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稀土Ce对NM550钢组织性能的影响
张勇伟, 柳智皓, 张青学, 钱亚军, 陈敏侠, 邓想涛
当前状态:
二校优先
DOI:10.20057/j.1003-8620.N260047
摘要:系统研究了添加稀土w[Ce]为0.001 2%的NM550RE钢的组织、力学性能、耐磨性能及其磨损机制,并与传统NM550钢进行对比。结果表明:常规NM550钢平均原始奥氏体晶粒尺寸为9.48 μm,硬度为553HBW,Ce的加入可以细化晶粒尺寸,平均奥氏体晶粒尺寸为7.55 μm,硬度为579HBW,-40 ℃冲击功由29.43 J提升至34.63 J。G65磨粒磨损试验结果表明,NM550RE钢的耐磨性是常规NM550钢的1.11倍,稀土改性后的夹杂物与基体相容性更好,同时具有较小的晶粒尺寸、较高的硬度和韧性,磨损过程中,阻碍磨料压入基体,阻止犁沟的继续发展,使犁沟的宽度和深度减小,从而表现出较高的耐磨性能。
关键词:稀土元素Ce;磨粒磨损;耐磨性;磨损机制
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更新时间:2026-05-14
4330V低合金高强钢CCT曲线测定与分析
周杨, 杨娥, 谢毓敏, 章小峰, 师忠一, 余可天
当前状态:
二校优先
DOI:10.20057/j.1003-8620.N250593
摘要:为研究4330V低合金高强度钢的连续冷却转变行为,利用热膨胀仪进行了不同冷却速度0.05~30 ℃/s的连续冷却转变试验,采用光学显微镜、场发射扫描电镜及显微硬度计分别对不同冷却速度下相变后的材料组织形貌和维氏硬度进行检测分析,并绘制了其过冷奥氏体连续冷却转变(CCT)曲线。结果表明,当冷却速度为0.05~0.15 ℃/s时,组织主要为贝氏体+铁素体,属于高温、中温两相复合转变区,其硬度值均在450 HV以下;当冷却速度为0.2~1 ℃/s时,组织主要为贝氏体+马氏体,属于中温、低温两相复合转变区,其硬度在472~577 HV;当冷却速度≥3 ℃/s时,组织全为马氏体,属于低温马氏体转变区,硬度值均在593 HV以上。
关键词:4330V低合金高强度钢;连续冷却转变;CCT曲线;显微组织;硬度
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更新时间:2026-05-14
大型N08120镍基合金铸锭的凝固组织及偏析倾向分析
刘煜, 张晓慢, 徐文亮
当前状态:
二校优先
DOI:10.20057/j.1003-8620.N250610
摘要:高端装备的大型化需求对镍基耐蚀合金大型铸锭的组织及偏析控制提出更为严苛的要求。本研究针对N08120合金20 t扁锭,利用金相显微镜、扫描电镜及电子探针等测试方法,开展了铸锭凝固组织及成分偏析倾向的分析,以期为工业生产评估大型镍基合金铸锭凝固质量,制定均匀化热处理工艺等提供指导。结果表明,铸锭细晶区和柱状晶区厚度分别约为5、116 mm,铸锭沿厚度方向无明显宏观成分偏析。从铸锭表层向铸锭中心过渡,枝晶形貌和二次枝晶臂间距(SDAS)均有显著变化,表层枝晶更为细小,柱状晶区枝晶干长度增加且有一定方向性,而中心等轴晶区枝晶粗大并失去方向性,SDAS从96 μm单调增至383 μm。枝晶间Cr、Nb、Mo为正偏析元素,C为负偏析元素,Ni和Fe无明显偏析倾向,偏析程度随位置从表层向铸锭心部逐渐增加,Nb的偏析会导致含Nb第二相析出。
关键词:镍基合金;耐蚀合金;凝固组织;枝晶形貌;枝晶偏析
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更新时间:2026-05-14
Ce对Q355钢液中氧化物夹杂行为的影响
王飞, 牛金泓, 张涛, 吴有超, 高浩天, 景环涛, 崔建瑞
当前状态:
二校优先
DOI:10.20057/j.1003-8620.N250584
摘要:为提高海上风电用Q355钢的性能,需进一步提升钢材的洁净度,减少氧化物夹杂。本研究基于液桥理论,发现夹杂物与钢液的接触角θ和临界聚合间距d
C
呈正相关,且直径10 μm夹杂物的d
C
