球墨铸铁冷却壁热态实验与数值模拟

为测定消失模工艺生产的球墨铸铁冷却壁的实际冷却性能,进行1∶1热态实验。同时建立铸铁冷却壁三维稳态传热模型,模拟铸铁冷却壁的温度场分布。热态实验结果表明:该球墨铸铁冷却壁壁体与冷却水之间的综合换热系数为228 W/(m2·℃),与日本新日铁第四代冷却壁相近。炉温变化对冷却壁热面温度的影响大于其对冷却壁冷面温度的影响。提高冷却水速可以降低冷却壁壁体温度,但效果不明显。模型计算结果与热态实验的比较,验证了计算模型的有效性。     

海洋管道强制冷却焊接施工工艺

针对海洋管道建设的技术需求,以X65钢为研究对象,对X65钢管在环焊缝焊后冷却至270℃进行水强制冷却,其焊接接头的X射线检测结果和力学性能均满足API 1104-2005及DNV-F101标准的技术要求,说明在270℃以下强制冷却焊接工艺能够满足接头性能要求,该工艺能够在一定程度上提高海洋管道的施工效率,降低施工成本.     

固溶冷却方式对AM50镁合金组织和耐蚀性能的影响

通过XRD、SEM、EDS、电化学腐蚀测试,研究了铸造AM50镁合金固溶后水冷和炉冷两种处理方式对组织及耐蚀性能的影响。结果表明,固溶处理后,由于大量Al固溶进α-Mg中,两种方式冷却的AM50镁合金相组成主要为α-Mg、Al₆Mn和少量β-Mg₁₇Al₁₂。由于冷却速率的不同,炉冷样比水冷样的β-Mg₁₇Al₁₂的数量多,体积大,并且围绕Al₆Mn相析出,而且大多在晶界处析出。由极化曲线和腐蚀速率曲线可以看出炉冷样的腐蚀速率较高,耐蚀性较差。由于β-Mg₁₇Al₁₂数量的增加以及α-Mg相中固溶Al的数量减少,导致炉冷试样比水冷试样的腐蚀速率高,而且经过168 h腐蚀形成了蚀坑带。     

FEM Simulation of the Hydrogen Diffusion in X80 Pipeline Steel During Stacking for Slow Cooling

The influence of temperature on the hydrogen diffusion behavior in X80 pipeline steel during stacking for slow cooling was studied using electrochemical penetration method, the temperature field and the hydrogen diffusion in this pipeline steel during stacking for slow cooling were simulated by ABAQUS finite element method(FEM) software. The results show that in this process there is a reciprocal relationship between the natural logarithm of hydrogen diffusion coefficient and temperature. The cooling rate decreases gradually with the increase of steel plate thickness. The hydrogen content is higher at high temperature(500–400 °C) than that in low temperature region(300–100 °C). The FEM simulation results are consistent with the experimental ones, and the model can be used to predict the hydrogen diffusion behavior in industrial production of X80 pipeline steel.     

铝合金圆铸锭均热炉选择过程中几个值得注意的问题

结合我公司扩建中的工程项目,简要评述铝合金圆铸锭均热炉选择过程中的几个问题,它们涉及炉型的选择,炉子的生产效率和升温能力,加热温度均匀性,冷却室和均热-冷却炉组的节能等问题。阐述了笔者自己的见解。     

弛豫及冷却过程对大变形管线钢组织及性能的影响

利用Gleeble-3800模拟X70大变形管线钢奥氏体再结晶区和非再结晶区的双道次变形、弛豫及加速冷却过程.采用金相显微镜、SEM等试验方法,研究了空冷驰豫时间及冷却速度对显微组织的影响.结果表明:从770℃弛豫到700℃后开始快冷的冷速为8.1℃/s时,驰豫时间(53.8～100 s)对组织、硬度的影响较小;不同弛豫时间对应的组织均为双相组织,马氏体/贝氏体呈岛状分布在铁素体基体上,铁素体晶粒大小不一,碳化物多且密集;从770℃弛豫到700℃后采用水冷时,随着驰豫时间延长,双相组织中铁素体增多,硬度降低;相同驰豫时间及水淬方式冷却试样的硬度及马氏体/贝氏体数量明显高于8.1℃/s冷却的试样.     

基于增材制造技术的注射模镶件冷却水路优化设计

利用Moldflow软件对平板电视底座支架成型过程进行模拟仿真,对传统冷却水路、圆形随形冷却水路、方形随形冷却水路方案进行了模拟分析。结果表明,圆形和方形随形冷却水路冷却周期明显短于传统水路,圆形和方形随形冷却水路冷却周期相近;圆形随形冷却水路承受注射压力优于方形随形冷却水路。利用选择性激光熔化技术快速制造出具有随形冷却水路的注射模镶件,将该镶件应用实际生产,成型的塑件质量良好,模具冷却周期缩短了50%。     

低碳钢表面氧化铁皮在连续冷却过程中的组织转变

实验室条件下研究了低碳钢表面氧化铁皮在连续冷却过程中的组织转变,分析了卷取温度和冷却速率对Fe1-yO相变的影响。在不同连续冷却条件下,最终的氧化铁皮结构可分为两类,第一类氧化铁皮只包含先共析Fe3O4和残余Fe1-yO;第二类氧化铁皮由共析组织、先共析Fe3O4和少量残余Fe1-yO组成。结果表明,低冷却速率有利于共析反应的发生。在400~500℃,Fe1-yO最不稳定,在该温度区间卷取,最终氧化铁皮中将出现大量的共析组织。当卷取温度远高于570℃,Fe2+在Fe1-yO中扩散,使Fe1-yO的阳离子空位浓度降低,稳定性提高,这种Fe1-yO的共析转变需要更长时间,最终的氧化铁皮中共析组织含量较低。     

无坩埚熔炼气雾化技术制备Ti6Al4V粉末

本论文采用自主研发设计的无坩埚熔炼气雾化设备制备适用于金属增材制造的球形Ti6Al4V粉末。通过调节进料速度与雾化压力,45μm以下的粉末收得率可达35 wt.%,高于旋转电极制粉的收的率（~10 wt.%）通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和金相显微镜（OM）表征粉末显微结构与组织。结果表明制备的Ti6Al4V粉末具有良好的球形度和表面光滑,良好的流动性和较高的松装密度使其可用于金属增材制造与注射成型等。由于雾化过程中粉末的冷却速度为 104-108 K/s,粉末中的β相在冷却过程中转变为针状α′ 相。     

淬火冷速对过共析轨钢中珠光体组织的影响

采用OM、SEM以及硬度测试等方法研究了淬火工艺中冷却速率对过共析轨钢珠光体组织特征的影响规律。结果表明,随着冷却速率的提高,珠光体片层间距和渗碳体厚度均逐渐减小,分别由302 nm和43.6 nm减小到205 nm和29.2 nm。珠光体片层间距的细化对硬度提高起到了一定作用,使其由286 HV提高到了348 HV。