快速获得7055铝合金淬火敏感温度区间的新方法及机理

采用一种省时、节约资源的变温热处理(ATHT)新方法,基于硬度与电导率,获得喷射沉积7055铝合金的淬火敏感温度区间。此外,通过透射电子显微镜(TEM)表征ATHT期间的显微组织演变。研究表明,7055合金的ATHT是一个溶质原子随着温度的升高而析出和再溶解的过程。当温度达到200℃时,合金的硬度急剧增加,电导率适当增加。随着温度升高到400℃以上,电导率从峰值迅速下降,表明溶质原子回溶加速,同时,在基体内η’强化相逐渐转变成η平衡相。通过对硬度曲线和电导率曲线的分析,得出当前合金淬火敏感性温度范围为200~400℃,这与传统分级保温法测得的结果一致。

淬火工艺对大口径石油套管组织与性能的影响

对热轧25MnV钢石油套管进行了不同工艺的淬火热处理试验,通过组织观察和力学性能测试等手段,对比研究了直接淬水冷却至室温和水-空-水交替淬火两种工艺对合金显微组织与力学性能的影响。结果表明:水-空-水交替淬火可有效减缓石油套管的淬火内应力,所得马氏体+下贝氏体的复相组织可降低淬火裂纹产生和扩展的趋势,提高了石油套管的使用安全性。经590℃×65 min回火后,套管的抗拉强度达到932 MPa,屈服强度为870 MPa,横向冲击功高达55 J,综合力学性能远远超过当前的调质态套管,分析认为这归功于复相组织中微细孪晶马氏体的减少以及部分下贝氏体和少量残留奥氏体等二次析出相的综合作用。

Cr5钢支承辊水-空交替淬火过程数值模拟与实验

利用数值模拟技术对Cr5钢支承辊的水-空交替淬火过程进行了研究。通过实验测得了Cr5钢支承辊的材料性能参数,利用DEFORM软件分析了空冷时间、水冷时间等影响因子对Cr5钢支承辊在水-空交替淬火过程中温度场、组织场以及应力场的影响,获得了满足支承辊使用需求的水-空交替淬火工艺,并与连续喷雾淬火工艺进行了物理模拟实验对比。结果表明:与连续喷雾淬火+回火工艺处理相比,Cr5钢试样经水-空交替淬火+回火工艺处理后的硬度降低了约2.54%,但伸长率以及冲击韧性分别提高了约6.34%和16.67%。水-空交替淬火工艺既保证了Cr5支承辊的硬度和强度等性能指标,又提高了其淬火后组织中的残留奥氏体含量,从而可使其塑性和韧性得到一定程度的提升。

水-空交替淬火技术及其在石油套管热处理中的应用研究

以热轧25MnV钢石油套管为研究对象,通过性能测试、透射电镜等方法,对比研究了水-空-水双介质交替淬火和强化冷却淬火两种工艺对钢的组织与力学性能的影响。结果表明:水-空-水交替淬火工艺可以有效减少石油套管的淬火内应力,防止淬火裂纹的产生;在该工艺下所得下贝氏体+板条马氏体束交割分布的复相组织以及马氏体条间少量残余奥氏体等二次析出相的综合作用下,材料的冲击韧性明显提高,综合力学性能大幅改善,提高了石油套管的抗断裂失效能力和使用安全性。

Cr17型马氏体不锈钢大截面锻材淬火工艺的研究

通过实验室热处理试验,摸索出Cr17型马氏体不锈钢的淬火温度及回火温度。在?500mm锻制大圆材实际调质时,通过3种不同淬火工艺得到了硬度、组织及室温横向机械性能对比结果。最终确定采用水-空气交替冷却为最佳淬火冷却工艺,钢材一次回火后整体硬度偏差≤2.5HRC。心部组织为均匀的回火索氏体组织+少量的残余奥氏体,钢材心部的室温横向拉伸性能最高。淬火时采用水-空交替冷却,总淬火时间最短,生产效率最高。同时水做为淬火介质,具有价格低、无污染和性能稳定等优点,为调质厂首选的淬火冷却介质。

干湿交替出焦法在JN60-6型焦炉的撵产应用

指出了JN60-6型焦炉传统撵产作业的弊端,提出了焦炉干湿交替出焦撵产的新方法,可提高焦炉撵产效率和焦炭产量,降低焦炉能耗,为同类型焦炉生产晚点后复产过程提供了技术借鉴。

