热送热装工艺中连铸板坯保温过程传热模型研究

建立了热送热装工艺中连铸板坯保温过程传热数学模型及下线坯冷却过程传热数学模型 ,并对计算结果进行了验证 ,证明模型可用于预报不同操作条件下铸坯在保温坑保温过程及下线冷却过程中温度变化和热状态 ,给出连铸板坯出保温坑时的温度分布 ,为连铸板坯热送热装炉提供温度查询依据 保温坑有明显的保温作用 ,但保温时间不应超过 1 0h,缩短铸坯在保温坑内的传搁时间和尽可能使坑盖保持关闭状态是提高热送温度的有效手     

钛对包晶钢铸态粗大柱状奥氏体晶粒细化的影响

包晶微合金钢具有高强、高韧、易焊接等优良性能,广泛应用于石油化工、交通运输、海洋工程等领域。然而,包晶钢在连铸过程中常于铸坯表层生成粗大柱状奥氏体晶粒,是致使铸坯矫直过程形成角部横裂纹等质量缺陷的重要因素之一。本文采用快速定向凝固装置实验研究了Ti元素对包晶钢凝固过程铸态粗大柱状奥氏体细化的影响,并利用扫描与透射电镜分析了Ti的析出物在包晶钢凝固过程中的尺寸与分布规律。其研究结果表明,在包晶钢凝固过程中其奥氏体组织主要由粗大柱状奥氏体与细小柱状奥氏体组成,随着Ti含量的增加,粗大柱状奥氏体区域逐渐减小。当Ti含量增加至0.09wt%时,粗大柱状奥氏体完全消失。在凝固过程中,微米级别碳氮化钛将最先在液相中形成,从而降低细小柱状奥氏体向粗大柱状奥氏体不连续生长的转变温度。随着转变温度的降低,纳米级碳氮化钛将在奥氏体相中析出并钉扎晶界,从而细化包晶钢铸态奥氏体晶粒。     

连铸坯的热送热装工艺研究

本文论述了连铸坯热送热装技术，针对长治钢铁公司现有生产系统就实施连铸坯热送热装的工艺模式进行了研究。     

2.8%Ni-Mo-V 钢组织遗传与晶粒细化

用实验方法研究了２．８％Ｎｉ－Ｍｏ－Ｖ钢组织遗传与晶粒细化工艺．实验结果表明６５０℃回火和７７０℃退火可使该钢的粗大奥氏体晶粒细化，淬火回火后获得较高的冲击值     

塑性变形工艺在变形镁合金晶粒细化中的应用

综述了热挤压、轧制、大塑性变形挤压等不同塑性变形工艺在变形镁合金晶粒细化中的应用研究进展,认为目前变形镁合金发展的主要瓶颈是低加工速率导致相关产品的成本居高不下,未来将通过大尺寸半连续铸锭的多外场晶粒细化和细晶镁合金快速加工技术等予以解决。     

予处理工艺对18Cr2Ni4wA钢奥氏体晶粒粗化温度的影响

本文研究了四种不同的予处理工艺对渗碳钢１８ＣｒＮｉ４ｗＡ钢奥氏体晶粒粗化温度的影响。研究表明，奥氏体晶粒粗化温度与不同予处理后固溶析出的ＡＩＮ粒子的数量、大小、分布和奥氏体起始晶粒度及其不均匀度有关。提出了提高奥氏体晶粒粗化温度的途径；同时指出了＂本质晶粒度＂概念的不科学性。     

微量元素对CuZnAl形状记忆合金晶粒细化和晶粒生长的影响

研究了添加 Ｚｒ，Ｔｉ，Ｂ和 Ｆｅ元素，对 ＣｕＡｎＡｌ形状记忆合金晶粒细化和 晶粒生长的影响；探讨了合金晶粒细化与晶粒生长的机制。试验结果表明：合 金中添加Ｚｒ，Ｔｉ，Ｂ，Ｆｅ元素，晶粒得到显著细化，晶粒生长受到抑制；晶粒 生长受到抑制最大的添加元素为 Ｚｒ，其余顺序为 Ｂ，Ｔｉ，Ｆｅ；添加 Ｚｒ，Ｔｉ的 合金，在９００℃上发生异常晶粒长大现象，这是由于晶界结构的变化，固溶 Ｚｒ，Ｔｉ原子对晶界的作用在高温时削弱及第二相粒子的溶解。添加 Ｂ的合 金，当ＣＢ＜０．０１（ｗｔ％）时，晶粒尺寸随含Ｂ量增多急剧减小；当ｃＢ＞０．０１ （Ｗｔ％）时，晶粒尺寸变化不大，该合金晶粒细化主要是固溶于基体中的硼的 作用。     

