TP347H大口径厚壁不锈钢管横裂问题研究

对TP347H(1Cr19Ni11Nb)大口径厚壁不锈钢管表面横裂问题进行研究,取样无裂纹和含裂纹两种类型,分别对其进行形貌观察、化学成分分析、金相组织分析和夹杂物分析。结果表明,裂纹类型以纯夹杂型裂纹及气泡-夹杂共生型裂纹为主;相比较下含裂纹的试样夹杂物数量多且尺寸大;裂纹表面缺陷处二次相以CaO、SiO 2、A12O 3为主;球状夹杂物尺寸集中分布于5~20μm,属于内生夹杂物;形状不规则大颗粒夹杂物尺寸大于20μm,属于外来夹杂物;第二相析出物尺寸小于5μm,使钢在奥氏体区的延性大大降低。

熔体超声处理对7050铝合金铸锭微观偏析的影响

采用不施加超声、施加300、1 000W功率超声三种工艺处理半连铸成形7050铝合金大扁锭,并对不同铸锭的第二相形貌、溶质元素含量变化进行了分析.结果表明：经超声处理的铸锭,非平衡共晶组织变得细小而分散;超声作用下Zn、Mg和Cu元素的成分曲线较常规铸锭平缓,1 000W超声作用效果更加明显,其Zn、Mg和Cu的晶内相对溶质固溶度分别提高6.36%,19.44%和10.14%;超声处理增大了各溶质元素的有效分配系数ke值,凝固初期的增幅为0.04～0.24;1 000W超声作用使铸锭芯部及边部区域的微观偏析得到有效弱化,而芯部距离边部1/2处作用效果相对较差;由于超声加速了凝固前沿的冷却速度,使更多的溶质原子固溶到α-Al中,Zn、Mg和Cu元素在铸锭中的微观偏析得到了改善.

超声场作用下7050铝合金的溶质再分配与组织形成的建模仿真与分析

对不施加超声、施加300 W、1 000 W功率超声处理的半连铸成形7050铝合金大扁锭进行晶粒细化的实验研究,并基于元胞自动机-有限元(CAFE)法,建立7050铝合金形核和晶粒生长的数学模型,得到形核参数对仿真结果的作用规律。依靠成分过冷发展的初始阶段建立生长限制因数Q的物理模型,对超声细化晶粒的机制进行说明。模拟和实验结果表明:1 000 W功率超声的晶粒细化效果最佳,此时晶粒的平均尺寸为204μm;模具表面形核的高斯分布平均过冷度、模具表面以及熔体内部形核的高斯分布标准方差对预测晶粒结构影响不大,模具表面及熔体内部形核的高斯分布最大形核密度、熔体内部形核的高斯分布平均过冷度对仿真结果影响显著;晶粒尺寸随Q值增大呈大致单调递减趋势,晶粒大小与Q具有良好的关联性。