=0.022θ-2.33(μm);并且临界聚合间距d
C
的大小顺序为:CeO
2
>Ce
2
O
3
>CaO>MgO>Al
2
O
3
>CeAlO
3
。结合热力学计算,当Q355钢中w[Al]=0.03%,且w[Ce]>0.000 5%时,Al
2
O
3
夹杂表面可形成CeOₓ层,其临界聚合间距增大,促进聚合长大,加速上浮,可进一步提高钢液的洁净度。本研究采用4炉80 t Q355钢液Ce处理实验验证上述分析。实验结果表明,经Ce处理的钢中w[T.O]和氧化物夹杂尺寸显著减小。当钢液加Ce量小于0.1 kg/t时,随着加Ce量的增加,氧化物夹杂尺寸减小、总量减少,其表面CeO
x
层逐渐增厚;当加Ce量增至0.15 kg/t时,氧化物夹杂的密度偏大,影响其上浮,导致钢中残留氧化物夹杂总量增加。
关键词:液桥理论;Ce处理;氧化物夹杂;聚合
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更新时间:2026-05-14
非调质钢36MnVS4连杆胀断缺陷分析及控锻控冷工艺试验
鲜奋强, 王磊英, 蒋波, 李明林
当前状态:
二校优先
DOI:10.20057/j.1003-8620.N250565
摘要:36MnVS4钢是新一代中碳微合金胀断连杆用非调质钢,此钢通过V微合金化设计及控N设计,使连杆具有优良的综合机械性能,从而广泛应用于乘用车发动机连杆的制造。但是非调质胀断连杆在其生产过程中,往往存在连杆胀断不平齐或掉渣等典型连杆胀断缺陷,严重影响连杆胀断后的组装质量及连杆使用性能,尤其在36MnVS4钢连杆生产过程中,此问题更为突出。为此,对36MnVS4钢连杆胀断缺陷进行系统检验分析与研究,并提出36MnVS4钢胀断连杆控锻控冷工艺优化与调控技术。确立了36MnVS4钢连杆最佳控锻控冷工艺,工艺参数执行,660 ℃以上快冷以抑制铁素体的析出,660 ℃以下缓冷以得到粗片层珠光体,保证连杆硬度指标合格的同时又兼具良好的胀断性能。
关键词:非调质钢;胀断缺陷;控锻控冷;微合金化
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更新时间:2026-05-14
5流连铸中间包挡墙优化设计及工业应用
李大明, 翟万里, 石可伟, 陈事, 王亚栋
当前状态:
一校优先
DOI:10.20057/j.1003-8620.N250572
摘要:针对淮钢5流中间包流场不均导致夹杂物去除效率低、温度波动大的问题,对中间包挡墙进行重新设计。相较于原方案,挡墙整体外形保持不变,重点对导流孔的位置、孔径及倾角进行优化。经 CFD 仿真与工业试验验证:通过侧开导流孔、缩小孔径、提高倾角,第3流的响应时间延长89.1 s,峰值时间延长160.3 s,平均停留时间延长179.9 s,死区体积占比降低19.7%。流场参数的改善延长了夹杂物的上浮路径与停留时间,提升了夹杂物去除能力;依托更均匀的流场分布,第1与第3流的实际温差由3~5 ℃降至0~2 ℃,验证了流场均匀性对传热过程的调控作用。在轴承钢等难浇钢种的生产中,优化方案下第3流塞棒的波动幅度显著降低,优特钢轧材的夹杂物检验合格率由95%提升至98%,证实流场优化具备工业级稳定性,对提升钢液洁净度具有重要意义。
关键词:连铸中间包;挡墙优化;流场模拟;停留时间分布;夹杂物
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更新时间:2026-05-14
AISI M3:2粉末工具钢中碳化物在高温保温过程中的演变
刘恒三, 周许, 张国清
当前状态:
二校优先
DOI:10.20057/j.1003-8620.N260046
摘要:系统研究了AISI M3:2在不同温度保温过程中初生碳化物的演变规律及组织稳定性机制。采用扫描电子显微镜(SEM)对材料微观组织与碳化物析出特征进行表征,结合室温冲击韧性测试分析组织演变对力学性能的影响。研究结果表明:在1 100 ℃及以下保温时,钢中M₆C型(富钨)与MC型(富钒)初生碳化物展现出良好的热稳定性,其平均尺寸与体积分数随保温温度升高和时间延长无显著变化。这一现象主要源于粉末冶金制备工艺赋予材料的初始组织均匀性,以及两种碳化物自身极高的热力学稳定性。当保温温度升至1 150 ℃并延长保温时间时,热力学稳定性相对较低的M₆C型碳化物发生大量溶解,导致整体碳化物体积分数急剧下降;同时,未溶解的残留M₆C型碳化物发生显著粗化,并在晶界处形成不连续环状分布特征。上述组织演变最终引发材料冲击韧性的大幅降低。因此在长时间保温的情况下,1 150 ℃为该类高合金工具钢初生碳化物组织稳定性的临界温度,为其热处理工艺参数优化、热加工窗口精准调控提供了关键实验数据支撑。
