塑性变形过程中加热保温时间对铸锭组织变化的影响

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作者 马庆贤 刘嘉勉 +3 位作者 吕鸿儒 王卓琳 李海英 杨文庆 《锻压技术》 北大核心 2025年第3期14-22,共9页

高强度大口径阶梯厚壁管是决定多种重要装备服役性能的关键部件,明确其显微组织特征与力学性能参数具有重要意义。利用光学显微镜、背散射电子衍射技术对比分析了阶梯厚壁钢管所需铸锭材料40CrNi4MoV钢的保温时间对晶粒尺寸变化和显微... 高强度大口径阶梯厚壁管是决定多种重要装备服役性能的关键部件,明确其显微组织特征与力学性能参数具有重要意义。利用光学显微镜、背散射电子衍射技术对比分析了阶梯厚壁钢管所需铸锭材料40CrNi4MoV钢的保温时间对晶粒尺寸变化和显微组织的影响。研究结果表明,在始锻温度为1200℃的条件下,保温时间较短时,镦粗过程中易引起内部开裂。在塑性变形条件下,保温时间对晶粒组织细化的影响效果不明显,通过EBSD方法研究发现不同晶粒方向的晶粒之间的微观组织发生了明显变化。高温塑性变形细化晶粒依然是最为有效的方法,后续进行生产工艺优化时可进行相应调整。 展开更多

关键词 40CrNi4MoV钢 保温时间 显微组织 塑性变形 晶粒细化

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新一代大口径高强度火炮身管锻件塑性成形分布规律

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作者 刘嘉勉 吕鸿儒 +2 位作者 刘万颖 王星 马庆贤 《锻压技术》 北大核心 2025年第3期23-29,共7页

掌握身管锻件成形分布规律是保证身管锻件成形质量的前提,对新一代大口径火炮身管服役性能具有决定性作用。采用物理模拟与数值模拟相结合的研究方法,针对采用电渣重熔工艺生产的Cr-Ni-Mo-V钢在身管制坯过程中存在的问题,提出了一种新... 掌握身管锻件成形分布规律是保证身管锻件成形质量的前提,对新一代大口径火炮身管服役性能具有决定性作用。采用物理模拟与数值模拟相结合的研究方法,针对采用电渣重熔工艺生产的Cr-Ni-Mo-V钢在身管制坯过程中存在的问题,提出了一种新的成形工艺流程,即闭式镦粗、反挤压冲孔、挤压成形复合工艺。研究结果表明,闭式镦粗可以有效破碎粗大枝晶并提高组织均匀性;反挤压冲孔有助于形成空心厚壁身管坯料,但存在内部缺陷时易导致缺陷扩展;挤压成形工艺则能够确保管壁厚度的均匀性和金属流速的稳定性。物理模拟与数值模拟结果的一致性验证了所提工艺的有效性,为实际生产提供了重要的理论依据和技术支持。 展开更多

关键词 塑性成形工艺 身管锻件 闭式镦粗 反挤压冲孔 挤压成形 金属流动

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Ni-Cr-Al合金冷拉棒材的力学性能研究

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作者 刘军凯 于一鹏 +3 位作者 沈亚秋 王晶 罗曦 张建生 《特殊钢》 2025年第3期34-37,共4页

通过室温拉伸试验,光学显微镜和硬度试验对200 kg的真空感应+真空自耗重熔相结合(VIM+VAR)的冶炼工艺制备Ni-Cr-Al合金进行分析(/%:0.01C,0.10~0.20Si,0.20~0.40Mn,0.01P,0.01S,15.50Cr,4.50Al,3.00Fe,0.005-0.01Y,0.005-0.01Zr)。研究... 通过室温拉伸试验,光学显微镜和硬度试验对200 kg的真空感应+真空自耗重熔相结合(VIM+VAR)的冶炼工艺制备Ni-Cr-Al合金进行分析(/%:0.01C,0.10~0.20Si,0.20~0.40Mn,0.01P,0.01S,15.50Cr,4.50Al,3.00Fe,0.005-0.01Y,0.005-0.01Zr)。研究不同道次变形量对Ni-Cr-Al合金材料力学性能的影响。实验结果表明:随着累计冷拔变形量的增加,合金的抗拉强度、屈服强度和维氏硬度逐渐增加,其断面收缩率和伸长率逐渐减少,当变形量增加到一定程度,合金的力学性能基本不发生变化。当Ni-Cr-Al合金的累计变形量达到78.7%,其性能最为优异,Ni-Cr-Al合金的室温抗拉强度、屈服强度、断面收缩率、伸长率和维氏硬度分别为1449 MPa、1130 MPa、45%、10%和476。 展开更多

