一、PREPARATION STUDY OF SEMI-SOLID 60Si2Mn SPRING STEEL SLURRY(论文文献综述)
肖冠菲[1](2021)在《GH4037高温合金半固态组织演变规律及其触变成形工艺研究》文中认为镍基高温合金由于具有优异的高温强度和良好的抗氧化、抗腐蚀等性能广泛应用于航空航天等重要领域。传统的成形工艺难以同时兼顾镍基高温合金零件的成形性、力学性能和生产成本,半固态加工工艺结合了铸造和锻压工艺的优点,能够同时满足成形件形状和性能的要求。因此将半固态加工技术应用于镍基高温合金具有重要的研究意义,一方面可以为镍基高温合金的成形提供新思路,另一方面也可以拓宽半固态加工的材料适用范围。本论文以镍基高温合金GH4037为研究对象,对其进行了半固态温度下的组织演变和触变成形研究,通过对成形件组织和力学性能的评估验证了半固态加工工艺在镍基高温合金领域的可行性,并为镍基高温合金零件的成形制造提供了新的技术支持。进行了GH4037合金固态高温和半固态温度下的短时氧化实验,研究了温度和时间对合金氧化行为的影响规律,同时对空气气氛和保护气氛下试样的氧化情况进行了对比。实验结果表明当GH4037合金在半固态温度区间加热时,试样的氧化程度非常剧烈、氧化增重明显并且表面氧化膜会出现严重的脱落现象。保护气氛条件下试样的氧化程度大大降低,氧化增重小,表面完整无脱落。在半固态温度进行坯料的制备时需要采取氧化防护措施,保证坯料在加热过程中的表面质量和内部纯净度。提出了变形镍基高温合金等温处理制备GH4037合金半固态坯料的新方法,研究了等温温度和保温时间对合金组织演变的影响规律。实验结果表明在1350~1380°C时,通过适当时间的等温处理可以得到具有球状晶组织的半固态坯料。在1350°C和1360°C时,晶粒长大符合粗化机制;在1370°C和1380°C时,组织演变规律受到粗化机制和破碎机制的共同影响。制备GH4037合金半固态坯料最佳工艺参数的等温温度为1380°C,保温时间为30 min,该工艺参数下半固态坯料的平均晶粒尺寸为130.2μm,圆整度为0.65。对GH4037合金进行了高温压缩实验,得出了不同条件下合金的应力应变关系,研究了热压缩过程中合金的组织演变规律和再结晶行为。结果表明GH4037合金的流动应力和峰值应力随着变形温度的升高和应变速率的降低逐渐减小;当处于半固态温度时,GH4037合金的表观黏度和剪切速率的关系符合非牛顿流体幂律模型,表观黏度随着剪切速率的增加逐渐下降,表现出明显的剪切变稀行为。此外,对半固态触变成形的实验过程进行了数值模拟,由于坯料横向放置时与模具的接触时间更短,成形后模具的温度更低,成形件出现缺陷的可能性更小,因此坯料横向放置时更利于合金的触变成形;其它工艺参数对触变成形过程也有着不同程度的影响,实际实验时需要综合考虑各个成形参数的影响并进行合理的选择。对GH4037合金进行了半固态触变成形实验,从成形件的宏观形貌、微观组织和力学性能等方面评估了成形件的质量。结果表明当坯料温度高于1360°C时,成形件能够完整充填,并且表面质量良好,内部组织致密。坯料加热温度和保温时间对成形件的组织和力学性能影响较大,而保压时间对成形件的组织和力学性能影响较小。确定了GH4037合金触变成形最佳工艺参数为:等温温度1380°C,保温时间30 min,保压时间30 s。对GH4037合金触变成形件进行了热处理研究。结果表明当时效温度为800°C、时效时间为8~16 h时,成形件能得到最佳的力学性能。热处理后成形件的共晶组织完全消失,晶界有连续的碳化物析出,晶内有均匀细小的γ′相析出。