后桥主减速器壳体轴承座的裂解加工数值分析

利用ABAQUS 模拟后桥主减速器壳体轴承座的启裂并进行数值分析.壳体轴承座材料选用基体组织中珠光体体积分数50%的QT450，通过J积分确定了启裂点位置，计算出裂解载荷;分析了启裂时裂尖区域的塑性变形及其对轴承孔失圆量的影响，并进行了实验研究.结果表明，壳体轴承座的启裂点位于靠近裂尖中部位置;塑性区域位于裂尖根部呈蝶形分布，造成的轴承孔失圆度较小;裂解加工质量合格，说明轴承座适合使用裂解技术.研究结果为改进壳体轴承座的生产工艺流程奠定了坚实的理论基础，为壳体轴承座裂解材料的选择、裂解设备的设计、工艺过程的制定提供了参考.     

铸态QT550-7球墨铸铁制备及组织研究

为了研究铸态QT550-7球墨铸铁组织,铁液凝固过程及石墨球化机理,用回炉铁、生铁、废碳钢、球化剂、孕育剂等材料,采用双联熔炼法制备了球墨铸铁.经测试,化学成分和力学性能满足QT550-7球墨铸铁要求,球墨铸铁组织由铁素体+珠光体+球状石墨组成,凝固过程为糊状凝固.     

Ti微合金化450～550 MPa级耐候钢组织性能研究

设计了屈服强度达450～550 MPa级高强耐候钢化学成分,在实验室进行冶炼和热轧试验,测试和观察了试验钢的力学性能和显微组织,分析了 Ti含量对Ti微合金化耐候钢性能的影响.结果表明,试验钢的金相组织主要为在多边形铁素体基体上分布少量的珠光体;Ti微合金化耐候钢具有足够的强度和塑性,随着w(Ti)从0.025%增加到0.07%,试验钢的屈服强度从360 MPa增加到550 MPa;采用传统控轧控冷工艺可生产出屈服强度达450～550 MPa级高强耐候钢.     

CuPCr钢显微组织对全浸海水腐蚀行为的影响

为考察CuPCr型耐海水腐蚀钢不同显微组织的腐蚀行为,采用热轧后不同冷却方式分别获得贝氏体和铁素体+珠光体组织,进行模拟海水腐蚀的全浸加速腐蚀实验,并利用失重法测量腐蚀速率,采用SEM,XRD和电化学方法评价钢的腐蚀行为.结果表明:贝氏体组织能够在更短时间内形成比较致密的锈层,其耐蚀性能明显优于铁素体和珠光体组织.碳元素在贝氏体中的均匀分布减少了微电池数量,因而能够降低钢的腐蚀电流密度.     

控制冷却对管线钢X65组织细化与性能的影响

在实验室φ450热轧实验机上进行了微合金管线钢X65轧后控冷工艺的研究,以便为进一步工业化生产提供可靠的实验和理论依据.通过TEM分析可知,针状铁素体组织典型的形貌为非常微细的亚结构、高位错密度以及部分细板条铁素体,基体上弥散分布着M/A岛和渗碳体.实验表明,随卷取温度的降低和冷却速度的增加,显微组织明显细化,针状铁素体体积分数增加且力学性能得到提高.因而通过控制轧后冷却制度可以实现X65铁素体-少珠光体钢的柔性化轧制,细化组织,从而显著提高力学性能,达到甚至超过X70钢的级别.     

大气腐蚀在低合金钢显微组织中的发生与发展

采用光学金相技术结合交流阻抗测量,分析了三种低合金钢在模拟的沿海大气环境中的初期腐蚀行为.实验发现,显微组织直接决定钢的初期腐蚀行为并间接影响长期腐蚀行为.在腐蚀初期,铁素体钢中的大角晶界易于被择优腐蚀,而贝氏体内的小角晶界的择优腐蚀趋势较弱,铁素体+珠光体钢的择优腐蚀集中于珠光体及其边界.铁素体裸钢有较强的耐腐蚀性,但其锈层电阻随腐蚀时间增加产生的增量较小;贝氏体与铁素体+珠光体裸钢的耐腐蚀性较差,但其锈层电阻随腐蚀时间增加产生的增量较大,长期腐蚀性能更优.这些结果表明,在适当合金化后,贝氏体作为新型低成本高强度耐候钢的基本组织极具应用潜力.     

SCM435钢奥氏体连续冷却转变行为

利用热模拟试验机对SCM435钢的奥氏体连续冷却转变(CCT)曲线进行了测定和分析.结果表明:SCM435钢对冷速极为敏感,在冷却速度为005℃/s时,可以得到铁素体、珠光体及少量贝氏体组织;当冷速增加到1℃/s时,铁素体转变结束,同时开始产生少量马氏体组织.在实际生产中,通过与模拟预测相结合来控制冷却,抑制块状先析铁素体的生成,同时避免马氏体的大量产生,生产出冷镦性能及球化效果较为理想的基体组织.     