关键词 NI-CR-AL合金 冷拔 变形量 力学性能

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棒材自动分钢计数器系统原理精析与多元故障诊断策略探讨

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作者 张瑞刚 《山西冶金》 2025年第3期223-226,共4页

聚焦轧钢棒材生产关键环节,阐述自动分钢计数器的系统工作原理、软硬件构成及多元故障诊断策略。详述以摄像模块获取传送链床上的棒材端面视频运动图像,通过视觉检测和视觉分析处理算法对棒材进行对位、识别、跟踪、计数实现动态跟踪。... 聚焦轧钢棒材生产关键环节,阐述自动分钢计数器的系统工作原理、软硬件构成及多元故障诊断策略。详述以摄像模块获取传送链床上的棒材端面视频运动图像,通过视觉检测和视觉分析处理算法对棒材进行对位、识别、跟踪、计数实现动态跟踪。通过大量故障样本数据,快速识别故障特征,实现更快速、更准确地故障诊断排除。旨在提升棒材分拣计数精准度与效率,助力钢铁企业降本增效及加快自动化生产进程。 展开更多

关键词 棒材 自动分钢计数器 摄像模块 图像采集 故障与排除

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高速自动倒角机研制 被引量：6

5

作者 臧福海 朱家诚 《机械设计与制造》 北大核心 2012年第6期153-155,共3页

针对目前国内钢材精线生产企业在生产细长棒料产品过程中,受到定尺寸切断的影响,在棒料端部极易产生毛刺、凸起、以及飞边等现象,开发研制出高速自动倒角机。提出了一种基于PLC控制系统的高速自动倒角机,介绍了倒角机的机械原理、控制... 针对目前国内钢材精线生产企业在生产细长棒料产品过程中,受到定尺寸切断的影响,在棒料端部极易产生毛刺、凸起、以及飞边等现象,开发研制出高速自动倒角机。提出了一种基于PLC控制系统的高速自动倒角机,介绍了倒角机的机械原理、控制原理、主要设备及功能。选用欧姆龙CP1H-X40D作为PLC控制系统,采用触摸屏与PLC双向通信;设计了合理的感应装置,能够自动探测棒料位置。通过企业使用证明,倒角机性能稳定、操作简便,大大提高生产效率,也提高了细长棒料端面质量。 展开更多

关键词 倒角机 棒料 控制系统 PLC

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金属材料损伤理论模型的研究综述 被引量：3

6

作者 范沁红 高宏伟 楚志兵 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2023年第2期225-234,共10页

金属材料塑性变形中伴随着表面缺陷、内部缺陷、损伤裂纹等,这些缺陷形式严重制约着金属的加工及其性能的提升。基于连续损伤力学理论和细观损伤力学理论,综述了其所对应的力学损伤模型,然后依据损伤模型的构建,可以有效地预测出材料的... 金属材料塑性变形中伴随着表面缺陷、内部缺陷、损伤裂纹等,这些缺陷形式严重制约着金属的加工及其性能的提升。基于连续损伤力学理论和细观损伤力学理论,综述了其所对应的力学损伤模型,然后依据损伤模型的构建,可以有效地预测出材料的裂纹损伤,从而对后续的二次开发和仿真应用做了良好的铺垫。通过研究对比,Johnson-Cook模型以其简单的乘法形式、出色的预测应变速率和温度范围内力学行为的能力得到了研究者们的广泛应用,其形式非常适合于有限元程序模拟及其验证,而且该模型一直在不断地完善与优化。 展开更多

