共析钢温变形过程的组织球化与超细化

利用热模拟压缩变形、SEM和热磁法实验,研究了共析钢在600~700℃变形过程的组织演变规律,探讨了变形及随后保温过程对珠光体球化、组织超细化和渗碳体溶解、再析出的影响.实验表明:共析钢温变形过程中发生珠光体片层溶断,渗碳体逐渐球化,以及伴随铁素体动态回复再结晶的同时细小弥散渗碳体颗粒在基体析出的过程.提高温度有利于上述复合过程的进行.形变组织经过保温后,亚微米级别的等轴铁素体晶粒和渗碳体颗粒弥散分布的复相组织的均匀性程度有所提高.温变形过程中渗碳体溶解和在铁素体内再析出的事实得到证实.     

GCr15钢温变形对球化退火的影响

研究了 GCr15 钢的温变形对球化退火的影响。结果表明:珠光体温变形显著加快了碳化物球化过程。随变形量、变形速度的增加及变形温度的降低,球化速度增加,变形量是影响球化速度最显著的参数。珠光体的温变形促进了在790℃加热、保温过程中渗碳体的溶解和未溶渗碳体粒子的圆整过程。还对温变形试样快速球化退火工艺进行了试验。     

高碳镀锌钢丝的组织演变及对扭转性能的影响

针对钢丝镀锌后扭转值波动很大的实际问题，本文系统表征分析了钢丝拉拔—热镀锌—扭转生产过程中的微观组织演化.研究结果表明：钢丝的微观组织在生产过程中会发生较大的变化.拉拔和扭转过程中索氏体片会发生扭曲变形使得片层间距减小，渗碳体片发生破碎，小尺寸的渗碳体颗粒发生溶解，钢丝中的位错密度会显著增加；而热镀锌过程使得小尺寸的渗碳体颗粒发生溶解，同时能消除钢丝内部的应力，使得位错密度降低.渗碳体片破碎、渗碳体颗粒溶解、索氏体片层间距、位错密度等因素综合作用，导致了钢丝扭转过程中的性能差异.     

冷轧退火对共析珠光体钢组织球化超细化的影响

研究了冷轧变形并结合退火处理对共析钢组织球化超细化与性能的影响.结果表明:共析钢经冷轧形变量90%结合600～700 ℃退火得到了晶粒尺寸为亚微米级铁素体晶粒和颗粒状渗碳体的双相组织.颗粒状渗碳体的尺寸呈双峰分布.与传统球化处理工艺相比,球化时间明显缩短,球化组织细小;其原因是在冷变形过程中产生了高密度位错以及大量空位等缺陷,为碳原子的扩散提供了高速率扩散通道,促进了碳原子的扩散.细小渗碳体粒子在铁素体基体上的弥散分布可以用溶解-再析出机制来解释.冷轧后经700 ℃退火试样的拉伸塑性略有下降,屈服强度和抗拉强度大幅度提高,但屈强比较高.     

形变对板条马氏体回火组织的影响

对Q235级低碳钢板条马氏体在550 ℃多道次单向压缩变形后退火和室温大塑性变形轧制后在此温度退火的显微组织演变规律进行了对比研究,结合未变形板条马氏体在此温度的回火组织演变,讨论了变形对马氏体分解过程、铁素体再结晶晶粒尺寸和析出碳化物形貌的影响. 实验结果表明,变形显著影响马氏体分解过程,促进渗碳体的析出和铁素体回复及再结晶. 热变形组织铁素体再结晶晶粒尺寸在0.5 μm左右;渗碳体形貌从细棒状向球状转变,随变形量增大渗碳体尺寸增大,继续保温60 min导致铁素体晶粒长大到1 μm左右,晶粒内部的渗碳体消失,原先在铁素体晶界析出的渗碳体球化、粗化. 冷轧试样在550 ℃退火保温时间在30 min内得到0.3～0.4 μm超细晶粒和尺度小于150 nm的弥散渗碳体颗粒组织;随退火保温时间延长到60 min,铁素体再结晶晶粒长大到1.9 μm,渗碳体颗粒尺寸约160 nm.     