耐海水腐蚀钢10CrMoAl的组织结构和性能研究

采用国产180 mm厚连铸坯试制了耐海水腐蚀钢10CrMoAl,研究其显微组织、力学性能和耐腐蚀性能.试验结果表明,10CrMoAl材料组织为铁素体+少量珠光体;材料屈服强度Rel≥420 MPa;抗拉强度Rm≥580 MPa;屈强比不大于0.8;240 h周期浸润试验和盐雾试验腐蚀速率分别为0.102、0.110 mg/(cm2·h).     

轧制工艺对CSP线热轧汽车用高强钢板组织特征的影响

研究了薄板坯连铸连轧(CSP)工艺生产高强度汽车用大梁板的工艺控制参数与力学性能和显微组织间的关系.根据柔性工艺控制的指导思想,在珠钢电炉CSP流程下实现了生产不同级别高强度钢板的柔性轧制工艺.利用扫描电镜和透射电镜研究了其组织和强度差异产生的原因.研究表明,钢板最终组织为多边形铁素体和少量珠光体组成,平均铁索体晶粒尺寸约为3.7～5.6μm;当降低卷取温度,部分渗碳体已破碎成细小的碳化物粒子分布于铁素体基体上,钢板中有少量贝氏体出现.     

含钒超细晶双相钢的细化机制

利用铁素体+马氏体+贝氏体的初始显微组织结合冷轧和连续退火的方法达到了细化晶粒的目的,通过这种方式制备的双相钢中有63.8%的铁素体晶粒尺寸分布于0.5～1μm,有53%的马氏体晶粒尺寸分布于0.5～1μm.针对该现象研究了基于铁素体+马氏体+贝氏体初始显微组织含钒超细晶双相钢的晶粒细化机制.分析认为,细化机制主要有三个方面:第一是形变对显微组织的细化,包括为了得到铁素体+马氏体+贝氏体的初始显微组织而进行的热轧和冷轧;第二是冷轧态显微组织的再结晶和快速奥氏体化;第三是钒的析出物阻碍奥氏体的长大.     

形变对12MnMoVN钢连续冷却转变的影响

奥氏体区形变使钢的连续冷却转变曲线向左上方移动;形变促进先共析铁素体转变,使先共析铁素体数量增加;形变还诱发珠光体转变。岛状组织转变动力学曲线形状与岛状组织的基体铁素体类型有关。     

预热与焊后回火对铸钢基体双金属梯度堆焊锻模堆焊层组织与性能的影响

为解决大型锻模的高成本、低寿命等问题,提出铸钢基体表面堆焊制备大型液压机用锻模新方法,针对其中的焊前预热与焊后回火工艺,将有限元分析与试验分析相结合,研究预热温度与焊后回火对堆焊层组织与力学性能的影响机理。研究结果表明:常温堆焊时,堆焊熔合区组织为马氏体+碳化物+残留奥氏体;随着预热温度的升高,冷却时间不断延长,组织呈现马氏体→贝氏体→珠光体转变趋势,显微硬度逐渐降低;当预热温度为400℃时,熔合区组织为铁素体+珠光体;焊后550℃/2 h回火后,堆焊层及热影响区硬度下降,基体中析出大量碳化物,堆焊层冲击韧性显著提高,断裂方式以韧窝断裂为主,母材性能在回火后无明显变化,说明预热与焊后热处理使堆焊层获得了较好的综合力学性能。     

送装工艺对板坯再加热过程奥氏体晶粒细化的影响

连铸坯下线至加热炉的温度制度及其表层组织演变与热送或粗轧裂纹密切相关.基于热模拟实验分析了送装工艺对奥氏体转变特征和再加热晶粒尺寸的影响.高温共聚焦激光扫描显微镜原位观察表明,含Nb J55钢在双相区700℃热装时,组织为晶界膜状先共析铁素体、魏氏体和大量残留奥氏体,再加热至1200℃,奥氏体晶粒大小、位置都不变;单相区600℃温装时,组织为大量铁素体+珠光体,再加热至1200℃时,奥氏体晶粒明显细化.马弗炉模拟SS400钢双相区不同热装温度发现,铁素体转变量至少达70%时才可细化再加热后的奥氏体晶粒.在临界转变量以上,基体中铁素体转变量越多晶粒细化程度越明显.     

变形和硼对低碳Mn-Nb钢连续冷却转变的影响

通过热模拟实验对不含硼和含硼低碳Mn-Nb钢在连续冷却过程中的相变进行研究,分别绘制了两种钢的连续冷却转变(CCT)曲线,并对不同冷却速度的试样进行组织观察和显微硬度分析.结果表明:变形使低碳Mn-Nb钢CCT曲线左移,提高开始转变温度,促进了多边形铁素体和珠光体的转变;微量硼的加入使低碳Mn-Nb钢CCT曲线右移,显著降低开始转变温度,明显抑制铁素体和珠光体转变,减小铁素体和珠光体存在的冷却速度范围,显著提高了低碳Mn-Nb钢的显微硬度.     