关键词 裂纹 损伤 力学损伤模型 预测 综述

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20CrMnTi零件加工表面粗糙原因分析及改进措施 被引量：5

7

作者 陈海军 《新疆钢铁》 2018年第4期22-24,共3页

文章介绍了对20CrMnTi零件加工表面粗糙原因的分析和模拟试验。分析认为加工后表面粗糙的原因是由于硬度低粘刀造成,调整锻造温度和锻后冷却可以改善粘刀问题。

关键词 20CrMnTi 加工粗糙 硬度

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棒材穿水冷却控制系统改造 被引量：1

8

作者 李冬清 李锐 《冶金动力》 2009年第2期85-87,共3页

介绍马钢棒材生产线穿水冷却的情况,对控制系统进行了改造,改造后设备故障明显减少,收到了明显的经济效益。

关键词 穿水冷却 控制系统 改造

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矩形棒料延伸锻造的变形分析

9

作者 林大超 赵静远 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 1989年第2期22-26,共5页

根据矩形棒料延伸锻造时坯料外形的变化规律,作出运动许可速度场,在此基础上,引人外端及摩擦影响系数,借助于变形力的工程解,推出了有关变形关系。此外,就文中结果与实验数据进行了比较,显示了合理的吻合。

关键词 棒形 延伸锻造 变形 延锻

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核电用GH3625合金棒材的组织与性能

10

作者 王绍灼 李燕 +3 位作者 荣若平 樊海卫 唐超 杨萍 《金属热处理》 北大核心 2025年第11期146-153,共8页

通过真空感应熔炼、氩气保护电渣重熔、锻造和热处理试制核电用GH3625合金∅148 mm和∅84 mm棒材,对固溶态合金进行显微组织、室温/高温拉伸、高温持久蠕变测试,对固溶+时效态合金进行显微组织及韧性表征。结果表明,∅148 mm和∅84 mm棒材... 通过真空感应熔炼、氩气保护电渣重熔、锻造和热处理试制核电用GH3625合金∅148 mm和∅84 mm棒材,对固溶态合金进行显微组织、室温/高温拉伸、高温持久蠕变测试,对固溶+时效态合金进行显微组织及韧性表征。结果表明,∅148 mm和∅84 mm棒材固溶态显微组织均为单相奥氏体、双重晶粒,∅84 mm棒材晶粒略细。随时效时间延长,晶粒不均匀性程度增加,780℃时效后晶粒较细小,但碳化物析出严重。固溶态∅84 mm棒材室温拉伸强度比∅148 mm高,塑性相当,高温拉伸性能优于∅148 mm,随拉伸试验温度升高,强度呈现明显降低趋势,断面收缩率呈上升趋势,伸长率先升后降。∅148 mm固溶态棒材在780℃/150 MPa和920℃/45 MPa试验条件下蠕变断裂时间为857 h和244 h,高温持久塑性较好。560℃时效后,∅148 mm棒材冲击吸收能量均大于300 J,780、920℃下,随时效时间延长,冲击吸收能量连续降低,780℃时效后合金的冲击性能最差。 展开更多

关键词 GH3625合金棒材 固溶处理 时效 显微组织 拉伸性能 高温持久性能 冲击性能

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Ф100mm以上大规格棒材心部裂纹产生机理研究 被引量：1