热处理能极大地提高成形件的拉伸性能和蠕变性能,γ′相导致的第二相强化是热处理后GH4037合金触变成形件的主要强化机制。热处理前,成形件的屈服强度和抗拉强度分别为624 MPa和975 MPa,延伸率为45.1%;热处理后屈服强度和抗拉强度分别为724 MPa和1030 MPa,分别提高了16%和6%,但延伸率有所降低。热处理前,成形件在850°C/196 MPa蠕变条件下的蠕变寿命和蠕变应变分别为28.3 h和3.3%;热处理后,蠕变寿命和蠕变应变分别提高到52.7 h和9.9%。
郑文[2](2019)在《100Cr6钢半固态坯料的制备及组织分析》文中指出金属半固态成形技术是研究前景很好的无余量加工技术之一,它不仅能生产制造形状复杂的零件,而且产品的力学性能好。自上个世纪70年代被提出后,已经在镁铝等低熔点合金成形中迅速发展并已实现工业化生产。由于钢和其他高熔点合金的固液两相温度区间范围较窄,且受加工设备耐高温性能的限制,故难以测量其半固态流变行为和获得非树枝状等轴晶体结构。因此国内外对高熔点合金(如钢铁等)半固态坯料制备的研究很少。开展100Cr6轴承钢半固态坯料的制备及组织分析,对高熔点合金半固态成形技术及其相关领域的研究将提供一些理论依据。本文以100Cr6轴承钢为研究对象,先采用SIMA法反复镦拔预变形工艺细化晶粒,然后将预变形后的100Cr6钢进行等温处理,制备了半固态坯料;分析了半固态坯料组织,测试了硬度,研究了半固态制坯工艺参数对其组织和硬度的影响,获得了合理的半固态制坯工艺参数。主要研究内容及分析结果如下:1.根据不同参数下反复镦拔预变形工艺设计了实验方案,先将100Cr6钢柱形坯料在燃煤反射加热炉中加热到1200℃,并均温15min,然后按实验方案在锻锤上进行反复镦粗拔长变形,并立即水淬激冷,然后在光学显微镜上观测晶粒组织,研究了预变形工艺中反复镦拔次数细化100Cr6轴承钢晶粒的规律。研究发现:随着反复镦拔次数由0增加到3,晶粒的平均直径先快速减小再缓慢减小,细化晶粒的效果逐渐降低;试样中心晶粒的平均直径减小了90.4%,边缘晶粒的平均直径减小了91.7%。2.按等温处理工艺参数设计了实验方案,将预变形已经晶粒细化的100Cr6钢试样按实验方案再加热保温,并立即水淬,然后利用光学显微镜观测其晶粒组织,研究了等温处理工艺参数对100Cr6钢半固态组织的影响,确定了100Cr6钢合理的半固态制坯工艺。实验结果表明:加热到1420℃并保温30min,能获得较理想的半固态组织。3.利用扫描电镜、硬度计、能谱分析仪等设备,观测分析了100Cr6钢半固态坯料的组织和硬度,研究发现:经预变形细化晶粒的100Cr6钢在经半固态处理和快速激冷后,晶粒为马氏体组织,但晶界有大量残余奥氏体,并且有少量链状MnS沉淀物沿晶界析出。半固态坯料的硬度,随等温处理工艺参数不同而变化不大,但相比于常规锻造所得坯料的硬度略有降低。
高军芳[3](2013)在《电磁搅拌对60Si2Mn弹簧钢溶质场的影响》文中提出在电磁搅拌条件下制备了60Si2Mn弹簧钢铸锭,测定了常规条件下和电磁搅拌条件下60Si2Mn弹簧钢铸锭成分的分布情况。结果表明,电磁搅拌可以改变60Si2Mn弹簧钢铸锭的成分分布,可以使成分分布更加均匀,并使铸锭组织得到细化。
高军芳[4](2013)在《钢铁材料半固态组织演变规律差异探讨》文中研究说明利用自制设备制备了3种钢铁材料的半固态试样,研究了不同钢铁材料的半固态组织的演变情况。结果表明,不同钢铁材料半固态组织的演变方式存在较大差异,1Cr18Ni9Ti不锈钢半固态组织中先结晶的奥氏体呈近球状;60Si2Mn弹簧钢半固态组织中的初生相能发生弯曲;T10碳素工具钢半固态组织的初生相则容易折断。
