渣浆泵用Cr26型高铬铸铁护板的早期失效分析与对策

基于扫描电镜分析和Thermo-Calc软件的热力学平衡相计算,研究了Cr26型高铬铸铁渣浆泵护板的早期失效特征及原因,在此基础上提出了此类高铬铸铁护板的延寿措施及对策。结果表明,Cr26型高铬铸铁中过量的M_7C_3型碳化物所诱发的显微裂纹是导致渣浆泵护板过早失效的主要原因,其主要失效形式为表面剥落和冲蚀磨损。Thermo-Calc软件的热力学计算结果建议通过控制Cr26型高铬铸铁中碳含量来调整M_7C_3型碳化物数量并配备适当的热处理工艺是解决此类失效问题的有效措施。

15Cr系高铬铸铁组织特征的热力学分析

利用Thermo Calc软件对不同铬碳比的15Cr系高铬铸铁凝固过程、平衡相数量及其组成进行了查证和计算,在此基础上揭示了该类铸铁的组织特点及其影响因素。结果表明,15Cr系高铬铸铁的铸造工艺性能和平衡相数量及其组成均可通过铬碳比这一指标进行调节,而影响其二次碳化物析出和共析转变过程的主要因素是冷却条件;铬碳比的选择应根据高铬铸铁的服役条件而定。Thermo Calc软件预测结果与实际情况基本上相符,结论可用于指导该类产品的研究与开发。

AlSi7 Mg系铝合金组织的热力学分析

运用Thermo Calc热力学软件对平衡条件下AlSi7Mg系铝合金组织进行了定量计算,研究了化学成分和温度两因素的影响规律。结果表明,AlSi7Mg系铝合金中Mg2Si强化相开始析出温度及数量主要取决于镁含量,增加镁含量可以提高Mg2Si强化相数量及其析出温度;200℃温度以上时效会导致Mg2Si强化相数量急剧下降及其强化效应的衰退,热力学计算确定的最佳固溶温度和时效温度分别在525～550℃和150～200℃之间,其结果与现有试验数据基本上相符。

2311和2738模具钢热处理质量效应的数值模拟

利用数值模拟技术对 2 311和 2 738两种模具钢热处理质量效应进行了定量评估和现场试验验证。在此基础上对不同规格模坯材料及其回火工艺参数选择提出了具体建议 。

1Cr17Ni2不锈钢平衡组织的预测及控制

1Cr 17Ni2不锈钢属于火电大机组零部件所采用的材料之一,因其组织中易产生铁素体而使钢的热加工工艺性能和热处理工艺性能下降。采用Thermo Calc软件对不同条件下1Cr 17Ni2不锈钢的平衡组织进行了定量计算,分析了温度和化学成分两因素对钢的平衡组织的影响规律,在此基础上提出了1Cr 17Ni2 不锈钢化学成分的控制范围和热加工及热处理的温度规范。结果表明,Thermo Calc预测结果与现有试验数据基本上吻合,可以用于指导1Cr 17Ni2 不锈钢的生产和使用。

基于Larson-Miller参数的蠕变持久强度数学模型

根据持久强度的状态函数属性和Larson Miller参数的一般表达式 ,通过微分和积分运算得到高温材料持久强度的数学模型 ,即持久强度与瞬时抗拉强度之间的关系式。运用该式从理论上证明高温持久应力与持久断裂时间的半对数关系 ,并将高温材料长时持久强度预测问题转换为更高温度下瞬时抗拉强度的测量和计算。对Mod .9Cr 1Mo耐热钢 5 0 0℃～ 5 5 0℃下 10 5小时持久强度的预测结果表明 ,该方法与实际测量结果一致。

渣浆泵过流件用高铬铸铁材料特性分析与选择

基于定量金相分析和Thermo-Calc软件的热力学平衡相计算,研究了渣浆泵过流件用高铬铸铁中碳化物数量和基体铬含量与铸铁中碳、铬含量之间的定量关系,在此基础上阐明了各类高铬铸铁的主要特性及适用范围。结果表明,在不同工矿条件下渣浆泵过流件最佳使用效果可通过高铬铸铁中碳和铬含量的调整来实现,高铬铸铁中较高的碳含量有利于改善其耐磨性能,而高铬低碳配置有助于获得具有良好耐腐蚀性能的不锈钢基体。Thermo-Calc软件预测结果与定量金相分析结果基本上相符,可作为各类高铬铸铁材料特性分析及选用的工具。

金属材料高温持久强度的预测模型

在Larson Miller方程基础上,利用全微分和状态函数特征,建立了金属材料在给定温度条件下持久强度与高温瞬时强度之间关系的数学模型,并成功用于T91耐热钢和GH2871高温合金持久强度的预测。

Mod9Cr-1Mo钢中微量元素交互作用的热力学图解分析

从热力学出发,以图解的方式直观地揭示了Mod9Cr1Mo钢中氮、铝、钒和铌等微量元素之间的交互作用及其对强化相析出的影响规律。分析结果表明在高温服役过程中,钢中较低的铌、钒和铝含量与较高的N含量配合有助于增加VN相的弥散析出和抑制M23C6相的粗化速度,其结论与实际相符。

新型塑料模具钢热处理工艺特点及参数选择

介绍了40CrMnMo7和40CrMnNiMo8.6.4两种新型塑料模具钢调质热处理工艺的特性 。

X38CrMo16模具钢模坯淬冷温度场仿真与参数选择

X38CrMo16属于抗腐蚀性能优良的塑料模具钢，因导热性能较差和淬冷参数控制不当常常导致大件淬火开裂或心部未淬透现象发生。为解决这一问题，本文运用有限元法对尺寸为1700mm×280mm×650mm的X38CrMo16模块油淬温度场进行了仿真计算，并根据CCT曲线确定了模块油淬-空冷的转换时机．完成了模块淬冷参数的虚拟设计。结果表明，为减少淬火应力和避免心部珠光体组织转变，模块油中冷却时间控制在40-46min为宜．此时模块心部预测温度在576～665℃之间;按此淬冷工艺执行后，X38CrMo16模块淬火缺陷基本上得以消除，实现了淬冷过程的计算机预演。