11

作者 纪树梅 《价值工程》 2012年第17期31-32,共2页

轧制工艺对棒材心部质量起着至关重要的作用,合理的轧制工艺能够压合原始坯料的心部缺陷;否则,会对棒材心部造成损伤,严重时会破坏棒材心部金属连续性,形成心部裂纹。

关键词 棒材 心部裂纹 产生机理 损伤因子

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提高线棒材定尺率的有效方法 被引量：1

12

作者 吴科成 《安徽冶金科技职业学院学报》 2006年第1期19-21,25,共4页

长期以来,原料的长度尺寸由加热炉的宽度决定。诚然,从理论上说,坯料的重量越大,产量越高。所以,过去在生产中,总是希望在原料的断面一定后,长度是取其最大值。但是经济效益的最优是企业的主要目标。控制原料尺寸,提高定尺率和成材率是... 长期以来,原料的长度尺寸由加热炉的宽度决定。诚然,从理论上说,坯料的重量越大,产量越高。所以,过去在生产中,总是希望在原料的断面一定后,长度是取其最大值。但是经济效益的最优是企业的主要目标。控制原料尺寸,提高定尺率和成材率是途径之一。控制原料尺寸,提高定尺率主要是合理控制原料的长度。原料的长度应该有一个比较合理的范围。 展开更多

关键词 经济效益 定尺卓 原料尺寸 长度

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棒材生产线改造为双高棒模式的工艺探讨

13

作者 郭新文 《山西冶金》 CAS 2023年第3期155-157,共3页

首钢长治钢铁公司轧钢厂现有棒材生产线设计年产100万t,其中Φ12~Φ22 mm规格棒材采用切分工艺生产。在棒材生产线现有轧机及冷床工艺不变的条件下,提出在现有精轧机与冷床之间增加双线各6架轧机及高速上钢装置,Φ12~Φ22 mm规格采用两... 首钢长治钢铁公司轧钢厂现有棒材生产线设计年产100万t,其中Φ12~Φ22 mm规格棒材采用切分工艺生产。在棒材生产线现有轧机及冷床工艺不变的条件下,提出在现有精轧机与冷床之间增加双线各6架轧机及高速上钢装置,Φ12~Φ22 mm规格采用两切分+双高棒模式,Φ25~Φ40 mm规格仍采用现有单线轧制工艺,从而实现Φ12~Φ22 mm规格产品的产量和质量双提升。 展开更多

关键词 切分 棒材生产线 改造

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18Ni马氏体时效钢高温变形本构关系研究 被引量：4

14

作者 王凌旭 蒋欣 +2 位作者 代发明 李妮 赵飞 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2016年第19期153-155,共3页

为了研究热变形参数对马氏体时效钢高温变形行为的影响,利用Gleeble-3800热模拟机对18Ni(1700 MPa)马氏体时效钢在变形温度900~1050℃、应变速率0.001~1 s^(-1)、真应变1.2的热变形参数范围内进行了高温压缩试验。并基于Arrhenius双曲... 为了研究热变形参数对马氏体时效钢高温变形行为的影响,利用Gleeble-3800热模拟机对18Ni(1700 MPa)马氏体时效钢在变形温度900~1050℃、应变速率0.001~1 s^(-1)、真应变1.2的热变形参数范围内进行了高温压缩试验。并基于Arrhenius双曲正弦模型,采用多元线性回归方法建立了18Ni(1700 MPa)马氏体时效钢的本构方程。结果能为该马氏体时效钢的数值模拟和热加工工艺的制定提供理论基础。 展开更多

关键词 18Ni 马氏体时效钢 热压缩 ARRHENIUS 模型 本构方程

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径锻压下率对镁棒热力参数及组织演变的影响 被引量：7

15

作者 邹景锋 马立峰 朱艳春 《精密成形工程》 北大核心 2021年第6期84-90,共7页

目的通过径向锻造工艺制备大尺寸镁合金棒料,并研究ZK60镁合金稳定变形区轴向截面边部位置的组织演变规律。方法基于轴对称模型,利用数学解析方法建立不同压下率下的镁棒应变分量数学模型;使用弹塑性有限元分析软件对不同压下率下的镁... 目的通过径向锻造工艺制备大尺寸镁合金棒料,并研究ZK60镁合金稳定变形区轴向截面边部位置的组织演变规律。方法基于轴对称模型,利用数学解析方法建立不同压下率下的镁棒应变分量数学模型;使用弹塑性有限元分析软件对不同压下率下的镁棒径锻过程进行热力耦合分析;采用GFM-SSP32径锻机对铸态ZK60镁合金棒材进行阶梯锻造实验。结果随着径向压下量的增大,晶粒细化明显。当压下率达到62.29%时,孪生动态再结晶机制开动;与模拟结果相比,数学模型预测的平均相对误差约为8.4%,可较准确表征径锻镁棒的应变分布情况。结论径向锻造工艺完全可以制备ZK60镁合金棒材,并可有效解决镁合金塑性变形过程中的易开裂、散热快等问题。 展开更多

