退火温度对冷轧超细晶亚稳钢组织性能的影响

通过热处理实验,研究了不同退火温度对冷轧汽车用超细晶亚稳钢组织和力学性能的影响。通过单向拉伸试验研究试验钢力学性能,采用SEM、TEM等分析方法表征试验钢的组织结构,利用XRD测量残余奥氏体量。结果表明:随着退火温度的升高,抗拉强度先略有降低再逐渐升高,断后延伸率和强塑积先逐渐升高再降低,残余奥氏体量先增加再减少;在650℃退火20min时抗拉强度为1012MPa,断后延伸率(33%)和强塑积(33.4%)获得最大值,综合力学性能最佳。分析认为,大量的超细晶组织和高含量的残余奥氏体的TRIP效应是实现高强塑积的原因。

Mg-4Zn-0.5Er-1Y镁合金板材的组织与力学性能

研究了Mg-4Zn-0.5Er-1Y变形合金轧制板材在经200～380℃,保温0.5～4h退火处理后,合金显微组织的演变及其力学性能的变化规律。结果表明,该合金退火后均出现明显的动态再结晶组织,且晶粒比较细小,基体中存在大量含有稀土元素的第二相,这些第二相在热轧状态下破碎成细小的颗粒,促进了动态再结晶晶粒的异质形核。合金退火处理后的强度较原轧制态降低,但塑性却得到明显的改善。最佳退火温度为350℃,保温0.5h后晶粒尺寸约为8μm,抗拉强度为276MPa,伸长率达到最大为22.5%。经过计算可知,该合金再结晶晶界迁移激活能为22.76kJ/mol,同时建立了该合金再结晶晶粒长大的动力学模型。

转炉氧枪射流融合距离的数值研究及工业应用

融合距离是研究多股射流特性的一个重要指标,不仅可以直接反应射流的偏移程度、射流刚性,也可以体现对熔池的搅拌程度。本研究在前人工作的基础上修正了融合距离的计算方法,通过CFD数轴模拟对修正后的融合距离进行了重新计算,确定了260 t转炉用氧枪在不同喷嘴倾角下的融合距离。结果发现:氧枪喷头夹角越大,射流融合距离越大。将融合距离与现场冶炼经验相结合,确定了喷孔夹角为16°的氧枪为最优方案,对应实际吹炼过程的化渣枪位为2.78 m。研究内容对现场吹炼化渣枪位的指导具有实际意义。

大中型转炉底吹模拟研究与结构优化

优化转炉底吹布置方式,对于减小熔池内死区占比,改善熔池内部流体的动力学特性具有重要意义。本文以260t转炉为对象,提出“小集团”布置形式,通过数值模拟建立底吹模型,优化“小集团”布置方案。结果表明:“小集团”形式非对称集中布置在0.4D和0.6D上,并且“小集团”夹角为15°时,转炉池具有最好的动力学特性;基于该方案的布置,底吹流量720Nm^(3)/h时取得最佳效果,继续增加流量熔池死区比例与混匀时间减少不再明显。相关结论为大型转炉的底吹优化提供借鉴。

铸态ZK60-1.0Er镁合金的热压缩变形行为

采用Gleeble 1500D热模拟试验机对ZK60-1.0Er镁合金的热压缩变形行为进行了研究。热压缩参数应变速率?为0.0001,0.001,0.01和1.0 s^(-1);变形温度T为160,260,320和420℃。结果表明:ZK60-1.0Er镁合金的热压缩变形过程主要为动态回复DR和动态再结晶DRX。通过Zener-Hollomon参数建立了ZK60-1.0Er镁合金热压缩本构方程,根据本构方程计算的理论应力值与实际应力值吻合;同时还根据材料动态模型建立了该种合金的热加工图,并且通过对微观组织的观察和分析可知:该种镁合金的热加工图包含低温高应变速率和高温低应变速率2个失稳区域。该种镁合金适宜的热加工区间为:225~420℃,0.01~1.0 s^(-1),在该区域内存在1个功率耗散效率的峰值,η_(max)=45%。稀土相的存在促进了ZK60-1.0Er镁合金的动态再结晶形核,平均变形激活能Q=152.5 k J/mol,该合金的微观变形机制为晶界滑移和晶格自扩散导致的动态回复和动态再结晶。