关键词:粉末工具钢;碳化物;合金元素;奥氏体化;热处理
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更新时间:2026-05-14
CrNiMoAlTi系沉淀硬化不锈钢真空自耗工艺模拟及应用实践
苏瑞平, 丁毅, 龚志华
当前状态:
二校优先
DOI:10.20057/j.1003-8620.N260013
摘要:利用Meltflow-VAR软件对CrNiMoAlTi系沉淀硬化不锈钢的真空自耗过程进行了数值模拟,研究了不同的熔速、氦气压强、补缩工艺对真空自耗过程中熔池形貌、铸锭黑斑缺陷形成倾向的影响规律,同时,对夹杂物进行了统计分析。结果表明,随着熔速增加,熔池形貌从浅平“U”型向较深“V”型转变,糊状区也随着熔速增加而增加,在熔速为5.0 kg/min,心部的黑斑形成倾向最小且有利于夹杂物上浮。氦气层的传热效率随着氦气压强增加而增加,在氦气压强为300 Pa,熔池的深径比最小有利于传热,降低元素偏析的风险,且能够显著改善铸锭的黑斑形成倾向。补缩阶段熔速降低速率设定为0.03 kg/min最佳,能够增加补缩端冷却速率,改善铸锭的黑斑形成倾向。经过真空+自耗冶炼工序,铸锭中心TiN夹杂总数量少于铸锭边缘区域,铸锭头部夹杂物总数量要多于铸锭尾部,在铸锭各个部位未见25 μm以上夹杂,各类夹杂评级都≤0.5级。
关键词:沉淀硬化不锈钢;真空自耗;数值模拟;黑斑;夹杂物
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更新时间:2026-05-14
GCr15SiMn轴承钢中复合夹杂物CaO-SiO
2
-Al
2
O
3
对力学性能的影响
唐超, 黄育飞, 乔西亚, 杨鑫, 何志军
当前状态:
二校优先
DOI:10.20057/j.1003-8620.N260010
摘要:GCr15SiMn轴承钢作为高端制造领域关键部件的核心材料,其服役性能易受非金属夹杂物力学性能影响。本研究以GCr15SiMn轴承钢中CaO-SiO
2
-Al
2
O
3
复合夹杂物作为研究对象,结合X射线衍射、拉曼光谱及纳米压痕技术,系统探究w(CaO)/w(SiO
2
)对夹杂物物相组成、硅酸盐网络结构及微观力学性能的影响规律。结果表明,夹杂物初始形成过程为非晶态玻璃夹杂物,夹杂物的结晶度随着w(CaO)/w(SiO
2
)升高而显著增强,物相由低w(CaO)/w(SiO
2
)下的非晶态主导逐渐转变为高w(CaO)/w(SiO
2
)下CaSiO
3
、CaAl
2
Si
2
O
8
及CaAl
2
O
4
等稳定结晶相。随着w(CaO)/w(SiO
2
)增加,硅酸盐网络发生明显解聚,中高聚合度单元占比下降,低聚合度单元占比上升,非桥氧相对含量持续增加;同时在力学性能方面,夹杂物硬度整体呈下降趋势,弹性模量持续升高至104.04 GPa,抗断裂性能参数H
3
/E
2
从0.071 GPa降至0.052 GPa,能量耗散比W
p
/W
e
从0.99增至1.2。低w(CaO)/w(SiO
2
)的夹杂物由于具有高聚合度致密网络结构,展现出更优的硬度与抗损伤能力,使得GCr15SiMn轴承钢也具有更优的硬度与抗损伤能力。
关键词:GCr15SiMn轴承钢;夹杂物;非晶态;硅酸盐网络;力学性能
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更新时间:2026-05-12
2 200 MPa级超高强度钢高温变形动态再结晶演变及本构关系
周蕾, 王飞
当前状态:
二校优先
DOI:10.20057/j.1003-8620.N260030
摘要:利用Thermomastor-Z热模拟试验机对2 200 MPa级超高强度钢的热压缩变形行为和微观组织演化规律进行试验研究,测试了不同应变速率0.01、1、5 s