关键词 镁合金 径向锻造 热力参数 组织演变

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300M钢的热变形行为及热锻成形工艺研究现状 被引量：16

16

作者 赵明杰 黄亮 +3 位作者 李昌民 李旭阳 李建军 李蓬川 《精密成形工程》 2020年第6期16-27,共12页

300M钢凭其优异的综合力学性能而被广泛应用于飞机起落架大型构件的生产。在大型构件的热锻成形过程中,材料的流动行为及组织演变受到众多因素影响,变形机制复杂。主要从300M钢的热变形本构模型、微观组织演变以及锻造工艺三方面对现有... 300M钢凭其优异的综合力学性能而被广泛应用于飞机起落架大型构件的生产。在大型构件的热锻成形过程中,材料的流动行为及组织演变受到众多因素影响,变形机制复杂。主要从300M钢的热变形本构模型、微观组织演变以及锻造工艺三方面对现有研究进行综述。在热变形本构模型方面,综述了300M钢在单道次及多道次热变形下的本构模型的研究现状。在微观演化方面,综述了300M钢热变形各个阶段所对应的组织演化机制,包括晶粒长大、动态再结晶、静态再结晶、亚动态再结晶以及相变过程。此外,从数值分析角度综述了热锻成形工艺的研究现状。最后,针对现有研究提出了后续值得继续深入研究的方向。 展开更多

关键词 高强钢 热变形 本构模型 微观组织演化 再结晶行为 锻造工艺

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Mn18Cr18N钢的时效析出行为及对力学性能的影响 被引量：1

17

作者 刘玮 秦凤明 +1 位作者 陈慧琴 党淑娥 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2018年第8期49-54,共6页

采用等温时效处理研究了Mn18Cr18N高氮奥氏体不锈钢在650-900℃温度区间的析出行为,并分析了析出物对力学性能的影响。采用光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）对析出物数量、形貌和拉伸断口进行观察。结... 采用等温时效处理研究了Mn18Cr18N高氮奥氏体不锈钢在650-900℃温度区间的析出行为,并分析了析出物对力学性能的影响。采用光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）对析出物数量、形貌和拉伸断口进行观察。结果表明：固溶态试样的显微组织是由单相奥氏体晶粒和少量退火孪晶组成。随着时效温度从650℃增加到900℃,750℃为Cr2N的最敏感析出温度。析出物Cr2N优先沿着晶界析出,随着时效时间的延长,析出物以不连续胞状方式向晶内生长。对固溶态试样和750℃时效处理试样进行室温拉伸测试,时效态试样的断裂模式从固溶态的韧窝状断口转变为脆性沿晶/穿晶断口。因此,为了避免热变形过程中Cr2N的析出,应将温度严格控制在900℃以上。 展开更多

关键词 高氮奥氏体不锈钢 时效析出行为 显微组织 力学性能

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T形不锈钢阀体多轴联动成形工艺 被引量：1

18

作者 刘光辉 孙红星 +5 位作者 王振 张亚龙 云淑娟 刘丹 张超 刘华 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期7-13,共7页

