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。     

工程认证背景下材料成型及控制工程实验教学改革

针对材料成型及控制工程实验课(简称成型实验课)传统教学方法中存在的弊端,通过实验室优化管理、教学体系设计及教学改革,构建了一套适合于学生专业技能提高的管理和教学模式。实现了实验课与理论课的有效结合,实验室管理逐步完善,实验教学质量显著提高,学生综合应用专业知识解决实际问题能力得到大幅度提升。     

钢管控制冷却物理模拟平台的建立及传热边界条件的确定

目前关于钢管控制冷却的研究没有专门针对其关键问题传热边界条件进行深入分析。为此基于钢管热机械控制工艺实际,建立钢管控制冷却全尺寸物理模拟平台,测定28CrMoVNiRE油井管在水量11.4 L/min、气压0.2 MPa,水量11.4 L/min、气压0.3 MPa和水量18.0 L/min、气压0.3 MPa三种不同气雾控制冷却条件下的冷却曲线,通过反传热法计算钢管表面的热流密度和换热系数,分析钢管在气雾控制冷却条件下的传热边界条件。结果表明,影响钢管气雾控制冷却传热的关键因素是气水混合比,其最佳值为6～7;换热系数随温差ΔT的下降依次经历高温慢速增加阶段、中温稳定阶段和低温快速增加阶段。采用有限元正算法,验证了反传热计算结果的可靠性。钢管控制冷却后细化的微观组织验证了气雾控制冷却物理模拟技术的可行性。钢管控制冷却传热边界条件的确定对于实现钢管在线气雾控制冷却工艺具有重要的指导意义。     

不同热处理条件下贝氏体钢的微观组织和疲劳裂纹扩展

以贝氏体钢为研究对象,设计了4种热处理工艺,研究了不同热处理工艺下试验钢的显微组织及疲劳裂纹扩展速率。结果表明,热轧态试验钢的微观组织以粒状贝氏体为主,其上分布有少量的板条贝氏体、马氏体和粗大块状M/A岛,残留奥氏体的体积分数为16.2%,但稳定性较差,裂纹能够直接穿过粗大的块状M/A岛继续扩展,疲劳裂纹扩展速率最快。经900 ℃奥氏体化+空冷后,显微组织以板条贝氏体和马氏体为主,M/A岛仍为粗大的块状,残留奥氏体含量减少至12.3%,疲劳裂纹扩展速率略有降低。经900 ℃奥氏体化+380 ℃盐浴等温30 min +空冷后,显微组织以细密、有序的板条贝氏体为主,残留奥氏体含量减少至10.2%,以薄膜状伴生在板条贝氏体间,板条状贝氏体及板条间的残留奥氏体薄膜会使裂纹端钝化、分叉、偏折,阻碍裂纹扩展的能力增强;经350 ℃回火240 min后,显微组织以马氏体和板条贝氏体为主,残留奥氏体含量比热轧态略微降低,为14.9%;而经450 ℃回火240 min后,显微组织以板条状贝氏体为主,其上分布有少量的马氏体,残留奥氏体体积分数减少至8.6%,也以薄膜状伴生在贝氏体板条间,同时有大量的碳化物析出,裂纹扩展速率最慢。     

稀土元素Ce及热处理对过共析轨钢组织及力学性能的影响

研究了稀土元素Ce及热处理对过共析轨钢中夹杂物、微观组织形貌及力学性能的影响规律。结果表明,热处理促进稀土Ce在界面偏聚,充分发挥Ce细化珠光体片间距、净化强化晶界及变质细化脆性夹杂的微合金化作用,并使相变过程充分进行,最终获得均匀连续的精细珠光体片层结构。Ce细化热处理过共析轨钢中珠光体片间距细化至87 nm,细化率高达43.8%,同时细化长条状MnS-MgO夹杂并变为近球状稀土夹杂物,使过共析轨钢获得最佳力学性能,抗拉强度可达1378 MPa,硬度达380 HBW,断面收缩率提高至23.95%,拉伸断口呈现韧性断裂特征。     

温度对纯铁中间层连接低活化钢扩散行为的影响

采用Gleeble-3500热模拟试验机,在950～1 100℃进行了低活化钢加纯铁中间层的扩散连接,通过对连接界面附近显微组织、元素分布和显微硬度的分析和测试,研究了温度对连接界面元素扩散行为的影响。结果表明：经不同温度扩散连接后,接头的显微组织由母材的板条马氏体、连接界面处的Fe-Cr固溶体和中心层未发生扩散的纯铁3部分组成。连接界面处发生互扩散形成扩散层,扩散层的厚度随温度升高而增加;Cr元素在纯铁中间层的扩散符合菲克第二定律,扩散系数与温度的关系为D=1.43×10^-7 exp（-210 900/RT）。     

37Mn5连铸坯高温热塑性的研究

在Gleeble-1500D热模拟机上,针对37Mn5钢连铸坯,进行了热塑性测试.分析了37Mn5试样的显微组织及试样断口性质与塑性的关系.研究了第Ⅲ脆性区的脆化原因.实验结果表明:在1 300℃至800℃区间存在两个脆性温度区,第Ⅲ脆性温度域为900～800 ℃,其断面收缩率ψ=60.23%～29.61%;为指导37Mn5管坯钢的生产实践提供理论依据.     

采用改进的Monte Carlo方法实现晶粒生长的拓扑变化

通过Delphi软件的图像操作语言对组织中的各个晶粒进行着色，以蒙特卡罗（Monte Carlo）模型为依据，通过改进其晶粒生长边界条件，晶粒生长方式和能量表现形式，对正常晶粒的生长进行了演化，在普通PC机上实现了模拟，模拟情况符合晶粒生长规律拓扑变化。直观地表现出晶粒生长各阶段的情况。     

变形工艺参数对BNbRE钢显微组织的影响

利用G leeb le-1500D热模拟试验机研究了变形量,变形道次数等对BN bRE钢组织形态的影响。利用光学显微镜和扫描电子显微镜,观察了BN bRE钢试样的组织形态,利用洛氏硬度计测试了试样的硬度值。结果表明:随着变形量的增加,BN bRE钢显微组织明显变细。变形量越大,珠光体的片间距就越小,珠光体的强度和硬度就越高。在其他条件相同时,变形道次数对BN bRE钢显微组织影响不大。     

材料成型控制工程基础课程建设与教学改革探索

结合材料成型控制工程基础重点课程建设与教学改革实践,对培养工程应用型人才的课程目标定位、课程体系优化、学生知识结构构建、教学理念与教学方式等方面进行了探讨,研究了＂课堂研讨会＂对学生思维模式转变的重要性,提出了发挥＂绪论＂内容的整体性作用与解剖＂知识点＂相结合的教学方式。