初始组织形态对中碳钢温变形组织演变的影响

中碳钢温变形过程的组织演变包含铁素体动态回复、再结晶和渗碳体的析出球化等过程.采用Gleeble1500热模拟试验机研究了初始组织形态对含碳0.48%(质量分数)的中碳钢在温变形中上述复杂过程的影响.结果表明:初始组织为珠光体 先共析铁素体的试样在温加工变形中渗碳体层片发生了扭折、溶断到逐渐球化的过程,在铁素体回复再结晶的同时伴随着细小弥散的渗碳体颗粒从过饱和铁素体中析出,得到微米级铁素体晶粒和颗粒状渗碳体弥散分布的复相组织,但等轴状铁素体晶粒与弥散的渗碳体颗粒沿变形方向呈带状不均匀分布.温加工变形促进初始组织为马氏体的中碳钢中渗碳体析出和铁素体回复与再结晶.由于初始条件下碳的分布在微观尺度下相对均匀,变形后获得细小等轴铁素体与均匀分布颗粒状渗碳体的组织.     

低碳钢中铁素体动态再结晶的粒子激发形核

利用淬、回火工艺得到具有弥散分布的渗碳体粒子 铁素体双相组织的低碳钢,采用Gleeble-1500型模拟机进行热压缩变形实验,研究了在700℃、0.01s-1条件下变形过程中渗碳体粒子对低碳钢铁素体动态再结晶过程的影响. 结果表明:在700℃、0.01s-1条件下变形时,存在以粒子激发形核机制为主的铁素体动态再结晶过程,在形变初期粒子激发形核主要在大尺寸渗碳体粒子(＞1μm)附近发生,大应变量下应变累积促进粒子激发形核在小尺寸渗碳体粒子(0.5～1μm)附近发生.     

断层滑移条件下页岩气井套管变形影响因素分析

目前,中国四川盆地页岩气区水平井多级压裂过程中的套管变形问题日益突出,导致桥塞无法顺利下入,丢段现象突出,严重影响页岩气的高效开发.研究表明,断层滑移剪切套管是造成套管变形失效的主要因素之一,而断层滑移对套管变形量的影响规律有待进一步理清.为研究上述问题,建立了断层界面滑移下的井筒变形数值模型,分析了断层滑移条件下套管变形量及相关影响因素.结果表明:地层滑移量与套管变形量间基本呈线性正关系;断层夹角即滑移界面与井筒的夹角对套管变形量影响明显,当夹角为90°时套管变形量最大;低弹性模量水泥环对套管的保护更为有利;通过优选与井眼相配合的套管尺寸有利于缓解套管变形问题.断层滑移条件下套管变形量的计算模型对于中国页岩气井套管变形问题的缓解可以奠定理论基础.     

瞬时淬火工艺下低碳钢的组织演变规律

为了探究瞬时淬火工艺下低碳钢组织的演变规律,在热模拟机上对Q195和CR340试样进行了瞬时淬火处理.结果表明,瞬时淬火工艺初期得到马氏体+贝氏体+铁素体+未溶渗碳体的复杂混合组织;保温足够时间后,未溶渗碳体逐渐溶解使奥氏体平均碳浓度升高,奥氏体晶粒内碳浓度梯度减小,从而增加组织中马氏体相对量,最终得到全部板条马氏体组织.瞬时淬火工艺与传统淬火工艺相比可明显细化试验钢晶粒尺寸,提高升温速率对试验钢晶粒细化作用更明显.     

考虑临界变形量变化的结合面法向接触刚度计算模型

考虑微凸体接触过程中临界变形量变化,建立结合面法向接触刚度计算模型.采用分形几何表征结合面的形貌特征,由表面形貌测量数据得到分形函数的分形参数D和G.采用弹塑性变形接触理论分析微凸体的接触变形特征,得到微凸体的临界变形量估计模型,其是分形参数和微凸体接触变形量的函数,进而得到考虑临界变形量变化的单个微凸体的接触刚度计算模型.由分形理论得到粗糙表面微凸体分布函数,微凸体分布函数与单个微凸体接触刚度计算模型结合得到结合面的法向接触刚度计算模型.通过对比计算结果与实验数据,验证了所提模型的合理性.     

