数字化在钢淬透性计算中的应用
钢淬透性的计算在诸多钢种的设计与制造中具有重要的意义.将钢淬透性的计算方法——GROSSMAN方法中复杂的特征曲线图拟合成公式,并做成Visual Basic程序,使钢淬透性计算更加简捷.此外,通过试验验证了拟合公式和VB程序在淬透性计算结果方面的准确性,从而为钢淬透性计算提供了一种便捷的方法.
钢淬透性的计算在诸多钢种的设计与制造中具有重要的意义.将钢淬透性的计算方法——GROSSMAN方法中复杂的特征曲线图拟合成公式,并做成Visual Basic程序,使钢淬透性计算更加简捷.此外,通过试验验证了拟合公式和VB程序在淬透性计算结果方面的准确性,从而为钢淬透性计算提供了一种便捷的方法.
铁素体是钢中最常见的组织之一,然而,渗碳零件心部铁素体的数量和形态对零件的综合性能有重要影响,故需要对渗碳淬火出现块状铁素体的原因进行分析.基于大量的实践案例,从工件渗碳过程中出现的块状铁素体的形态入手,通过金相组织的观察进行原因分析,并提出设备优化与改进方案,进行有效验证,证明了改进措施的可行性.
目前,双碳目标日益成为我国经济高质量发展的绿色引擎,而热加工作为改善金属材料使用性能的重要基础工艺,存在着影响因素众多、研发周期长的问题.因此,开展模拟工艺参数优化设定、多场耦合实体仿真以及精细化控制工艺,进行材料组织-变形-性能协同调控方法的研究是十分必要的.介绍了近年来国内外热加工数值模拟方法,并对典型航空金属材料热加工数值模拟研究进展进行了介绍,最后对未来发展方向进行了展望.
实验室条件下设计了两种不同成分的汽车用高强度双相钢,通过微观组织和力学性能对比分析,确定适合现有退火生产线的成分,并采用奥钢联VAI退火热模拟试验机研究了退火温度对组织和性能的影响.试验结果表明:两种化学成分的试验钢均满足汽车用高强度双相钢的微观组织和力学性能要求,只添加Cr的试验钢可以代替复合添加Cr、Mo的试验钢;随着连续退火温度的升高,只加Cr试验钢的铁素体含量逐渐降低,马氏体含量呈先增加后降低的趋势,屈服强度逐渐上升,抗拉强度和断后伸长率先上升后降低;退火温度为820…
通过对热处理工艺参数、设备、装炉方式等方面进行了大量的基础性研究,经多次试验确认工装悬挂渗碳淬火是最优的装炉方式,采用φ3m大型井式渗碳炉悬挂渗碳淬火,渗碳不出炉冷至620℃重新加热,170℃硝盐分级淬火,该工艺方法能有效控制热处理变形,并获得最佳的性能,同时有效提升了生产效率,该工艺技术的研究与应用对产品性能的提高具有重要的意义.
利用扫描电镜、金相显微镜、疲劳试验机和硬度计等测试手段研究20CrMnTiH钢渗碳齿轮弯曲疲劳性能.研究表明:20CrMnTiH钢渗碳齿轮主要沿齿根部位断裂.随着载荷的增加,弯曲疲劳寿命降低,当载荷在50~100kN时,齿轮疲劳寿命增加数倍,建议生产应用在此范围载荷内能发挥该材料最佳性能.
探讨了炉压对小模数齿轮离子渗氮齿根层深均匀性的影响.结果表明:低炉压时,齿根渗氮层较浅,不能形成连续的渗氮白亮层,采用饱和硫酸铜溶液侵蚀会出现铜色沉积.随着炉压提高,齿根渗氮层深提高,表面渗氮白亮层连续,当炉压提高到680Pa时,齿根渗氮层深达到节圆层深的87%,渗氮层均匀.
利用扫描电镜、金相显微镜和硬度计等检测手段研究不同正火冷却速度对20CrNiMo钢组织和性能的影响.结果表明:经炉冷的20CrNiMo钢组织中主要为珠光体和铁素体;经风冷的20CrNiMo钢组织中主要为珠光体和铁素体,此外还发现少量的马氏体;经空冷+风冷的20CrNiMo钢组织中除了珠光体和铁素体外,还发现一定量的马氏体.随着正火冷却速度的增加,容易诱发马氏体相变.此外还发现,随着正火冷却速度的增加,20CrNiMo钢的洛氏硬度基本保持平稳,显微硬度部分区域有所上升,这与组织…
以前期模拟试验为基础,通过多火次锻造得到了大锥度喷嘴内支撑环,并通过分析晶粒度来判断锻件性能.从模拟情况看,锻件成形过程贴膜良好,尺寸满足设计要求;从实际锻造来看,经过多次锻造成形后,锻件无裂纹、凹坑等缺陷,锻件也满足尺寸条件;锻件前后晶粒度变化明显,轧制完成后晶粒度整体较为均匀且明显细化,约60%的晶粒为4.5~5级,约40%的细晶为9.5~10级,成形后晶粒度大头端与小头端相比,大头端更细,热处理后,整个截面晶粒度整体均匀,达到6.5~7级.
介绍了铸造二期冲天炉-电炉双联熔炼工艺,要获得优质铁液,首先需控制原辅材料质量,质量稳定可控的炉料是获得优质铁液的先决条件;其次是熔炼工艺,标准化、严格的过程控制才能保证持续提供合格铁液.得益于从炉料到熔炼过程完善且不断优化的全流程管控,自投产以来累计熔化优质铁液100万t.通过严格的原铁液质量控制,配合适当的孕育与合金化处理,可生产高强度灰铸铁.
