Inconel 718合金方坯粗轧加热过程晶粒长大模型

以Inconel 718合金锻坯为研究对象,在1173—1423 K的温度范围内,研究了加热温度和时间对Inconel 718合金锻坯晶粒尺寸变化的影响,推导并验证了具有普适意义的适合Inconel 718合金锻坯粗轧加热过程的晶粒长大模型.研究结果表明:随加热时间的延长,在1173 K加热时,晶粒尺寸变化不显著;1173—1323 K加热时,晶粒尺寸呈线性长大;高于1323 K加热时,晶粒尺寸呈抛物线性长大.所建立的Inconel 718合金的晶粒长大模型适用于等温条件和非等温条件下晶粒尺寸演变的计算.

低碳钢轧后冷却过程中的晶粒长大模型

钢材轧后冷却过程中的晶粒长大很大程度上决定着室温组织的晶粒尺寸，定量研究这一晶粒长大规律不仅可建立描述冷却过程中晶粒尺寸变化的模型，以利于计算机对微观组织变化过程的模拟，而且还为进一步的性能预报奠定基础。

超塑变形晶粒长大模型的修正与实验验证

变形诱发晶粒长大是超塑性变形组织变化的重要特征．基于超塑性晶粒长大全微分为晶粒换位微观纯变形和晶粒微观静态长大偏微分之和的思想，获得了修正的Campenni变形诱发晶粒长大模型和新展开的晶粒长大速率模型模型预报的规律已为超塑性Mg－8．4Li（质量分数，％）合金晶粒长大实验规律所证实。

等温条件下晶粒长大模型研究

在分析现有描述奥氏体晶粒长大模型的基础上,提出一简化模型。通过对微合金钢的实验数据进行计算,证明所提出的模型精度较高,误差曲线的性态较理想。

A508c1.3钢动态再结晶晶粒长大模型的研究

本文采用热模拟与定量金相分析法研究了核电 A5 0 8c1.3钢的动态再结晶晶粒长大过程 ,结果表明 ,在变形后的高温停顿初始阶段 ,温度越高 ,动态再结晶晶粒长大速度越快。采用多元非线性回归分析得到了动态再结晶晶粒的长大模型 。

AZ31镁合金等温条件下组织演变及晶粒长大模型

对AZ31镁合金板材进行固溶处理,在150~450℃的温度范围内,研究等温条件下加热温度和保温时间对AZ31镁合金晶粒尺寸变化规律的影响。研究结果表明：当加热温度一定时,晶粒尺寸随保温时间延长而增大;保温时间一定时,加热温度在150~250℃范围内,晶粒尺寸随温度升高先增加再减小;温度大于250℃时,晶粒尺寸随温度升高逐渐增大。基于250~450℃实验数据,构建晶粒长大模型,并验证了该模型的准确性。

U75V钢轨钢晶粒长大模型及其在焊接中的应用

钢轨闪光焊焊接接头晶粒尺寸影响着焊接接头的耐磨性能等力学性能。为此,对高速、重载无缝铁路中大量应用的U75V钢轨进行等温淬火试验,测量其在800~1100℃范围内的不同加热温度和保温时间下的平均晶粒尺寸。结果表明:当温度在800~950℃时,晶粒长大速度较小,平均长大速度约为0.4μm/min;温度在950~1100℃时晶粒长大速度加快,平均长大速度约为1.6μm/min。在此基础上建立了U75V钢轨钢在等温条件下晶粒长大的数学模型。利用有限元分析软件Abaqus建立了钢轨闪光焊模型,分析不同温度场对接头晶粒尺寸的影响,并通过实验验证了模拟的正确性。

18Ni马氏体时效钢加热过程晶粒长大模型

研究了18Ni（1700MPa）马氏体时效钢加热一保温过程中晶粒长大的规律。通过回归分析建立了晶粒长大模型，同时验证了该模型的正确性。结果表明：在930～1070℃保温时，晶粒演变主要经历了逆变奥氏体再结晶孕育期、逆变奥氏体再结晶和二次长大3个阶段。在逆变奥氏体再结晶阶段，晶粒会发生明显的细化；在逆变奥氏体再结晶结束后的几十秒内，细化的晶粒将以较大速度发生二次长大，温度越高长大速度越快，但随着时间的延长，晶粒长大速度又会越来越慢。晶粒尺寸预测值与实测值吻合较好。

