相变诱发塑性钢中Nb-V析出计算模型

在Gleeble 3500热模拟试验机上采用应力松弛的方法研究了Nb-V-C-N系TRIP钢在奥氏体区中的应变诱导析出行为。应力松弛结果表明:在奥氏体区中的应变诱导析出最快温度范围为915～925℃,其最快析出开始时间约6.5 s。同时根据实际测定的PTT曲线和模型计算的结果,推导出Nb-V-C-N系TRIP(ε=0.20,ε=0.1 s-1)的形变储能大约为2860 J·mol-1。奥氏体中的沉淀相形貌只有球形或近似球形一种,析出物经能谱分析为(Nb,V)(C,N),其粒子平均尺寸为12.91 nm。

高氮奥氏体钢的Cr_2N晶间析出研究

对 2 4Mn18Cr3Ni0 6 2N高氮奥氏体不锈钢进行了中温等温沉淀析出试验研究。结果表明 ,沉淀析出物Cr2 N优先在晶界上析出 ,但随着Cr2 N的析出 ,基体的硬度有所降低。根据试验结果得到了等温析出动力学曲线 ,该种钢没有Cr2 N晶间析出的临界冷却速度为 30℃ /min。

一种第二相析出-温度-时间曲线计算模型的建立

基于经典形核长大理论和Johnson-Mehl-Avrami方程,假定过饱和沉淀的球形第二相分子式为(M)1xM2vM31-x-v(C)yN1-y,采用平均扩散速率表征合金原子对第二相形核长大过程影响的思想,建立了计算第二相析出-温度-时间(PTT)曲线的模型。基于Adrian模型提出计算多元系全固溶温度的方法,针对Fe-0.09C-0.011Ti-0.03V-0.025Nb(质量分数,%)钢计算得到的铁素体区PTT曲线呈典型的"C"形,得到的最快析出温度为628℃,其值与实验结果吻合。本模型计算效率高,计算析出相体积自由能变化时无需求取复合相的溶解度公式;适用性高,适用于不同基体中不同类型析出相PTT曲线的计算。

钛微合金化模具钢应力松弛过程中的特征曲线

采用应力松弛法研究了含Ti模具钢和不含Ti模具钢的应力松弛过程特征,对其应力松弛过程特征曲线和析出相显微形貌进行了分析。结果表明：随着温度和变形量增大,模具钢的流变应力降低,真应力-真应变曲线趋于平缓。应力松弛过程温度越高,松弛极限越低,含Ti钢的应力平台更明显,增加变形量可提高应力松弛速率。含Ti钢的析出量-温度-时间曲线（PTT曲线）于900～975℃为＂C＂型,鼻点温度在930℃左右;当变形量为15%时,析出开始与结束时间较30%变形量滞后。析出相主要沿晶界和位错附近析出,增大变形量有利于析出相析出。

碳钼钢蠕变石墨化的研究

由于碳钢中的石墨化会导致材料性能的退化,因此应避免碳钢中的石墨化。安全管理标准规定,碳钢和碳钼钢的石墨化发生在698K,但也有一些标准规定,碳钼钢的石墨化发生在738 K以上。然而,最近发现,在673 K时,0.3C钢的蠕变断裂发生了石墨化。在此,我们研究了0.3C、0.2C和0.5Mo钢的蠕变断裂的石墨化行为。结果表明,0.3C和0.2C钢的石墨化发生在指定温度673K以下,0.5Mo钢的石墨化发生在指定温度723K以下。此外,还得到了所有钢的石墨化的时间-温度-析出图(TTP图)。在0.3C和0.5Mo钢中,石墨被证实为细长石墨和球状石墨,而在0.2C钢中,石墨被证实为球状石墨。这表明,细长石墨和球状石墨的形成机理是不同的。高碳含量、高钼含量和高应力有利于长形石墨的形成,而高钼含量对球形石墨的形成有抑制作用。此外,为了准确评估石墨化的风险,必须考虑时间和温度以及应力水平和两种类型石墨的形成机制。

Ti含量对高强钢奥氏体区中碳化物析出行为的影响

在Gleeble3500热模拟试验机上采用应力松弛的方法研究了Ti-Mo系高强钢在奥氏体区中的应变诱导析出行为。应力松弛结果表明,Ti含量的提高能明显增加其在奥氏体区中的析出动力学,且当Ti含量增加至0.27%时,Ti在奥氏体区中的析出存在两个鼻点温度区间,从而析出动力学更明显,更有利于纳米粒子在奥氏体的析出。对比研究了理论计算值和试验测定值,随着Ti含量的增加,无论是试验值,还是计算值,纳米粒子析出的开始温度和温度区间均有增大的趋势,且理论计算与试验测定值的误差逐渐变小。理论计算表明纳米粒子析出完成时间随着温度降低显著增加,且这种趋势相对于适当Ti含量(0.13%)来说明显小于过低Ti(0.05%)或过高Ti(0.27%)的情况。