碲在铸钢中的作用

作者对普通中碳钢ZG35和低合金钢25MnV进行了加Te试验,借助扫描电镜等手段进行分析,探索碲对铸钢组织与性能的影响规律,结果发现Te能加大铸钢凝固时的过冷度,使中碳钢中珠光体量增多,片间距减小,25MnV钢中在铸态下出现上贝氏体组织。碲能细化晶粒,遏制魏氏铁素体的生成。含Te铸钢的硬度值大幅度提高,加Te后会在基体组织中生成大小为5μm左右的MnS+MnTe球状共生物,从而改善钢的切削加工性。     

放电等离子烧结制备铁基合金

采用脉冲+恒流电流烧结方法对Fe-2Cu-2Ni-1Mo-0.8C混合粉末进行了快速烧结,通过对不同脉冲电流通电时间烧结样品的显微组织、断口形貌进行分析,并对其密度和抗弯强度进行测试,研究了粉末的脉冲+恒流电流烧结行为.结果表明：脉冲电流不仅可通过粉体产生电阻热进行烧结,还具有清洁、活化粉末颗粒表面,促进粉末烧结的作用.当脉冲峰值电流、基值电流、占空比和频率分别为3000 A、360 A、50%和50 Hz,空载恒流电流为1389 A时,经脉冲和恒流电流各烧结3 min后,合金的密度和抗弯强度分别达到最大值7.61 g/cm3和1540 MPa.该烧结材料的显微组织以珠光体为主,其中包含块状或网络状分布的铁素体、奥氏体及其少数未扩散均匀的合金相.弯曲断口呈现解理、韧窝和沿晶的混合断裂特征.     

材料塑性成形与热处理一体化工程的理论基础

材料塑性成形与热处理一体化工程的理论基础，主要为应力—相变—形变间冶金交互作用和力学交互作用的机制、建模以及组织与性能变化的模拟。以钢为例，介绍了应力下铁素体、珠光体相变的文献工作，并提出038C-Cr-Mo钢在应力下铁素体形成和珠光体相变的动力学模型以及组织变化的计算机模拟；讨论了Scheil相加性原则的不足及其修正途径；略述应力对钢中贝氏体相变及马氏体相变的影响；简介相场理论及其应用。对材料在应力下相变理论、建模与组织模拟的后续研究工作提出了展望。     

高扩孔型铁素体/贝氏体双相钢组织性能研究

对540 MPa级铁素体/贝氏体双相钢的组织性能进行分析研究.结果表明,试验钢的显微组织为85％左右的铁素体加上15％左右的贝氏体；铁素体晶粒尺寸细小,基体中有较高的位错密度和大量细小弥散的析出物；贝氏体在铁素体基体上分布均匀,以板条状为主,板条间分布有较多碳化物颗粒.通过合适的成分设计和控轧控冷手段获得的铁素体/贝氏体双相钢组织形态,可较好地保证材料所需的强度-拉伸凸缘性能匹配.     

低温石墨化退火对低钼、低镍球墨铸铁组织和力学性能的影响

对含钼0.25%,含镍0.2%~0.8%的球墨铸铁进行低温石墨化退火,测试了其力学性能,并对显微组织和冲击断口进行观察和分析.结果表明:添加少量钼和镍后铸态球墨铸铁中铁素体含量增加,冲击韧度提高50%以上,强度和硬度下降;进行低温石墨化退火后球墨铸铁中珠光体逐渐转变成铁素体,与铸态相比冲击韧度有大幅度提高,冲击吸收功最多增加500%,冲击断口存在较多的撕裂岭和少量韧窝;此外,添加钼和镍后,不同的退火工艺下试样的力学性能参数比较稳定,波动小.     

V-N微合金化Q550D高强度中厚板

对V-N微合金化Q550D高强度中厚板进行了控轧控冷工艺试验,研究了沿厚度方向不同位置的显微组织,并测定了其综合力学性能.结果表明:V-N微合金化Q550D中厚板显微组织为多边形铁素体+针状铁素体,表面至心部的平均晶粒尺寸逐渐增大,针状铁素体的质量分数逐渐减少,20~30 nm的(Ti,V)N及小于10 nm的V(C,N)析出物弥散地分布在多边形铁素体和针状铁素体基体上;试验钢屈服强度、抗拉强度、断后延伸率、-20℃冲击功分别为651 MPa,733 MPa,18%,170 J;细晶强化、析出强化、位错强化、固溶强化、针状铁素体组织强化为主要的强化机制;晶粒细化、低C成分设计、针状铁素体组织的形成为主要的韧化机制.