对多个1Cr11Ni2W2MoV不锈钢轴承盖出现的线性缺陷进行研究,从宏观和微观角度对缺陷进行检测分析,结果表明:轴承盖零件出现的线性缺陷为锻造折叠缺陷,形成原因主要与多火次成形过程中毛坯毛刺被挤入以及捶打位置偏离有关.在此基础上,对锻造折叠的形成机理、危害和预防措施进行相关阐述.
结合生产实际及振动试验工况,从宏观裂纹、断口形貌、微观组织及显微硬度等方面对30CrMnSiA钢自锁螺母振动试验产生裂纹的成因进行了综合分析.结果表明:因操作人员变更定位销高度导致螺母直口部位产生台阶而形成应力,集中在内螺纹牙底形成裂纹源,当振动试验时产生疲劳裂纹.选用合适的定位销高度、采用正确加工工艺,能够有效地预防此类问题发生.
通过化学成分分析、硬度、冲击性能及拉伸测试、金相组织和断口形貌分析等方法,分析了Q235B钢下连杆断裂失效的原因.分析结果表明:Q235B钢碳含量超出了标准要求,断裂缺陷周围的硬度呈现分布不均匀和高于标准要求的结果,且失效件冲击性能远低于标准要求;缺陷周围的组织分布不均匀,断口形貌呈现解理断口形貌,为脆性断裂;失效件组织及力学性能的分布不均匀、以及心部缺陷较多,是造成该失效件断裂的主要原因.
大型电动机主轴直径较大,加工工序复杂,最终产品容易出现挠曲变形,影响装配精度和工作状态的稳定性.为跟踪、分析不同工序前后残余应力变化特征,采用超声波法对同一35CrMo钢电动机主轴坯料、筋板焊接和焊后退火三种状态残余应力进行无损检测,并对检测结果进行分析和评价.检测结果表明:坯料状态下,主轴的机械加工台阶处应力较高,且锻件夹持处存在高应力点,对称测量线应力分布趋势相似;焊后退火状态下,主轴焊接筋板周围出现了较为显著的压应力,筋板焊接造成焊趾附近压力为拉应力,而距离I端较远区域…
采用E R316H焊接材料进行堆焊的3C r13钢由于其具有良好的耐腐蚀性能和抗蠕变性能,在大型电站锅炉、核电机组等压力容器中得到了广泛的应用.但由于其在焊接时存在较高的残余应力,容易造成焊缝和热影响区开裂,从而制约该材料在大型锅炉等压力容器中的应用.为了解决这一问题,可通过控制热处理工艺来降低残余应力,从而促进E R316H焊接材料在大型锅炉等压力容器中的应用.通过金相组织分析、硬度检测、拉伸试验和冲击试验等方法研究了热处理工艺对E R316H焊接材料熔敷金属力学性能的影响…
以431不锈钢锻件为研究对象,重点探讨431不锈钢锻件在670℃、690℃、720℃、740℃温度下回火处理后的硬度变化,同时研究了431不锈钢锻件在经历不同回火次数后的硬度性能,并进行了不同热处理状态下的组织机理分析,以探究适宜的回火工艺,满足不同标准(使用条件)的组织与性能要求.
为解决SA-213T91+SA-213TP347HFG异种钢接头因热处理温度高引起热膨胀应力过大而拉裂的问题,设计6种SA-213T91+SA-213TP347HFG异种钢对接接头焊后热处理工艺,对6组不同热处理工艺后的显微组织和力学性能试验进行对比分析.结果表明:不同热处理规范下接头力学性能皆合格,可满足工艺质量制造要求,模拟确定了此类异种钢接头允许的最低热处理规范为715℃×1.5h,优化了此类异种钢对接接头的热处理规范,也为现场服务或返修焊接时选取合理的热处理温度提供了…
介绍了锅炉集箱部件在制造过程中因不均匀焊接、热循环导致弯曲变形而进行火焰矫正的工艺方法和注意事项,比较了国内外锅炉行业标准和钢结构建造标准对热矫正的规定和指导性条款,考虑到热矫正对材料性能可能产生的不利影响,建议锅炉行业工艺规范标准化.
高锰钢导热性能较差,导致辙叉在淬火时心部冷却速度较慢,容易在心部产生超标碳化物.通过热模拟试验和有限元数值模拟分析了高锰钢冷却过程中的显微组织和温度变化情况.热模拟试验结果表明:随着冷却速度增加,高锰钢析出碳化物逐渐减少,在5℃/s冷却速度下,析出碳化物级别为X2级.根据有限元模拟结果改进了冷却设备,使改进后的高锰钢心部冷却速度达到5℃/s,心部析出碳化物级别由X3级提升到X2级,力学性能得到提高,从而提高了高锰钢辙叉的产品质量.
研究了S32101双相不锈钢CMT焊接参数(焊接电流、送丝速度、焊接速度)对焊缝成形特性的影响,结果表明:熔宽随着送丝速度增大而增大,随着焊接速度和保护气体流量的增大而减小;熔深随着送丝速度的增大先减小后增大,随着焊接速度和保护气体流量的增大而减小;余高随着送丝速度增大而不断增大,随着焊接速度的增大而减小,随着保护气体流量的增大先增大后减少.这些研究结果对优化双相不锈钢的CMT焊接技术,促进海洋工程、核电设施等领域的发展具有十分重要的意义.