加Nb中锰钢晶粒细化机理的研究

用扫描电镜,透射电镜及热力学计算相结合的方法,研究中锰钢晶粒细化机理的结果表明:在中锰钢中加入0.232％Nb和0.048％N,钢中可形成NbN和Nb_2C等化合物,它们可作为非自发结晶核心。这些晶核满足热力学及晶面条件,并在电镜下得到证实,从而使钢的晶粒度由原来的1～2级细化到6～7级,机械性能也大大提高。     

40Cr钢奥氏体动态再结晶及晶粒细化

在Gleeble-1500热模拟机上以40Cr钢为对象,研究了热变形奥氏体动态再结晶行为以及动态再结晶晶粒尺寸与变形参数间的变化规律.通过控制形变温度、变形量及应变速率等工艺参数,40Cr钢高温形变动态再结晶可使晶粒细化到9 μm左右.奥氏体动态再结晶晶粒尺寸取决于Zener-Hollomon(Z)参数,提高应变速率及降低形变温度都有利于Z参数增大,流变应力峰值较高,奥氏体动态再结晶晶粒减小.在传统的动态再结晶晶粒尺寸公式中引入应变量,得出40Cr钢的动态结晶晶粒尺寸计算公式.     

合金元素对曲轴用非调质钢奥氏体长大和组织细化的影响

通过研究曲轴用非调质钢奥氏体晶粒长大行为和分析工业生产热轧材的显微组织,探讨合金元素Nb、Ti和S的组织细化作用.结果表明：添加质量分数0.027% Nb和0.012% Ti,同时S从0.029%提高到0.046%,加热时间30 min时,能够把奥氏体晶粒粗化温度提高100℃,并明显细化热轧材边部组织.弥散分布、钉扎在奥氏体晶界上的未溶第二相粒子MnS和( Nb,Ti)( C,N),能够有效抑制奥氏体晶粒的长大.在热加工过程中,合金元素的组织细化作用需要适当的变形制度予以匹配,才能得以体现.     

铝合金的晶粒微细化研究

针对3种典型铝合金研究了采用ECAP法细化晶粒的效果,用TEM观察了经ECAP变形的合金在退火过程中的微观组织形态的演变。结果表明:采用ECAP方法与适当的热处理工艺相匹配,可以将铝合金晶粒细化到1μm以下,细化效果与合金成分有一定的关系,合金化程度高的合金,可达到的细化效果更好。随退火温度的提高,采用ECAP方法变形的合金晶粒尺寸增大,强度下降,延伸率增加。图5,参12。     

析出粒子对钛微合金化高强钢奥氏体晶粒长大的影响

通过析出粒子与奥氏体晶粒尺寸的定量关系,建立奥氏体晶粒长大模型,计算TiN和TiC析出粒子共同作用下钛微合金化钢奥氏体晶粒尺寸. 根据析出相质点理论计算结果表明:随着加热温度的升高,析出粒子体积分数逐渐减少,粒子半径逐渐增大,TiC粒子强烈阻止奥氏体晶粒长大,TiN粒子对奥氏体晶粒长大钉扎效果一般. 采用实验测试手段测量不同加热温度下保温30 min后实验钢的奥氏体晶粒尺寸,与理论计算结果吻合较好.     

Sr对ZK60镁合金晶粒细化的影响

用金相显微分析、扫描电镜分析及能谱分析等方法研究了Sr对ZK60镁合金晶粒细化的影响. 结果表明:添加少量的Sr对ZK60镁合金有很好的组织细化效果,但其细化效率受Sr加入量和熔体保温时间的影响较大. 在给定熔体保温时间的条件下,随着Sr质量分数从0.01%增加到0.1%,晶粒细化效率逐渐提高. 在给定Sr加入量的条件下,当熔体保温时间为20～80min时,晶粒细化效率随熔体保温时间的延长而提高;当熔体保温时间超过80min后,晶粒细化效率随熔体保温时间的延长而降低.     