T形不锈钢阀体通常采用板材或棒材切削加工的方式生产,其材料利用率及生产效率低下。针对该问题,提出了一种新的T形不锈钢阀体多轴联动成形工艺,并利用有限元模拟软件Deform-3D,对T形不锈钢阀体的多轴联动成形工艺进行了数值模拟,分析... T形不锈钢阀体通常采用板材或棒材切削加工的方式生产,其材料利用率及生产效率低下。针对该问题,提出了一种新的T形不锈钢阀体多轴联动成形工艺,并利用有限元模拟软件Deform-3D,对T形不锈钢阀体的多轴联动成形工艺进行了数值模拟,分析了零件的工艺难点及成形过程中的载荷-时间曲线、等效应力场分布和温度场分布等,最后设计了相应模具并进行了试验验证。研究结果表明:该T形不锈钢阀体多轴联动成形工艺具有可行性,模拟得到的锻件充填饱满,金属流线基本沿锻件轮廓方向,成形过程中的最大载荷为6620 kN,工艺试验得到的锻件的尺寸一致性较好,说明工艺可靠性高,对该类零件的多轴联动成形工艺具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 T形不锈钢阀体 多轴联动成形 载荷 等效应力场 温度场

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一种H13钢端部法兰杯形件成形工艺 被引量：2

19

作者 张超 孙红星 +3 位作者 王涛 汪金保 刘光辉 刘华 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期17-23,共7页

针对4Cr5MoSiV1(ASTM H13)钢在锻造过程中易产生表面裂纹等问题,以一种H13钢的端部法兰杯形锻件为研究对象,进行成形工艺开发。首先,通过高温压缩试验获得了H13钢的真实应力-真实应变曲线。其次,结合工艺试验结果,采用有限元模拟软件DEF... 针对4Cr5MoSiV1(ASTM H13)钢在锻造过程中易产生表面裂纹等问题,以一种H13钢的端部法兰杯形锻件为研究对象,进行成形工艺开发。首先,通过高温压缩试验获得了H13钢的真实应力-真实应变曲线。其次,结合工艺试验结果,采用有限元模拟软件DEFORM-3D分析了锻造过程中金属的流动规律和应力分布,探明了试验件裂纹产生的原因,并提出了控制坯料温度均匀性、改进锻件形状等措施。最后,通过工艺改进实现了对某型H13钢杯形件的试制。试验结果表明:H13钢小锻件在锻造过程中极易出现裂纹,要尽量保证坯料温度的均匀性,控制锻造变形的一致性和接触摩擦条件。该研究对小型H13钢端部法兰杯形件的开发和生产具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 H13钢 端部法兰杯形件 加热方式 锻造裂纹 接触摩擦条件

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A286高温合金十二角法兰面螺栓多工位冷镦成形工艺 被引量：21

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作者 郑鹏辉 关悦 +4 位作者 许吉星 付建建 赵文龙 高程 刘乐 《制造技术与机床》 北大核心 2022年第7期45-50,共6页

A286高温合金十二角法兰面螺栓通常采用热镦成形,但其生产工序繁冗、加工效率低和制造成本高。针对某航天用A286高温合金十二角法兰面螺栓,根据其结构特点,提出一种多工位冷镦成形工艺,利用室温压缩实验,得到A286高温合金的真实应力-应... A286高温合金十二角法兰面螺栓通常采用热镦成形,但其生产工序繁冗、加工效率低和制造成本高。针对某航天用A286高温合金十二角法兰面螺栓,根据其结构特点,提出一种多工位冷镦成形工艺,利用室温压缩实验,得到A286高温合金的真实应力-应变曲线,并导入到数值模拟软件Deform-3D中,对A286高温合金十二角法兰面螺栓的多工位冷镦成形工艺过程进行了数值模拟,综合分析了各工位的载荷-时间曲线、等效应力场分布、等效应变场分布和损伤值分布,确定了成形工艺参数。最后根据数值模拟结果和成形工艺过程设计相应模具结构,并在多工位冷镦机上进行了工艺试验。试验结果表明,通过合理设计冷镦工艺次数,可以在模具许用应力范围内实现A286高温合金十二角法兰面螺栓的冷镦成形,工艺试验得到的A286高温合金十二角法兰面螺栓锻件充填饱满,和模拟结果一致性较好,对该类零件及其他相似零件的多工位冷镦成形具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 A286 十二角法兰面螺栓 多工位 冷镦成形 数值模拟 工艺试验

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