王佳,何庆中[5](2009)在《钢铁材料半固态加工技术的研究进展》文中进行了进一步梳理半固态加工技术优点突出,已被成功的应用于镁、铝合金件的工业生产,一些研究者已经着手将该技术实验于钢铁材料成形,并取得了一定的进展。文章总结了国内外研究者在半固态加工技术方面取得的理论成果,以及钢铁材料半固态浆料的制备工艺,并在此基础上对钢铁材料半固态加工技术的发展趋势做了展望。
宋仁伯,王长生,康永林[6](2009)在《半固态60Si2Mn的流变应力及组织特性》文中进行了进一步梳理以应用广泛的弹簧钢(60Si2Mn)为研究对象,利用Gleeble-1500试验机进行了单向压缩实验,对其在半固态下压缩变形过程中的力学特性及组织演变规律进行了观察及分析.实验结果表明:在液-固两相区间半固态坯料的流变应力很低,只有10MPa左右;流变应力随变形量的增加而出现应变软化现象,变形速率对其影响比较复杂.在压缩变形过程中,半固态坯料固-液两相参与塑性变形的方式是不同的,其组织形貌与变形温度、变形量和变形速率都有直接的关系.
高军芳,赵爱民[7](2008)在《电磁搅拌对60Si2Mn弹簧钢凝固条件影响的研究》文中研究说明利用自制设备制备了60Si2Mn弹簧钢半固态试样,研究了电磁搅拌条件下60Si2Mn弹簧钢铸锭成分和组织层的变化。结果表明,电磁搅拌可以使60Si2Mn弹簧钢铸锭成分更加均匀,并可以减小或消除铸锭中发达的枝晶,电磁搅拌改善了60Si2Mn弹簧钢的凝固条件,增加了凝固过程中的形核率,使铸锭中的等轴晶得到细化。
高军芳,赵爱民[8](2008)在《电磁搅拌条件下钢铁材料半固态组织形成机制探讨》文中提出用电磁搅拌法制备了60Si2Mn弹簧钢、Cr5Mo2V工具钢两种材料的半固态试样,对两种半固态试样的形成机制进行了探讨,分析表明,电磁搅拌可以影响金属液的温度场和溶质场,破坏枝晶生长条件,金属液中的先析相相互碰撞,使金属液在凝固过程中形成等轴晶,但不同金属材料的半固态组织形成机制存在差异。
高军芳,杨卯生,赵爱民[9](2008)在《电磁搅拌法制备60Si2Mn弹簧钢半固态组织研究》文中指出为了研究电磁搅拌对高熔点合金组织的影响,在不同工艺条件下对60Si2Mn钢进行电磁搅拌。试验结果表明,电磁搅拌可以有效改变高温合金的组织状态,通过实施电磁搅拌可以使60Si2Mn钢组织中发达的树枝晶转变为等轴晶。电磁搅拌的功率、终止搅拌的温度、搅拌时间的长短和搅拌器频率对搅拌效果均有影响。
逯允龙,吉泽升,洪艳,李艳霞[10](2006)在《钢铁材料半固态研究现状及展望》文中研究指明重点叙述了国内外各种钢在半固态成型过程中的组织演变机理及其力学性能,并介绍了半固态的坯料制备和成型工艺,对钢铁材料半固态成型技术的现状及发展趋势进行了分析讨论。
二、PREPARATION STUDY OF SEMI-SOLID 60Si2Mn SPRING STEEL SLURRY(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、PREPARATION STUDY OF SEMI-SOLID 60Si2Mn SPRING STEEL SLURRY(论文提纲范文)
(1)GH4037高温合金半固态组织演变规律及其触变成形工艺研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究意义 |
1.2 半固态加工技术简介 |
1.3 半固态加工技术的研究现状 |
1.3.1 半固态氧化 |