-1
以及不同变形温度(850~1 150 ℃)下、工程应变60%的应力应变曲线。借助应力应变曲线,以及对变形后试样进行EBSD分析,研究了应变速率及变形温度对2 200 MPa级超高强度钢变形抗力以及动态再结晶过程的影响,并通过回归计算得出试验钢的再结晶激活能。研究结果表明,1)变形温度越高,应变速率越小,2 200 MPa级超高强度钢的变形抗力越小;2)当应变速率为0.01 s
-1
时,变形温度≥900 ℃时,动态再结晶被激活;当应变速率为1、5 s
-1
时,变形温度≥1 000 ℃时,动态再结晶被激活。在热加工过程中,在温度≥1 000 ℃时,应该采取更高的应变速率,在1 000 ℃以下时,应该采取更低的应变速率;3)计算得到2 200 MPa级超高强度钢的再结晶激活能为421.20 kJ/mol;4)建立了2 200 MPa级超高强度钢的流变应力本构模型。
关键词:2 200 MPa级超高强度钢;热模拟;热变形行为;动态再结晶;再结晶激活能
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更新时间:2026-05-12
不同脱氧方式对模具钢Cr12MoV中夹杂物与碳化物演变规律的影响
聂邓云飞, 李阳, 姜周华, 孙萌, 马帅, 毛昀惬
当前状态:
二校优先
DOI:10.20057/j.1003-8620.N260039
摘要:为了研究不同脱氧方式对Cr12MoV钢中夹杂物与碳化物的影响,利用SEM-EDS、欧波同夹杂物自动分析系统OTSInca对单独铝脱氧、铝脱氧+稀土Ce复合脱氧、真空碳脱氧三种实验钢进行分析,探究三种脱氧方式对T.O、T.N质量分数,夹杂物的数量、尺寸、成分及形貌,碳化物的析出特征与分布状态的影响。结果表明,在480 Pa下碳的脱氧、脱氮效果强于Al和Ce,铸态样品中T.O、T.N质量分数可分别降低至0.000 7%和0.002 7%。单独铝脱氧与真空碳脱氧所得实验钢中夹杂物以细小Al₂O₃为主,夹杂物数量密度分别为165、95个/mm
2
,平均面积分别为0.70、0.66 μm
2
,铝脱氧+稀土处理后夹杂物以Ce₂O₂S为主,夹杂物密度和平均面积分别为120个/mm
2
、2.0 μm
2
,Ce参与脱氧会使夹杂物总数减少、尺寸增大。单独铝脱氧与真空碳脱氧下碳化物均呈鱼骨状,碳化物面积占比分别为12.15%和12.29%,铝脱氧+稀土Ce处理下碳化物呈细小的层片状或粒状,碳化物面积占比为11.70%,Ce处理可显著细化碳化物、打断连续网状结构并降低析出量,而真空碳脱氧相比于铝脱氧对碳化物形貌与析出没有明显影响。本实验在不考虑时间下认为Cr12MoV钢冶炼中真空碳脱氧取代铝脱氧是可行的,具有净化钢液、优化钢中夹杂物性能的同时不影响碳化物析出的效果,铝脱氧+稀土复合脱氧则在碳化物控制方面具有显著效果。
关键词:Cr12MoV模具钢;夹杂物;碳化物;稀土处理;真空碳脱氧
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更新时间:2026-05-12
针阀体用材18Cr2Ni2,2Cr13和H13摩擦磨损性能的对比
董晓露, 钱进, 郭鑫, 杨梁, 王康, 朱丽慧
当前状态:
二校优先
DOI:10.20057/j.1003-8620.N250605
摘要:为满足柴油机喷油器更大喷射压力、更高工作温度的要求,寻找能替代18Cr2Ni2的新一代针阀体用材迫在眉睫。选取经渗碳处理的18Cr2Ni2钢、2Cr13钢和H13钢,在柴油介质中分别与M2高速钢对磨,进行摩擦磨损试验。通过比较摩擦因数和耐磨性,分析磨损机理,探讨2Cr13钢和H13钢替代18Cr2Ni2作为新一代针阀体用材的可能性。结果表明,18Cr2Ni2钢、2Cr13钢和H13钢与M2高速钢在柴油中对磨时的平均摩擦因数分别为0.111、0.122、0.132。2Cr13钢和H13钢的磨损率分别只有18Cr2Ni2钢的67%和55%。18Cr2Ni2钢的磨损率最大,主要是由于18Cr2Ni2钢的硬度低造成磨粒磨损严重。此外,18Cr2Ni2钢渗碳层硬度梯度过陡,一定程度加剧了疲劳磨损。三者之中,H13钢的耐磨性最好,这主要得益于H13钢高的硬度、合适的渗碳层深度以及硬度梯度。2Cr13钢渗碳层的硬度和心部硬度均低于H13,导致磨粒磨损大于H13钢。同时,2Cr13钢的渗碳层较浅,易引起表层大面积的剥落,疲劳磨损进一步恶化。仅从耐磨性的角度考虑,H13钢是替代18Cr2Ni2针阀体用材较好的材料。