大断面塑料模具钢块热处理的数值模拟

大断面工件的选材及其热处理工艺参数的制定需要进行一系列复杂、昂贵的试验 ,数值模拟技术可以简化和缩短这一过程。在已有研究的基础上 ,运用数理分析方法对不同尺寸、不同材料的模具钢模块在热处理后的组织性能进行了模拟计算。结果表明 ,计算结果与实际一致 ,可以用于大断面工件热处理工艺的制定和决策。

3C-15Cr-0.75Si系高铬铸铁锰合金化规律的热力学分析

基于Thermo-Calc软件的热力学平衡相计算,研究了高铬铸铁中锰的合金化规律及其对组织的影响.结果表明,锰虽然对高铬铸铁中的各相数量影响不大,但一定数量的锰存在促使合金元素在奥氏体和碳化物两相中的重新分配,并降低平衡相的转变温度;在平衡条件下3C-15Cr-4Mn-0.75Si系高铬铸铁中莱氏体数量约占87%,而非平衡条件下M7C3型碳化物数量在23%～32%之间,且奥氏体中锰铬互替现象保证了奥氏体的稳定性和加锰高铬铸铁的淬透性.Thermo-Calc软件计算预测结果与现有试验数据基本相符.

35CrMo淬硬钢回火性能与快速回火特性的数值模拟

通过对淬硬钢在不同温度经1h回火后硬度的数据处理,运用淬火钢回火理论方程对35CrMo钢回火硬度与回火温度和回火时间之间的定量关系进行了数值模拟和验证,为合理确定35CrMo钢快速回火工艺参数提供科学依据.

连铸小方坯轧制55SiMnVB弹簧扁钢的质量控制

研究了连铸小方坯轧制的５５ＳｉＭｎＶＢ单面双槽扁钢的冶金质量和弯曲疲劳性能，并与模铸工艺生产的扁钢质量进行对比。结果表明，连铸小方坯轧制弹簧扁钢的工艺是可行的。

基体组织对合金结构钢耐海水腐蚀性能的影响

在实验室加速腐蚀试验和力学试验基础上 ,研究了合金结构钢基体组织中铁素体 -珠光体比例与其在海水中的腐蚀速率和常规力学性能之间的关系。试验结果及分析表明 :调整珠光体 -贝氏体组织比例能够提高合金结构钢耐海水腐蚀性能和力学性能。

23MnNiMoCr54链条钢回火特性的数值模拟

通过对矿用链条钢在不同温度经 1h回火后硬度的数据处理 ,运用淬火钢回火理论方程 ,对 2 3MnNiMoCr5 4钢回火硬度与回火温度和回火时间之间的定量关系进行了数值模拟和验证 ,为合理确定 2 3MnNiMoCr5 4钢短时回火工艺参数提供科学依据。

ASTM4137H钻杆接头用钢回火性能模拟和预测

通过对ASTM4 1 37H钻杆接头用钢在不同温度经 1h回火后硬度的数据处理 ,运用淬火钢回火理论方程对其回火硬度、回火温度和回火时间之间的定量关系进行了数值模拟和验证 ,对ASTM4 1 37H钢的回火性能和特性进行了数值模拟和验证。结果表明ASTM4 1 37H钢的回火特性决定了其具有良好的短时回火工艺性能 ,在 5 6 0～ 6 1 0℃范围内经 2 0～ 30min短时回火完全可以达到现行标准中力学性能要求 ,模拟结果与实际情况相符 ,可用于指导相应钢种回火工艺及快速回火工艺的制定。

60 kg/m级重轨矫直辊淬冷温度场仿真与选材

采用高淬透性钢进行空冷淬火是一种减少铸件热处理变形和开裂的有效措施。为获得无淬火缺陷且具有一定深度的淬硬层组织,运用有限元法对60kg/m级重轨矫直辊铸件空冷淬火温度场进行了仿真计算,并根据相关模具钢连续转变曲线确定了合适的重轨矫直辊候选材料—X63CrMoV51,在此基础上开展了矫直辊的制造和试用任务。结果表明,采取内孔填充石英砂隔离措施后,X63CrMoV51重轨矫直辊铸件在1025℃左右空冷淬火条件下的淬硬层深度基本上可以达到100mm的规定要求,且避免了油淬时矫直辊变形过大和内孔硬度过高等缺陷的出现,其使用寿命超过现有9Cr2和Cr12MoV油淬矫直辊的使用寿命,说明温度场仿真技术可以用作淬火铸件材料选择的有力工具。

经济型大截面空淬铸钢的成分设计与试验验证

为解决铸钢件淬火变形和开裂问题，本文基于Bhadeshia奥氏体分解模型和非线性有限元热分析法计算结果，设计和确定了CrMnSiMoTi系经济型空淬钢的化学成分及其淬火尺寸效应，并进行了相关试验验证工作。结果表明：0．45～0．70C-2．50Cr-1．65Mn-1．25Si-0．20Mo-0．15Ti系合金铸钢空淬不出现非淬硬组织的最大许可直径在φ80～φ140mm之间，最终表心淬硬组织均属于贝氏体／马氏体复合组织。合金钢设计计算结果与试验验证数据基本上相符，可作为经济型空淬铸钢的候选材料。