1.3.2 半固态坯料的制备 |
1.3.3 半固态材料模型及半固态成形数值模拟 |
1.3.4 半固态成形工艺 |
1.4 镍基高温合金的热处理 |
1.5 镍基高温合金的力学行为 |
1.5.1 拉伸性能 |
1.5.2 蠕变性能 |
1.6 本文的主要研究内容 |
第2章 材料及实验方法 |
2.1 实验材料 |
2.2 实验技术路线 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 高温氧化实验 |
2.3.2 半固态坯料的制备 |
2.3.3 高温压缩实验 |
2.3.4 触变成形有限元模型 |
2.3.5 触变成形实验 |
2.3.6 触变成形件的热处理实验 |
2.4 分析测试与表征方法 |
2.4.1 微观组织观察 |
2.4.2 X射线衍射分析 |
2.4.3 力学性能分析测试 |
第3章 GH4037合金高温短时氧化行为研究 |
3.1 引言 |
3.2 氧化试样的宏观形貌 |
3.3 氧化试样的氧化增重情况 |
3.4 氧化试样表面氧化物的物相组成 |
3.5 氧化试样的表面形貌和成分分析 |
3.5.1 氧化温度对表面氧化物的影响 |
3.5.2 氧化时间对表面氧化物的影响 |
3.6 氧化试样的截面形貌和成分分析 |
3.6.1 氧化试样截面金相组织 |
3.6.2 氧化试样截面形貌及氧化层厚度 |
3.6.3 氧化试样截面成分分析 |
3.7 分析与讨论 |
3.7.1 氧化试样的增重和宏观形貌 |
3.7.2 氧化物的组成 |
3.7.3 高温氧化机理 |
3.8 保护气氛下试样的氧化情况 |
3.9 本章小结 |
第4章 GH4037合金半固态组织演变规律研究 |
4.1 引言 |
4.2 GH4037合金半固态坯料的微观组织 |
4.2.1 等温处理温度对半固态坯料微观组织的影响 |
4.2.2 保温时间对半固态坯料微观组织的影响 |
4.2.3 半固态组织演变规律分析 |
4.3 GH4037合金等温处理过程中的粗化动力学 |
4.4 GH4037合金等温处理过程中的析出相分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 GH4037合金高温变形行为及触变成形数值模拟研究 |
5.1 引言 |
5.2 GH4037合金高温变形行为 |
5.2.1 高温压缩应力-应变关系 |
5.2.2 流变剪切变稀行为 |
5.3 GH4037合金高温变形组织演变规律 |
5.3.1 压缩试样的宏观形貌 |
5.3.2 压缩试样不同位置的微观组织 |
5.3.3 变形温度对压缩试样微观组织的影响 |
5.3.4 应变速率对压缩试样微观组织的影响 |
5.3.5 高温变形过程中试样的动态再结晶 |
5.3.6 高温变形过程中动态再结晶的形核机理 |
5.4 GH4037合金触变成形数值模拟 |
5.4.1 坯料在转移过程中与空气的热传导 |
5.4.2 坯料与顶杆接触时的热传导 |
5.4.3 触变成形过程的数值模拟 |
5.5 本章小结 |
第6章 GH4037合金触变成形件的组织和力学性能 |
6.1 引言 |
6.2 触变成形件的宏观形貌 |
6.3 坯料温度对成形件组织和力学性能的影响 |
6.3.1 坯料温度对成形件微观组织的影响 |
6.3.2 成形件的析出相分析 |
6.3.3 坯料温度对成形件力学性能的影响 |
6.3.4 坯料温度对成形件断裂行为的影响 |
6.3.5 坯料温度最佳参数的验证 |
6.4 保温时间对成形件组织和力学性能的影响 |