关键词:针阀体;18Cr2Ni2钢;2Cr13钢;H13钢;摩擦因数;耐磨性
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更新时间:2026-05-09
2 200 MPa级超高强度钢高温塑性变形行为
周蕾, 王飞, 尚昊
当前状态:
二校优先
DOI:10.20057/j.1003-8620.N260029
摘要:利用Gleeble 3800热模拟试验机对2 200 MPa级超高强度钢的高温塑性变形行为进行研究,测试了在750~1 100 ℃以0.1、0.001 s
-1
应变速率进行高温拉伸变形的应力应变曲线。对断口附近纵截面的组织进行金相观察和EBSD分析,对断口形貌进行扫描电镜(SEM)观察,研究2 200 MPa级超高强度钢的高温塑性和动态再结晶规律。研究结果表明:1)在两种应变速率下,随着变形温度升高,试验钢的抗拉强度均持续降低;2)应变速率=0.1 s
-1
时,750~1 000 ℃拉伸时,断面收缩率随温度升高增加,T>1 000 ℃时,随温度升高而下降。应变速率=0.001 s
-1
时,断面收缩率存在两个低谷,分别是800、925 ℃附近,T=1 050 ℃时断面收缩率最高,随后断面收缩率随温度升高而下降;3)根据强度和断面收缩率可计算试验钢的可锻性,应变速率=0.1 s
-1
时,试验钢的可锻温度区间为880~1 100 ℃,应变速率=0.001 s
-1
时,试验钢的可锻温度区间为850~1 100 ℃;4)变形温度≥1 050 ℃时,拉伸断口出现高温熔融枝晶,锻造开锻温度应低于1 050 ℃;5)应变速率=0.001 s
-1
时,动态再结晶开始温度为750 ℃。应变速率=0.1 s
-1
时,动态再结晶开始温度为880 ℃。变形温度≥ 900 ℃时,应变速率=0.1 s
-1
的晶粒尺寸比应变速率=0.001 s
-1
更细小,锻造前期应采用快速锻造工艺;变形温度< 900 ℃时,应变速率=0.001 s
-1
的动态再结晶比例更高,锻造后期应采用慢速锻造工艺,可以得到均匀细小的锻造组织。2 200 MPa级超高强度钢的最佳锻造温度区间为880~1 050 ℃。
关键词:2200 MPa级超高强度钢;热模拟拉伸;高温塑性;可锻性;动态再结晶
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更新时间:2026-05-09
21Cr12MoV马氏体耐热钢热处理工艺对力学性能的影响
张晓宇, 苏瑞平, 丁毅
当前状态:
二校优先
DOI:10.20057/j.1003-8620.N260044
摘要:为了系统研究淬火与回火温度对21Cr12MoV马氏体耐热不锈钢力学性能的影响,通过不同热处理工艺制备21Cr12MoV不锈钢试样,并进行拉伸、硬度、冲击试验以及金相与断口分析。结果表明:淬火温度在1 050 ℃时材料拉伸和冲击性能最优,抗拉强度为973 MPa,冲击功为37.6 J。随着回火温度的增加,材料的强度和硬度会逐渐降低,而冲击韧性会逐渐提高。为了使材料达到最佳强韧性匹配,产品综合性能达到最佳,其推荐调质热处理工艺淬火温度为1 050 ℃,回火温度为680 ℃。
关键词:21Cr12MoV钢;马氏体耐热钢;热处理工艺;力学性能
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更新时间:2026-05-09
30 t钢锭冒口感应加热的磁轭优化的数值模拟
曾世龙, 刘海啸
当前状态:
二校优先
DOI:10.20057/j.1003-8620.N260025