基于OpenCL并行的挡板对珠光体生长的相场法模拟

建立了耦合相场和溶质场的KKSO模型,采用OpenCL并行计算模拟了Fe-C合金共析生长过程,研究了不同形状和不同位置的挡板对层片状珠光体协同生长的影响.结果表明:GPU计算效率相对于串行CPU,最高可达88倍的加速比,并且随着模拟规模的增大,GPU的加速性能越高;挡板的存在直接影响珠光体的形貌演化,其使挡板下方的珠光...     

变形Jaynes-Cummings模型中的Pancharatnam相位

首先给出了变形J-C模型的Pancharatnam相位解析表达式,然后,分析讨论了变形J-C模型的Pancharatnam相位的演化规律,并比较了其与通常J-C模型Pancharatnam相位演化规律的异同. 结果表明,Pancharatnam相位反映了与原子布居数反转以及光场量子特性相关的信息,且平均光子数较大时,变形J-C模型的Pancharatnam相位演化规律与通常J-C模型的Pancharatnam相位演化规律差异较大. 这表明,Pancharatnam相位演化与系统所蕴涵的量子代数结构有密切的关系.     

Numerical modeling and experimental validation of microstructure in gray cast iron

To predict the amount of different phases in gray cast iron by a finite difference model (FDM) on the basis of cooling rate (R), the volume fractions of total γ phase, graphite, and cementite were calculated. The results of phase composition were evaluated to find a proper correlation with cooling rate. More trials were carried out to find a good correlation between the hardness and phase composition. New proposed formulas show that the hardness of gray cast iron decreases as the amount of graphite phase increases, and increases as the amount of cementite increases. These formulas are developed to correlate the phase volume fraction to hardness. The results are compared with experimental data and show reasonable agreement.     

Bagaryatsky取向的铁素体/渗碳体相界结构模拟

近似重位点阵模拟的结果表明,具Bagaryatsky取向的铁素体／渗碳体界面上的台阶并非本征结构,即台阶无特定宽度与高度．这种结构台阶不仅导致两相界面能可在一定范围内波动,而且导致铁素体／渗碳体无宏观的惯习面,有利于珠光体在生长时根据动力学条件发生弯曲．     

低碳高强度钢的组织结构与回火马氏体脆化

低碳高强度钢25Si2Mn2CrNiMoV在450℃回火状态下产生回火马氏体脆性.本文重点研究了这种钢回火马氏体脆化与钢的组织结构间的关系,提出了碳化物——残余奥氏体——杂质元素交互作用引起回火马氏体脆化的简单模型.     

PC总线工业控制机在渗碳炉的应用

热处理渗碳炉是目前常用的化学热处理炉,初期一般采用仪表控制热处理过程.随后,由于计算机技术的发展而逐渐采用了计算机控制,我国在20世纪80年代末引进,但由于种种原因有不尽人意之处,比如抗干扰性能差、热处理质量不稳定、废品率高、画面功能简单等.本文讲述了采用PC总线工业控制机取代Z80CPU改造热处理渗碳炉控制系统,实践证明效果良好.     

不锈钢热变形流动应力数学模型

采用恒变形率凸轮压缩试验机对小锈钢0Crl3热变形流动应力进行了试验研究,分析了变形温度、变形速率、变形程度对流动应力的影响,同时对不同的数学模型结构形式进行了非线性回归,提出了2个非线性流动应力数学模型.分温度段;归数学模型与试验数据具有较高的拟合精度,全温度段回归的数学模型便于计算机控制在线生产.     

细小弥散碳化物与回火马氏体脆性

本文利用透射电子显微镜及物理化学相分析技术研究了中碳硅—锰钢中回火马氏体脆性(TME)的微观机制,着重探讨了回火过程中析出的碳化物对TME的作用。结果发现,对应于40Si2Mn2钢中TME产生的回火温度区间,存在有由碳化物向渗碳体的转变,析出了细小弥散的颗粒状渗碳体。这种对应现象在40Si2Mn2Mo钢中也得到证实。40Si2Mn2Mo钢的TME产生的回火温度和弥散渗碳体的析出温度都要高于40Si2Mn2钢。由此得出:在回火过程中大量细小弥散渗碳体的析出是中碳硅—锰钢中TME产生的一个重要原因。