王葛
,
王东冉
,
刘利刚
,
郭靖
,
孙艳亮
,
杨庆祥
,
李强
材料热处理学报
为了分析Cr8钢再结晶过程中加热温度和保温时间对奥氏体晶粒长大尺寸的影响,给出Cr8钢再结晶过程中奥氏体晶粒的长大规律,对Cr8钢试样在不同加热温度和不同保温时间下进行了水淬处理,并对实验结果数据进行了数据处理和线性拟合.结果表明,Cr8钢奥氏体晶粒长大尺寸随着加热温度的提高和保温时间的延长而不断增大;其晶粒长大过程可分为抑制长大阶段和自由长大阶段;在抑制长大阶段,其奥氏体晶粒尺寸与加热温度近似呈指数关系;在整个长大过程中,奥氏体晶粒尺寸与保温时间近似呈幂函数关系.利用Sellar公式对实验数据进行非线性回归分析,得到了Cr8钢奥氏体晶粒长大的数学模型.
关键词:
Cr8钢
,
再结晶
,
奥氏体
,
晶粒长大
,
数学模型
郭婧
,
李强
,
瞿红维
,
刘利刚
,
梁从涛
,
杨昱东
,
杨庆祥
材料热处理学报
采用示差扫描量热仪(DSC)测量了轧辊用新型高速钢材料不同类型碳化物的析出温度,并采用场发射扫描电镜(FESEM)观察其典型形貌和测定其相结构.在各特征温度下,分别对轧辊用新型高速钢保温15、20、25和30 min后快冷,采用金相统计软件对碳化物的体积分数进行了统计.结果表明:轧辊用高速钢在1300℃的温度快冷后,保温25 min时MC相的体积分数有最大值；1220 ℃快冷后MC和M2C相的体积分数均在保温20 min时有最大值；1150℃快冷后MC的体积分数一直增加,M2C的体积分数在保温20 min时有最大值,25 min时有最小值,而M6C的体积分数先增加后减少,保温20 min时有最大值.
关键词:
高速钢
,
轧辊
,
碳化物
,
析出动力学
刘利刚
,
李强
,
郭婧
,
孙艳亮
,
杨昱东
,
梁从涛
,
杨庆祥
材料热处理学报
采用Gleeble-3500热模拟试验机对一种新型冷轧工作辊用高速钢进行了热压缩变形试验,研究了该钢在900～1150℃、应变速率为0.01～10 s-1条件下的动态再结晶行为,测量了该钢的应力-应变曲线并观察了其典型的微观组织,建立了Z参数表达式、热变形方程、峰值应力和峰值应变与Z参数的关系及动态再结晶模型图。结果表明：冷轧工作辊用高速钢的应力-应变曲线表现为动态再结晶型;其热变形激活能为541.4 kJ/mol;峰值应力、峰值应变与Z参数近似成指数关系;随着Z参数的增大,发生动态再结晶的临界应变εp和发生完全再结晶的应变εs均增加。
关键词:
高速钢
,
热变形
,
应力应变曲线
,
动态再结晶
,
冷轧工作辊
王葛
,
陈建坤
,
商松
,
刘利刚
,
杨庆祥
,
李强
材料热处理学报
采用有限元数值模拟技术,建立了Cr5锻钢支承辊在最终热处理过程中的三维传热温度场、组织相变场和应力应变场相互耦合的数学模型,给出了Cr5锻钢支承辊在其最终热处理过程中的温度、组织和应力的分布与演化过程,分析了换热系数和回火保温温度等工艺参数对支承辊内部温度、组织和应力的影响.结果表明,在喷雾淬火过程中支承辊产生裂纹或开裂的可能性较小,但喷雾淬火结束后支承辊表层和心部温差较大,应进行回火处理;支承辊进入回火炉初期,其心部应力状态迅速由压应力转变为拉应力并急剧增大到峰值,心部的轴向拉应力可接近其对应节点温度下的抗拉强度,容易产生横向裂纹或开裂;提高回火保温温度能够有效降低心部拉应力,从而降低其发生淬火裂纹或开裂的几率.
关键词:
Cr5钢
,
支承辊
,
最终热处理
,
数值模拟
臧新良
,
刘利刚
,
王玉辉
,
钱玉
,
杨庆祥
材料热处理学报
分别测定了无预热条件下60CrMnMo钢堆焊试样冷却过程的温度场和残余应力场,采用有限元方法建立了二维有限元模型,对其进行了数值模拟,在此基础上,采用此模型模拟了预热温度为200℃条件下试样在堆焊冷却过程中温度场和不同时刻的应力场,特别是考虑了不同截面上关键点发生马氏体相变时的应力变化情况.结果表明:60CrMnMo钢试样堆焊后的温度场与残余应力场的模拟结果与实测结果吻合较好,证明了所建模型的有效性;经200℃预热后,在堆焊初期,试样中心部位温度较高,其余部位近似为200℃,冷却到30 s后,试样中心部位急剧降温,冷却到180 s后,整个截面的温度分布趋于均匀;最大拉应力出现在热影响区,而不是堆焊区;当发生马氏体相变后,热影响区的拉应力急剧增大,直至与平衡状态时的拉应力值相当.预热降低了堆焊试样热影响区的最大拉应力,从而减少了堆焊开裂倾向.
关键词:
堆焊
,
数值模拟
,
温度场
,
应力场
,
马氏体相变
于辉
,
刘利刚
,
王秀琳
,
黄洪涛
,
冯庆
钢铁
doi:10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20160207
为了研究核岛用P280GH钢管热轧成形后的冷却过程组织演变，采用物理模拟方法建立了CCT和TTT相变动力学曲线。结果表明，低冷速会形成粗大铁素体和珠光体，增大冷速可细化低温相组织，当冷速超过10℃/s时即开始出现贝氏体组织。运用叠加原理，基于有限元法，建立了试验钢冷却过程数值模型，分析了?219.1 mm×18.26 mm规格P280GH钢管在空冷和水冷两种冷却过程沿壁厚方向温度场、组织演变规律。结果显示，空冷条件相变组织为均匀的珠光体、无贝氏体和残余奥氏体；水冷条件获得相变组织为马氏体组织，管内外表面体积分数相差3.6%，计算结果与实际热处理工况基本一致。研究结果可为热轧P280GH钢管生产的控冷工艺提供指导。
关键词:
核电钢管
,
相变动力学
,
组织演变
,
数值模拟
,
热处理