摘要:为了提高钢锭冒口的电磁感应加热装置的效率并且降低其能耗,提出了一种磁轭的优化方法。通过ANSYS多物理场耦合仿真计算,主要分析了磁轭对于钢锭冒口的磁场分布、加热效率以及钢锭凝固的影响。结果表明,当磁轭扩展至线圈面积的130%且厚度增加到120 mm的时候,在相同工况的条件下会抑制边缘的磁漏,使钢液表面的磁感应强度增加了约80%;焦耳热功率提高了约2.5倍;同时,在冒口区域的温度分布更加均匀,钢锭凝固延缓,冒口线补缩通道的时间延长了18 min。该优化设计在相同激励电流692 A的条件下,将加热功率从优化前的10.67 kW提升到了26.58 kW实现了“小电流、大功率”的高效加热模式并且降低了线圈损耗。
关键词:磁轭;感应加热;钢锭冒口;加热效率;数值模拟
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更新时间:2026-04-08
温度与气氛对GCr15钢等温脱碳行为的影响
张博睿, 陈金童, 徐金龙, 李翅鹏, 胡冬东, 刘小江, 贾涛
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二校优先
DOI:10.20057/j.1003-8620.N260019
摘要:GCr15钢是高碳铬轴承钢的典型代表,表面脱碳会严重降低其表面质量与服役性能。对GCr15钢在空气、N
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+H
2
+H
2
O和N
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+H
2
O中的等温脱碳行为开展了实验研究与机理分析。结果表明,在空气气氛下,700 ℃时未发现脱碳层,800 ℃时存在完全脱碳层和部分脱碳层,900 ℃以上时仅有部分脱碳层。相对于亚共析钢,GCr15钢脱碳层覆盖较宽的碳含量区间,叠加室温组织对等温脱碳后冷却过程冷速的强敏感性,脱碳层室温组织随脱碳时间的演变行为复杂,硬度法而非金相法是测定脱碳层深度的优选方法。总脱碳层厚度随温度、时间的增加而增加,在700、800、900、1 000 ℃等温120 min后的厚度分别达到511、690、960、1 270 μm。相对于N
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+H
2
+H
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O,N
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+H
2
O中因其强氧化性导致脱碳铁素体层甚至一定比例的部分脱碳层被氧化烧蚀。研究结果对于GCr15钢热加工工艺设计时的脱碳层控制具有指导意义。
关键词:GCr15轴承钢;表面脱碳;加热气氛;硬度法
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更新时间:2026-04-08
浸渍管管径比对RH精炼效果影响的数值模拟
李博澍, 赵巍
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二校优先
DOI:10.20057/j.1003-8620.N260008
摘要:为提高RH真空精炼装置效率,建立包含真空室、浸渍管、钢包的150 tRH真空精炼装置的物理模型,采用欧拉-欧拉方法进行数值模拟,研究了不同下降管、上升管管径比的RH装置对循环精炼效果的影响。分析了不同管径比(1~1.4)下各位置流速、主截面流场、对钢包底部搅动效果、循环流量、均混时间。结果表明,增大下降管管径可提升循环流量(390~492 kg/s),均混时间减少(286~269 s),钢包内流场向两浸渍管间区域集中,真空室流场有所改善,钢包底部钢液活跃区域占比降低(39%~19%)。综合考虑,下降管与上升管管径比为1.2时效果最优,可兼顾循环流量提升与良好的钢液搅动能力。
关键词:RH真空精炼;浸渍管结构;钢液流场;搅动效果
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更新时间:2026-04-08
Cr12MoV 模具钢激光抛光过程中工艺参数与热效应的关联性分析
程君, 彭康威, 王敬, 翟鑫琦, 公兵丽
当前状态:
二校优先
DOI:10.20057/j.1003-8620.N260026
