水平集法模拟PCrNi_(3)MoV钢奥氏体晶粒长大组织演变

为了探索PCrNi_(3)MoV钢加热或高温下晶粒长大规律,采用水平集法进行数值模拟,研究其在不同加热条件下的晶粒长大组织演变行为,同时使用Gleeble-1500D热模拟试验机对PCrNi_(3)MoV钢进行1000~1100℃下保温10~2000 s的一系列等温条件下奥氏体晶粒长大试验。采用Burke-Turnbull晶粒长大模型,利用反算法求得材料参数中间变量M_(b)γ_(b)终值在1000℃、1050℃和1100℃时分别为7.51×10^(-6)mm^(2)s^(-1)、2.03×10^(-5)mm^(2)s^(-1)和4.26×10^(-5)mm^(2)s^(-1),时间指数n终值分别为0.5324、0.8026和0.7711,这表明1000℃下晶粒长大趋势显著低于1050℃和1100℃的长大趋势。为了解决n值不一致的问题,改进了Burke-Turnbull晶粒长大模型,改进模型的决定系数R 2为0.9932。采用改进的模型进行水平集法晶粒长大数值模拟,最后分析了水平集法模拟的奥氏体晶粒组织长大规律。结果表明:在2000 s的范围内,1000℃近似长大70%仍然属于细晶、1050℃近似长大500%(1000℃的7倍)、1100℃近似长大600%(1000℃的9倍),后两者属于粗晶,水平集法模拟的晶粒长大结果与试验结果均相吻合。

34CrNi3MoV钢奥氏体晶粒长大模型验证与应用

通过热处理试验并采用金相法分析研究了加热温度和保温时间对34CrNi3MoV钢奥氏体晶粒长大行为的影响。结果表明,加热温度对34CrNi3MoV钢奥氏体晶粒尺寸的影响尤为显著,随加热温度(900~1200℃)的升高,晶粒尺寸逐步增大。在初始晶粒尺寸情况下,900℃保温30 min(12.1μm)和950℃保温10 min(15.1μm)都与原始晶粒尺寸级别相差不大,1050℃保温30 min(37.8μm)时,晶粒尺寸达到原始晶粒尺寸的3.35倍,得到34CrNi3MoV钢晶粒长大的激活能Q=176.6 kJ/mol。随保温时间的延长,加热温度对奥氏体晶粒尺寸的影响越来越弱。950℃保温时,晶粒长大的临界保温时间大约为90 min左右。1050℃保温时,其临界保温时间大约为30 min。加热温度越高,达到临界保温时间后,晶粒长大就越缓慢。加热温度为850~950℃,保温时间60~180 min,可使34CrNi3MoV钢平均晶粒尺寸控制在22.5~44.9μm(国标8.0~6.0级)而满足要求。

42CrMo4风机主轴的生产试制

42CrMo4风机主轴对力学性能及超声检测要求严格。根据技术要求,制定试制方案,并严格按生产试制路线、措施及工艺进行生产。经过试制检验,力学性能及其它指标均满足技术要求。

260t顶底复吹转炉喷溅特征的水模型研究和应用

以260 t转炉为对象,通过几何相似比1∶7水模型研究了供气流量和枪位对炉口、耳轴以及炉壁喷溅量的影响。结果表明:喷溅量的多少与冲击坑的大小存在直接关系,冲击坑越大越深,则喷溅量越大;炉口喷溅量、耳轴喷溅量以及炉壁喷溅量均与吹气流量密切相关,并且随流量的增大呈指数增长;三类喷溅量随枪位升高先增大后减小,在枪位H=40de(氧枪喷孔直径)时达到最大值。生产应用表明,260 t转炉用5孔氧枪对应的拉碳枪位在2.1~2.2 m,吹炼枪位和前期化渣枪位可分别为2.5 m和2.8 m时可避免明显喷溅。

潜孔钻头用钢18CrNi3MoA圆棒的生产试制

根据潜孔钻头用钢18CrNi3MoA技术要求,并针对钢种特性分析,通过控制冶炼过程钢水纯净度,加热过程的高温均质化处理,控温控锻的锻造变形方法,以及合理的热处理工艺,生产的18CrNi3MoA圆棒具有纯净度高、晶粒均匀细小、带状偏析轻、机械性能良好等优点,满足用户的使用要求。