基于BP-ANN和Sellars模型的镍基高温合金晶粒长大行为表征及其比较

为了深入理解Ni80A的晶粒长大行为,在不同温度(1223~1423 K)和不同保温时间(0~3600 s)下进行一系列的晶粒长大实验。基于实验数据,建立BP神经网络并求解Sellars模型。使用4个统计指标比较和评价这两个模型的预测与泛化能力。结果表明,所建立的BP神经网络具有更高的r值、更低的AARE值、更低的绝对μ值和ω值。最后,基于求解的BP神经网络扩展的数据建立平均晶粒尺寸对保温温度和保温时间的响应面,并描述晶粒的长大行为。

AZ31镁合金等温条件下晶粒长大模型

研究加热温度150-450℃和保温时间对AZ31镁合金晶粒尺寸变化的影响。结果表明：当加热温度一定时,晶粒尺寸随保温时间延长而增加;保温时间一定时,当加热温度在150-250℃范围时,晶粒尺寸随温度升高呈现先增加后减小的趋势。当加热温度大于250℃时,晶粒尺寸随加热温度升高而逐渐增大。基于250-450℃时的实验数据,确定了AZ31镁合金晶粒长大激活能,构建了在等温条件下的AZ31镁合金晶粒长大模型。本文构建的模型计算结果与实验结果吻合较好.

8Cr4Mo4Ni4V航空轴承钢高温奥氏体晶粒长大的数学模型

以8Cr4Mo4Ni4V轴承钢为研究对象,通过奥氏体等温保温实验,研究加热温度和保温时间对奥氏体晶粒尺寸的影响,采用平均截点法对不同热处理条件下的晶粒尺寸进行统计分析。结果表明:随着加热温度和保温时间的增加,奥氏体晶粒尺寸逐渐增大,当加热温度超过1100℃或保温时间超过120min时,实验钢晶粒开始发生显著粗化。当加热温度超过1150℃时晶粒已完全粗化。通过线性回归的方法,获得了8Cr4Mo4Ni4V轴承钢的奥氏体晶粒尺寸随加热温度和保温时间演化的数学模型,为指导航空轴承钢锻造与热处理过程提供理论依据。

300M钢奥氏体晶粒等温长大模型

为研究300M钢奥氏体晶粒保温长大规律,在不同保温时间（5~120 min）和保温温度（900~1150℃）下开展了加热炉保温实验,并通过腐蚀法获得了不同条件下的晶粒尺寸。实验结果表明,晶粒尺寸随保温温度的升高和保温时间的延长而增大,但晶粒长大速率随保温时间的延长而减小。晶粒尺寸与保温时间整体上呈幂指数小于1的幂函数形式。同时,温度越低晶粒尺寸越快趋于稳定。保温温度在1000℃以上时,晶粒生长迅速。基于实验结果建立了晶粒尺寸与初始晶粒尺寸、保温时间、保温温度关系的复合模型,模型的平均相对误差为4.38%,最大相对误差为12.47%。与Sellars模型和Anelli模型相比,该模型具有更高的精度。

35CrMo钢控温模锻加热过程中奥氏体晶粒长大行为

将35CrMo钢试样在不同的加热温度和保温时间下进行等温奥氏体化处理,采用正较实验法研究加热温度与保温时间对奥氏体平均晶粒尺寸的影响,并对奥氏体晶粒长大行为进行研究。结果表明:当保温时间一定时,奥氏体晶粒尺寸随加热温度升高而增大,奥氏体晶粒的粗化温度为950℃;当加热温度一定时,奥氏体晶粒尺寸随保温时间延长而增大,保温初期晶粒快速长大,随保温时间延长,晶粒长大速率放缓。综合考虑加热温度、保温时间和初始奥氏体晶粒尺寸的影响,推导出35CrMo钢奥氏体晶粒长大模型,用该模型计算的晶粒尺寸与实验结果基本吻合。

加热过程中细晶高强IF钢奥氏体晶粒长大规律研究

通过显微组织观察实验,对细晶高强IF钢在不同加热温度和保温时间下奥氏体晶粒长大规律进行研究。结果表明:随加热温度升高、保温时间延长,奥氏体晶粒尺寸逐渐增大。由实验结果可知细晶高强IF钢的晶粒粗化温度为1050℃,晶粒粗化时间为40 min。为保证微合金元素充分固溶,同时获得细小的奥氏体晶粒,生产中将加热温度控制在1050~1100℃、保温时间控制在30 min^40 min。通过对实验数据进行非线性回归建立了细晶高强IF钢奥氏体晶粒长大规律的数学模型,模型的计算结果与实验结果基本吻合。