摘要:激光抛光可以有效提高冷作模具钢Cr12MoV的表面质量。为了探索该钢种激光抛光表面质量的影响因素,利用正交实验法进行实验方案设计,采用不同激光抛光工艺参数对冷作模具钢Cr12MoV进行表面处理,通过对其抛光层组织及裂纹等几何形貌的表征,研究分析该模具钢激光抛光过程中表面裂纹的生成及扩散机理。利用SPSS软件评估激光抛光工艺参数对模具钢抛光部位的重熔区深度、抛光层深度、表面粗糙度和裂纹等表面质量的影响规律。研究发现:所有实验组次获取的模具钢抛光表面其表面粗糙度与原始表面均有所降低,最高可将模具钢的表面粗糙度降低至0.944 μm,较原始粗糙度降低88.8%。部分抛光功率较大组次获取的模具钢抛光表面出现了裂纹现象。激光抛光过程中,激光工艺参数直接影响模具钢的重熔区深度、抛光层深度、裂纹尺寸以及表面粗糙度等表面质量,其中,激光功率、扫描速度是模具钢的以上表面质量指标的显著影响因素,搭接率对以上表面质量指标的影响呈非显著关系。合理选择激光抛光工艺参数可以有效改善冷作模具钢Cr12MoV的表面质量。
关键词:Cr12MoV;激光抛光;工艺参数;裂纹;热效应
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更新时间:2026-04-08
Al含量对耐蚀钢相变规律和高温力学性能的影响
孙继鸿, 刘志伟, 王刚, 刘志众, 佟欣儒, 张瑞琦, 孙傲
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二校优先
DOI:10.20057/j.1003-8620.N260016
摘要:以含Al耐蚀钢为研究对象,研究了不同冷却速度和温度下的微观组织、硬度及强塑性性能的变化规律。含Al耐蚀钢采用可逆式轧机轧制并进行连续冷却转变(CCT)试验和高温拉伸试验。结果表明,Al对耐蚀钢的组织演变有显著影响,随着Al含量的增加,铁素体相区扩大,贝氏体相区出现温度降低,且冷却速度对组织形态的影响更为明显。硬度测试显示,随着冷却速度的增加,硬度显著提升,尤其在发生贝氏体转变,形成贝氏体组织时耐蚀钢硬度增幅明显,当含Al耐蚀钢w[Al]为0.5%时,硬度高于w[Al]为1.0 %,且1 300 ℃时最大力值为21.9 kgf,高温强塑性更优。强塑性试验揭示了两种钢材在不同温度下的力学行为差异,尤其是脆性温度区间的控制对于工业生产至关重要。通过微观断口分析,进一步明确了不同温度下材料的断裂机制。本研究为含铝耐蚀钢的应用提供了理论依据和技术支持。
关键词:Al含量;高温性能;相变行为;显微组织
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更新时间:2026-04-08
中间包通道外展角度对感应加热磁场的影响
刘博文, 赵巍
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二校优先
DOI:10.20057/j.1003-8620.N260012
摘要:为优化中间包感应加热系统,研究通道外展角度对电磁场分布的影响规律。以某钢厂二流大水口间距(5 550 mm)中间包为对象,建立三维电磁场数学模型,模拟了通道外展角度在2°~10°范围内变化时,磁感应强度、感应电流密度及焦耳热的分布特性。计算结果表明,在相同加热功率下,随着外展角度增大,通道几何位置相对于线圈发生偏移,导致磁感应强度、电流密度与焦耳热均呈下降趋势,且此衰减在通道出口区域最为显著,表明磁场能量损失主要集中于通道后半段。磁场在通道中心截面上呈稳定的偏心分布,靠近线圈侧区域的电磁参数更高。综合分析确定,2°外展角为最佳设计参数,此角度下近线圈侧磁感应强度可达到0.188 T,整体感应电流密度均高于1.70×10⁶ A/m²。因此,在实际工程设计中,推荐优先采用2°或邻近的小外展角度,以最大化电磁耦合效率,提升加热性能。
关键词:中间包;感应加热;通道角度;电磁场;数值模拟
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更新时间:2026-04-08
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