6.4.1 保温时间对成形件微观组织的影响 |
6.4.2 坯料保温时间对成形件力学性能的影响 |
6.5 保压时间对成形件组织和力学性能的影响 |
6.5.1 保压时间对成形件微观组织的影响 |
6.5.2 保压时间对成形件力学性能的影响 |
6.6 本章小结 |
第7章 热处理对成形件组织和力学性能的影响 |
7.1 引言 |
7.2 时效处理参数对成形件组织和力学性能的影响 |
7.2.1 时效温度对成形件组织和力学性能的影响 |
7.2.2 时效时间对成形件组织和力学性能的影响 |
7.3 热处理前后成形件的微观组织和室温力学性能 |
7.3.1 热处理前后成形件的微观组织 |
7.3.2 热处理前后成形件的室温力学性能 |
7.4 热处理前后成形件的高温拉伸性能 |
7.4.1 成形件的高温拉伸力学性能 |
7.4.2 成形件的高温拉伸断口形貌 |
7.4.3 成形件的高温拉伸变形组织 |
7.5 热处理前后成形件的高温蠕变性能 |
7.5.1 成形件的蠕变力学性能 |
7.5.2 成形件的蠕变组织 |
7.5.3 成形件的蠕变变形机理 |
7.5.4 成形件的蠕变断裂机制 |
7.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
个人简历 |
(2)100Cr6钢半固态坯料的制备及组织分析(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 半固态金属成形技术 |
1.2.1 半固态金属成形技术的特点 |
1.2.2 半固态金属成形技术的分类 |
1.2.3 半固态金属成形技术的研究现状及应用 |
1.3 半固态坯料的制备方法及研究现状 |
1.3.1 搅拌法 |
1.3.2 倾斜板冷却法 |
1.3.3 近液相线铸造法 |
1.3.4 超声波振动法 |
1.3.5 再结晶重熔法 |
1.3.6 半固态等温转变法 |
1.3.7 应变诱导熔化激活法 |
1.4 研究目的与内容 |
1.4.1 研究目的 |
1.4.2 研究内容 |
第2章 样品制备和实验方法 |
2.1 引言 |
2.2 实验材料 |
2.3 实验设备 |
2.4 预变形工艺参数选择 |
2.4.1 试样尺寸 |
2.4.2 预变形方式 |
2.4.3 预变形加热温度和保温时间 |
2.4.4 变形程度和镦拔次数 |
2.5 实验方案 |
2.6 微观组织及硬度观测 |
2.7 本章小结 |
第3章 预变形对100Cr6钢显微组织的影响 |
3.1 引言 |
3.2 100Cr6钢的原始微观组织 |
3.3 100Cr6钢预变形后的微观组织 |
3.4 本章小结 |
第4章 等温处理过程中显微组织的演变 |
4.1 引言 |
4.2 100Cr6钢的半固态等温处理 |
4.2.1 等温处理工艺参数选择 |
4.2.2 等温处理实验方案 |
4.3 实验结果分析 |
4.3.1 等温处理过程中试样宏观形状变化 |
4.3.2 等温处理过程中原始钢坯晶粒变化 |
4.3.3 保温时间对半固态坯料晶粒的影响 |
4.3.4 加热温度对半固态坯料晶粒的影响 |
4.3.5 半固态坯料组织结构分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 预变形和等温处理对100Cr6 钢硬度的影响 |
5.1 引言 |
5.2 预变形对100Cr6 钢硬度的影响 |
5.2.1 预变形试样的硬度 |
5.2.2 镦拔次数对硬度的影响 |
5.3 等温处理对100Cr6 钢硬度的影响 |