矿用高强度链环钢23MnNiMoCr54奥氏体晶粒长大行为的研究

研究结果表明:链环钢23MnNiMoCr54奥氏体晶粒的粗化温度为900℃,为避免"混晶现象"的发生,最佳奥氏体化工艺在850℃下保温30 min。在相同保温时间下,奥氏体晶粒随着加热温度在850~1100℃内升高呈指数关系长大。在相同加热温度下,平均奥氏体晶粒尺寸与保温时间的关系符合Beck模型,晶粒长大指数n随着加热温度的升高先降低后升高。依据Arrhenius公式拟合得到了链环钢23MnNiMoCr54在950~1250℃内的奥氏体晶粒长大模型D=2.105×10^(3)t^(0.138)exp(-5.18×10^(4)/RT)。

高铌低碳贝氏体钢奥氏体晶粒的长大行为

采用金相法测定了在不同温度(950~1 270℃)下固溶不同时间(30~150min)后高铌低碳贝氏体钢的奥氏体晶粒尺寸,研究了其奥氏体晶粒的长大行为;计算了试验钢中铌的固溶含量,建立了奥氏体晶粒长大数学模型并进行了试验验证。结果表明:在1 220~1 270℃温度区间内试验钢奥氏体晶粒尺寸增加值最大,其次为1 100~1 150℃区间的;由于1 000℃时试验钢中合金渗碳体的快速溶解,使得950~1 000℃区间内的晶粒尺寸增加值大于1 000~1 050℃区间的;计算得到1 150℃时的固溶铌质量分数达到0.088%,此时绝大部分NbC已经溶解,导致1 100~1 150℃温度区间内奥氏体晶粒的快速长大;在950~1 270℃范围内,试验钢的奥氏体晶粒长大激活能为154.4kJ·mol^(-1),由晶粒长大模型计算得到的奥氏体晶粒尺寸与实测值较吻合。

核电SA508-3钢奥氏体晶粒长大规律的研究

利用箱式电阻炉对SA508-3钢进行了不同条件下的加热保温实验,分别讨论了加热温度及保温时间对奥氏体晶粒长大的影响。实验结果表明:MC型化合物的溶解温度大约处于1050~1100℃之间。当保温时间恒定,温度低于1050℃时,晶粒生长缓慢,随温度的升高,生长速率增大。保温温度恒定时,在保温初期晶粒急剧长大,随保温时间的延长,晶粒长大趋势趋于平缓。在此基础上,建立了SA508-3钢奥氏体晶粒长大数学模型。

SA508-3钢保温过程奥氏体晶粒长大规律研究

锻造时需要确定始锻温度及控制锻造时的晶粒度。利用箱式电阻炉进行一系列保温实验,研究了核电压力容器材料SA508-3奥氏体不锈钢在不同保温温度和保温时间下的奥氏体晶粒长大规律。结果表明:当保温时间一定时,奥氏体晶粒随保温温度的升高呈指数关系长大。当保温温度超过1200℃时,奥氏体晶粒尺寸急剧增大,晶粒明显粗化。根据实验结果建立了奥氏体晶粒长大规律的数学模型,为确定SA508-3钢始锻温度提供了微观组织判断依据。

SA508Gr.4N钢奥氏体晶粒长大行为研究

为研究保温温度和保温时间对SA508Gr.4N钢奥氏体晶粒长大行为的影响,利用光学显微镜和高温激光共聚焦显微镜研究了该钢在保温温度为900~1200℃,保温时间0~600 min条件下的晶粒长大行为。研究表明,随着保温温度的升高和保温时间的增加,奥氏体晶粒尺寸逐渐增加;在900~1000℃,由于部分AlN逐渐回溶,抑制晶粒长大的作用减弱,但相比AlN完全回溶的情况,部分晶粒长大速度相对缓慢,导致混晶现象。随着温度的进一步提高,AlN全部溶解,使得晶粒迅速长大,且晶粒较为均匀;晶界迁移是SA508Gr.4N钢奥氏体晶粒长大的主要机理。基于本文实验数据,采用Sellar-Anelli模型建立了SA508Gr.4N钢晶粒长大模型,通过实测值和预测值对比可以得出晶粒长大模型的决定系数(R2)和对称平均绝对百分比误差(SMAPE)分别为0.99和6.75%。

316LN奥氏体不锈钢晶粒长大倾向性

在不同的加热温度和保温时间下研究核电主管道用钢316LN奥氏体晶粒的长大规律。结果表明,随着加热温度的升高和保温时间的延长,实验钢奥氏体晶粒尺寸逐渐增大。对实验数据进行非线性回归,建立了描述316LN钢奥氏体晶粒长大规律的数学模型;通过时比实验值与计算值验证了模型的精度和可靠性。研究结果对确定316LN钢始锻温度和制订加热规范具有指导意义。