高温超导带材YBCO涂层导体的失超传播特性研究

在液氮(77K)环境下对YBCO涂层导体的交、直流失超传播特性进行了研究。测量了交、直流情况下的失超传播速度以及最小失超能量;分析了超导带材的失超传播速度与传输电流的关系;推导了一维模型下的失超传播速度计算公式。结果表明,当带材的传输电流交流(有效值)与直流相同时,交、直流失超传播速度基本一致,交流的最小失超能略小,且随着传输电流的增大最小失超能间的差距加大。

热处理对Ni_(50.3)Mn_(24.5)Ga_(25.2)单晶预相变特性的影响

用提拉法生长的Ni50.3Mn24.5Ga25.2单晶样品,在真空中进行多种形式的热处理。通过测量交流磁化率曲线,研究了退火和淬火对Ni50.3Mn24.5Ga25.2单晶预马氏体和马氏体相变温度的影响。实验表明退火会明显降低预马氏体相变的温度,而对马氏体相变影响较小。还发现在1023K以下,预马氏体相变会随淬火温度的升高而逐步变得明显,而在1023K以上,则呈相反的趋势。另外,实验还表明,经过高温淬火后的样品,再次通过一定的退火处理,样品将恢复明显的预马氏体相变征候。分析表明,热处理是通过改变晶体的内应力来影响预马氏体相变征候的。

6061铝合金厚板零件真空气淬工艺研究

6061铝合金材料钎焊性能良好,广泛应用在需要钎焊的产品中。钎焊后需要通过固溶时效(淬火时效)提高零件强度。采用真空气淬工艺,从人工时效参数、充气压力、工件摆放位置三个方面进行试验研究,确定了6061铝合金厚板零件的真空气淬工艺方法和工艺参数;解决了6061铝合金厚板零件真空气淬后硬度值低(HR15T),难以淬透的问题,提高了6061铝合金厚板零件热处理后的硬度。

热处理对大直径CADI磨球微观组织和性能的影响

对Φ150mm CADI磨球分别用盐浴等温淬火、油淬等温淬火和水-空交替等温淬火三种等温淬火工艺进行热处理,测定了热处理后磨球的洛氏硬度和冲击吸收能量,使用X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)对大直径磨球内部不同部位的物相和微观组织进行表征。试验结果表明:三种热处理后的大直径CADI磨球的微观组织十分相似,均由针状铁素体、富碳奥氏体、碳化物和球状石墨组成。经过盐浴等温淬火热处理后,磨球心部到表面的洛氏硬度在HRC53.37~57范围内,心部和1/2半径(1/2R)处冲击吸收能量分别为11.98 J、13.78 J;经过油淬等温淬火热处理后,磨球心部到表面的洛氏硬度在HRC51.95~55.20范围内,心部和1/2R处冲击吸收能量分别为12.28 J、14.8 J;经过水-空交替等温淬火热处理后,磨球心部到表面的洛氏硬度在HRC52.73~55.75范围内,心部和1/2R处冲击吸收能量分别为12.7 J、13.78 J。经过水-空交替等温淬火处理后的大直径CADI磨球的组织和力学性能与盐浴和油淬工艺相近,磨球内外性能差异小。水-空交替等温淬火工艺有望替代盐浴和油淬等温淬火工艺。

大型锻件水空交替淬火过程的数值模拟

建立了33N iCrMoV14-5钢淬火过程温度-组织-应力耦合的数学模型,用自主有限元软件模拟了淬火过程中锻件温度场、组织场、应力场的演化过程,对不同的淬火工艺进行了比较。模拟结果表明水冷-空冷交替的淬火工艺可改善锻件表面附近的淬火应力状态,同时获得足够的心部冷速。对锻件内部应力场的计算表明水空交替淬火中,相变对应力场变化的影响大于热应力。

T10钢水—空交替淬火性能的研究

以T10钢为研究对象,通过性能测试,对比研究了水—空双介质交替淬火,水淬和油淬这三种工艺对钢的组织和力学性能的影响。结果表明水—空交替淬火能够有效的减少钢内组织应力的产生,减少裂纹,同时钢体的冲击韧性明显提高,综合力学性能变好。

乙烯装置急冷油泵轴断裂原因分析

乙烯装置急冷油泵EP-1201C正常运行过程中泵轴在叶轮键槽圆角处发生断裂失效。通过对失效轴的材质、热处理工艺及操作状况进行分析,找出了泵轴发生断裂原因,并提出了操作改进建议。