32Cr3Mo1V辊套锻件锻造工艺优化

根据铸轧铝板带用32Cr3Mo1V辊套锻件的形状和尺寸特点,介绍了一种改进优化后的锻造工艺,经过生产实践,可有效克服传统锻造工艺出现的技术质量难点问题,大大降低生产成本。

潜孔钻头用钢18CrNi3MoA锻制圆棒的生产实践

根据潜孔钻头用钢18CrNi3MoA技术要求及钢种特性,通过40 t电弧炉(终点[C]≥0.05%、P≤0.003%,出钢温度≥1630℃)-LF(精炼渣碱度3.0~4.5)-VD(≤70 Pa时间≥25 min)-氩气保护1.52 t铸锭-钢锭(1250±10)℃15 h均质化处理-锻坯Φ140 mm,780~810℃锻至Φ110 mm-完全退火等工艺,试制的3炉18CrNi3MoA钢圆棒的化学成分均满足技术要求,锻材氧含量12.0×10^(-6)~13.5×10^(-6),非金属夹杂物均≤1级;带状组织2级、奥氏体晶粒度8.5级,力学性能测定均满足技术要求。

3Cr16NiMo+S易切削不锈模具钢的调质工艺研究

试验生产的3Cr16NiMo+S易切削不锈模具钢在调质后开裂,经过对其开裂原因的分析和工艺改进,保证了该钢种模具钢后续的正常生产,且能够较好地满足客户需求。

改善D-SF690-I曲轴用钢带状组织的热处理工艺研究

介绍了D-SF690-I曲轴用钢中带状组织形成的原因及其与热处理的关系,结果表明,曲轴用钢带状组织的产生及严重程度与钢材奥氏体化后冷却过程中的速度有密切关系,采用扩散退火+正火+完全退火的热处理工艺,可以减轻或避免曲轴用钢带状组织。

34CrNi3MoV钢奥氏体晶粒分布规律

研究了不同保温温度及保温时间对34CrNi3MoV钢奥氏体晶粒长大的影响。通过金相法统计分析了保温温度、保温时间对晶粒平均尺寸、长轴、短轴的影响。结果表明,正态分布方程中标准差与期望大致随保温温度的升高而增加,随保温时间的延长而增加。晶粒长轴、短轴尺寸与平均尺寸关系密切,其比值呈简单的线性关系。晶粒长大的过程中,长轴与短轴的比例基本保持不变,并回归得到晶粒平均尺寸、长轴、短轴尺寸的分布概率表达式。同时在数学规律上对材料学中的遗传性提供一种新的思维方法及可能的解释思路。

34CrNi3MoV钢的热变形行为

为分析34CrNi3MoV钢的热变形行为,采用Gleeble-1500热模拟试验机进行等温热压缩试验,设置变形温度为800~1200℃、应变速率为0.01~10 s^(-1),获得相应的流变应力曲线。分析了流变应力对变形参数的敏感性,计算了不同应变量下材料参数α、n、Q和A的值,并利用五阶多项式拟合了各材料参数与应变量的对应关系。采用应变补偿的Arrhenius模型对34CrNi3MoV钢的高温流动应力本构方程进行回归。结果表明:34CrNi3MoV钢在变形温度为1000~1200℃、应变速率为0.01~1 s^(-1)时出现较为明显的动态再结晶曲线特征,并随着应变速率的降低和变形温度的升高,峰值应力越明显。本构方程预测的流动应力与试验结果的吻合度较好,在整个试验范围内的平均相对误差Rav仅为5.52%,表明所构建的模型是可靠的。

20Cr2Ni4A钢的高强韧化工艺

根据低碳马氏体型钢20Cr2Ni4A的材料特点,通过提高冶金质量获得高纯净度及成分、组织均匀的原材料。结果表明,将有利于提高淬透性的成分控制在中上限、加入细晶元素,及采取930℃高温正火+610℃高温回火+900℃高温淬火+200℃低温回火的热处理工艺,获得回火马氏体组织,降低材料脆性转变温度及缺口敏感性,满足石油吊环用钢的高强和抗低温冲击要求。