基于热膨胀法与相体积计算模型研究连铸坯冷却过程中奥氏体相变行为

采用热膨胀仪测试研究了Q450NQR1钢连铸坯5℃·min-1及20℃·min-1冷却速率下的线性热膨胀(△L/L0)和热膨胀系数随温度的变化规律.在此基础上,建立了一种基于平均原子体积的相体积计算模型,量化研究了奥氏体相变过程中各相体积分数的变化规律,并在将计算结果与显微组织观察结果对比分析基础上,讨论了连铸冷却速率对铸坯奥氏体相变过程的影响.结果表明：该计算模型可以较为准确地描述铸坯的奥氏体相变过程,适用于多相连续析出相变;随着冷却速率的增大,铸坯热膨胀曲线中对应于铁素体和珠光体析出的两个变化峰向低温区移动,峰值明显增大;冷却速率由5℃·min-1上升至20℃·min-1时,铁素体及珠光体起始析出温度分别降低约32℃和37℃,最终体积分数分别由0.894和0.106变为0.945和0.055.     

铌对高钢级管线钢中第二相析出与奥氏体晶粒长大行为的影响

基于双亚点阵模型,计算了两种不同铌含量的高钢级管线钢在不同温度下Nb、Ti和Al的析出量,测定了不同加热温度和保温时间下奥氏体晶粒尺寸,建立两种钢奥氏体晶粒长大模型.发现Nb含量增加提高了其全固溶温度,并且温降过程中Nb析出量显著增多,在晶界两边析出的细小碳氮化物对奥氏体晶粒长大有显著的阴碍作用.高铌钢加热温度为1250℃时奥氏体晶粒显著粗化,预测模型也不同于1050～1200℃的模型,但相同保温温度下晶粒尺寸明显小于低铌实验钢.通过数据拟合计算出高铌钢的长大激活能远远高于低铌钢,再次证明高Nb的管线钢在1200℃以下能够有效地细化奥氏体晶粒,预测模型与实验值吻合较好.     

异步轧制对AZ31镁合金静态再结晶及晶粒细化的影响

研究了AZ31镁合金薄板在异步轧制过程中,异速比、压下率及退火工艺对其退火晶粒尺寸的影响.结果表明:适当提高轧制异速比和道次压下率能够显著细化晶粒,但是异速比过高时,轧辊与轧件会产生相对滑动,细化晶粒效果降低,其中异速比为1.3时,细化晶粒效果最佳;剪切作用使镁合金中孪晶数量及分布均匀程度提高,位错缠结被"切碎",畸变能得以更均匀地分布于变形体内,是异步轧制具有良好晶粒细化效果的主要原因;此外,合理的异步轧制工艺还能缩短镁合金板带所需的中间退火和成品退火时间.     

晶粒细化对金属材料腐蚀行为的影响研究进展

Grain refinement can strengthen the mechanical properties of materials according to the classical Hall–Petch relationship but does not always result in better corrosion resistance. During the past few decades, various techniques have been dedicated to refining grain, along with relevant studies on corrosion behavior, including general corrosion, pitting corrosion, and stress corrosion cracking. However, the fundamental consensus on how grain size influences corrosion behavior has not been reached. This paper reviews existing literature on the beneficial and detrimental effects of grain refinement on corrosion behavior. Moreover, the effects of microstructural changes (i.e., grain boundary, dislocation, texture, residual stress, impurities, and second phase) resulting from grain refinement on corrosion behavior are discussed. The grain refinement not only has an impact on the corrosion performance, but also results in microstructural changes that have a non-negligible effect on corrosion behavior or even outweigh that of grain refinement. Grain size is not the only factor affecting the corrosion behavior of metallic materials; thus, the overall influence of microstructures on corrosion behavior should be understood.     

Grain refinement of Mg-Li-Al cast alloys by adding typical master alloys

Commercial Al-3Ti-1C and Al-5Ti-1B master alloys were added in order to refine the grains of Mg-Li-Al alloys.The effects of their addition levels on grain refinement of Mg-Li-Al cast alloy were investigated and the mechanism of the grain refinement was discussed.The results showed that the addition of Al-3Ti-1C master alloy reduced the grain size of LA141 cast alloy from 900μm to 400μm,while the addition of Al-5Ti-1B master alloy reduced the grain size of LA51 cast alloy from 500μm to 240μm.The grain ref...     

In situ observations of austenite grain growth in Fe-C-Mn-Si super bainitic steel

In situ observations of austenite grain growth in Fe-C-Mn-Si super bainitic steel were conducted on a high-temperature laser scanning confocal microscope during continuous heating and subsequent isothermal holding at 850, 1000, and 1100℃ for 30 min. A grain growth model was proposed based on experimental results. It is indicated that the austenite grain size increases with austenitizing temperature and holding time. When the austenitizing temperature is above 1100℃, the austenite grains grow rapidly, and abnormal austenite grains occur. In addition, the effect of heating rate on austenite grain growth was investigated, and the relation between austenite grains and bainite morphology after bainitic transformations was also discussed.