42CrMo4风电空心主轴数字化淬火设备的应用

我司产品中42CrMo4风电空心主轴占比较大,存在淬火热处理后容易出现裂纹报废的现状,为了兼顾力学性能和淬火不开裂,我司与上海交通大学密切合作,并采用了由上海交通大学开发的数字化控时淬火冷却工艺及设备,主要是通过计算机模拟水-空气交替淬火工艺,并通过由计算机控制的淬火设备完成淬火处理。该套工艺和设备在实际42CrMo4风电空心主轴调质热处理过程中发挥作用明显,大大降低了产品开裂报废的风险。

PAG介质替代淬火油技术的开发及应用

针对公司热处理淬火油老化变质,冷却性能差,易着火等原因,提出引进应用替代淬火油的新型PAG淬火介质,对热处理现有设施进行简单改造,经过配液和生产实际测试,满足产品的热处理质量。达到了降本增效,安全环保的目的。

新型水空热处理技术与设备的应用研究

利用新型水空热处理技术,设计研发了专门用于大型半自磨用70Cr3NiMo合金衬板热处理的新型水空热处理设备,并对处理后产品的力学性能和微观组织进行了检测分析。结果表明,采用新型水空热处理技术和设备处理后,70Cr3NiMo合金衬板的硬度和冲击韧度均得到了大幅度的提升,产品性能均匀性更优,使用寿命得到了极大的提高;并能够实现零污染、零排放的高效生产模式,为产品性能提高、企业产能升级提供了有力保证。

水-空交替等温淬火CADI磨球的工业实践及应用

CADI磨球是一种在采矿、建材等行业中广泛应用的研磨介质,目前行业内常使用油淬+空气中等温处理或盐浴等温处理的工艺调控组织、改善性能,但这些工艺存在环境污染、损害健康、安全隐患、能源浪费等问题。通过特定设备及工艺手段精准控制降温过程,采用水-空交替等温淬火的方法处理CADI磨球,能够达到与油淬/盐浴等温淬火相同的热处理效果。利用该工艺批量生产的CADI磨球具有良好的一致性,金相组织及力学性能指标符合标准要求,并在实际应用中取得了良好效果。

回火工艺对45CrNiMoVA微观组织及力学性能的影响

通过研究不同回火工艺对45CrNiMoVA强塑积的影响,并采用万能拉伸试验机以及OM、XRD、TEM等技术手段分析该材料在不同回火工艺处理下的微观变化机理。研究发现在经过水空交替时控淬火处理以及较低温度的回火处理时,45CrNiMoVA的强塑积变化不明显,当回火温度继续升高,达到较高温度时,45CrNiMoVA的强塑积则大幅提升。通过TEM试验结果可以推测其原因为,在较高温度的回火处理时,材料中有大量弥散分布的细小碳化物颗粒析出,在一定程度上细化了组织晶粒,达到了细晶强化的作用。由此可见,回火温度决定了45CrNiMoVA塑韧性与强度匹配,在实际生产中可根据生产需要选择合适的回火温度。

大型水电站活门及阀体铸件水空交替淬火处理

某抽水储能电站项目的活门及阀体等铸件的材质是ASTM Gr80-50,由于化学成分范围限定,性能要求相对较高,采用常规热处理手段难以满足产品的技术要求。因此,通过室内试验、软件模拟,采用水-空交替淬火方式提高产品性能,最终达到用户要求。

硬脂酸锌进料罐搅拌轴断裂失效分析

聚苯乙烯装置硬脂酸锌进料罐搅拌轴在使用中多次发生断裂和弯曲变形,通过对失效件进行宏观检查、化学成分分析、金相分析、硬度分析、冲击性能试验和扫描电镜观察等多种检测,分析了搅拌轴的断裂性质和失效原因,并根据分析结果提出建议措施。分析结果表明:搅拌轴断裂性质为低应力多疲劳源型高周疲劳断裂,断裂的主要原因是轴表面涂层分布不均匀,未进行调质热处理,轴断裂处台阶根部无倒角且无涂层,搅拌轴长期工作在单向弯曲交变载荷工况,极易在变径处形成应力集中区和多个环向表面疲劳裂纹源,疲劳裂纹以较低的速率缓慢扩展导致轴最终断裂失效。