间之后，可能产生疲劳裂纹。为了保证其与机械设备的使用寿命同步，必须提高轴承钢的质量。影响轴承钢寿命的因素是：非金属夹杂和偏析等。在这些因素中，已经用各种方法对非金属夹杂的影响进行了研究。根据这些研究可知，     

非金属夹杂物模型研究

最近几年，对板坯表面质量的要求日益严格。钢水中的非金属夹杂物将导致薄钢板的表面缺陷并堵塞连铸过程中的水口。为此，国外有人采取了很多方法来去除钢水中的非金属夹杂物。在一项研究中，根据湍流凝聚和斯托克斯凝聚开发了中间包和连铸结晶器中非金属夹杂物凝聚和上浮的数学模型。得到下列结果：在中间包中，斯托克斯凝聚机理起主导作用，并且让钢水在中间包中保持足以使夹杂物上浮的时间是非常重要的。在结晶器中，氧气泡可能聚集在许多三氧化二铝夹杂物的表面上。这可能在板坯中形成大的三氧化二铝串状物。     

熔渣的化学统计热力学模型的应用

本文介绍了基于化学统计热力学的熔渣模型，模型考虑到多元氧化熔体由氧离子与其周围的阳离子组成的“晶胞”构成，并通过化学统计学热力学的推导，利用少量的二元氧化物系热力学参数计算复杂的三元及多元氧化物系的热力学性质，利用此模型，计算了钢中生成的氧化物夹杂的成分，计算与实验结果一致。