5.3.1 等温处理试样的硬度 |
5.3.2 等温处理对硬度的影响 |
5.4 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 (攻读硕士期间的研究成果) |
(3)电磁搅拌对60Si2Mn弹簧钢溶质场的影响(论文提纲范文)
1 实验设备及方法 |
2 电磁搅拌对溶质场的影响 |
3 结论 |
(4)钢铁材料半固态组织演变规律差异探讨(论文提纲范文)
1 半固态试样制备 |
2 实验结果分析 |
3 结论 |
(6)半固态60Si2Mn的流变应力及组织特性(论文提纲范文)
1 实验材料及方法 |
2 半固态坯料的流变应力 |
3 半固态坯料压缩过程中组织特性 |
3.1 变形量对组织的影响 |
3.2 变形温度对组织的影响 |
3.3 变形速率对组织的影响 |
4 结论 |
(8)电磁搅拌条件下钢铁材料半固态组织形成机制探讨(论文提纲范文)
1 实验方法 |
2 电磁搅拌对金属凝固过程的影响 |
2.1 电磁搅拌条件下金属液的受力及运动情况分析 |
2.2 电磁搅拌对金属温度场及溶质场的影响 |
3 钢铁材料半固态组织形成机制分析 |
3.1 60Si2Mn弹簧钢半固态组织形成机制分析 |
3.2 Cr5MoV钢半固态组织形成机制分析 |
4 结论 |
(9)电磁搅拌法制备60Si2Mn弹簧钢半固态组织研究(论文提纲范文)
1 实验设备 |
2 试验过程 |
(1) 试验材料及熔炼 |
(2) 试样制备 |
(3) 半固态组织观察 |
3 实验结果分析 |
4 结论 |
(10)钢铁材料半固态研究现状及展望(论文提纲范文)
1 钢铁半固态组织演变及力学性能 |
1.1 不锈钢 |
1.2 弹簧钢 |
1.3 高碳工具钢 |
1.4 铸铁 |
2 钢铁材料半固态成型 |
2.1 半固态浆料制备 |
2.2 流变成型 |
(1) 流变轧制 |
(2) 流变锻造 |
2.3 触变成型 |
3 钢铁材料半固态技术存在的问题及发展前景 |
四、PREPARATION STUDY OF SEMI-SOLID 60Si2Mn SPRING STEEL SLURRY(论文参考文献)
- [1]GH4037高温合金半固态组织演变规律及其触变成形工艺研究[D]. 肖冠菲. 哈尔滨工业大学, 2021(02)
- [2]100Cr6钢半固态坯料的制备及组织分析[D]. 郑文. 湘潭大学, 2019(02)
- [3]电磁搅拌对60Si2Mn弹簧钢溶质场的影响[J]. 高军芳. 铸造技术, 2013(03)
- [4]钢铁材料半固态组织演变规律差异探讨[J]. 高军芳. 铸造技术, 2013(01)
- [5]钢铁材料半固态加工技术的研究进展[J]. 王佳,何庆中. 四川理工学院学报(自然科学版), 2009(02)
- [6]半固态60Si2Mn的流变应力及组织特性[J]. 宋仁伯,王长生,康永林. 北京科技大学学报, 2009(03)
- [7]电磁搅拌对60Si2Mn弹簧钢凝固条件影响的研究[J]. 高军芳,赵爱民. 铸造, 2008(09)
- [8]电磁搅拌条件下钢铁材料半固态组织形成机制探讨[J]. 高军芳,赵爱民. 铸造技术, 2008(08)
- [9]电磁搅拌法制备60Si2Mn弹簧钢半固态组织研究[J]. 高军芳,杨卯生,赵爱民. 铸造技术, 2008(04)
- [10]钢铁材料半固态研究现状及展望[J]. 逯允龙,吉泽升,洪艳,李艳霞. 金属热处理, 2006(08)
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