100Cr6鋼半固態(tài)坯料的制備及組織分析
發(fā)布時(shí)間:2021-11-12 01:03
金屬半固態(tài)成形技術(shù)是研究前景很好的無(wú)余量加工技術(shù)之一,它不僅能生產(chǎn)制造形狀復(fù)雜的零件,而且產(chǎn)品的力學(xué)性能好。自上個(gè)世紀(jì)70年代被提出后,已經(jīng)在鎂鋁等低熔點(diǎn)合金成形中迅速發(fā)展并已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。由于鋼和其他高熔點(diǎn)合金的固液兩相溫度區(qū)間范圍較窄,且受加工設(shè)備耐高溫性能的限制,故難以測(cè)量其半固態(tài)流變行為和獲得非樹(shù)枝狀等軸晶體結(jié)構(gòu)。因此國(guó)內(nèi)外對(duì)高熔點(diǎn)合金(如鋼鐵等)半固態(tài)坯料制備的研究很少。開(kāi)展100Cr6軸承鋼半固態(tài)坯料的制備及組織分析,對(duì)高熔點(diǎn)合金半固態(tài)成形技術(shù)及其相關(guān)領(lǐng)域的研究將提供一些理論依據(jù)。本文以100Cr6軸承鋼為研究對(duì)象,先采用SIMA法反復(fù)鐓拔預(yù)變形工藝細(xì)化晶粒,然后將預(yù)變形后的100Cr6鋼進(jìn)行等溫處理,制備了半固態(tài)坯料;分析了半固態(tài)坯料組織,測(cè)試了硬度,研究了半固態(tài)制坯工藝參數(shù)對(duì)其組織和硬度的影響,獲得了合理的半固態(tài)制坯工藝參數(shù)。主要研究?jī)?nèi)容及分析結(jié)果如下:1.根據(jù)不同參數(shù)下反復(fù)鐓拔預(yù)變形工藝設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)方案,先將100Cr6鋼柱形坯料在燃煤反射加熱爐中加熱到1200℃,并均溫15min,然后按實(shí)驗(yàn)方案在鍛錘上進(jìn)行反復(fù)鐓粗拔長(zhǎng)變形,并立即水淬激冷,然后在光學(xué)顯微鏡上觀(guān)測(cè)晶粒...
【文章來(lái)源】:湘潭大學(xué)湖南省
【文章頁(yè)數(shù)】:58 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
運(yùn)用世界最先進(jìn)金屬半固態(tài)快速成型專(zhuān)利技術(shù)的將樂(lè)瑞奧麥特生產(chǎn)線(xiàn)
也無(wú)法有效保存,實(shí)際生產(chǎn)局限性大,至今僅有一小部分流變成形技術(shù)運(yùn)用到了實(shí)際生產(chǎn)中。雖然觸變成形與流變成形相比增加了一個(gè)再次加熱重熔的工序,加長(zhǎng)了制造周期,工藝流程比流變成形更加復(fù)雜,但卻比流變成形更加便于運(yùn)輸和生產(chǎn),所制成的產(chǎn)品也具有比較優(yōu)良的性能,因此,在制造業(yè)中應(yīng)用更廣泛[9-12]。
攪拌法是指液態(tài)金屬向固態(tài)轉(zhuǎn)變過(guò)程中,利用機(jī)械攪拌或電磁攪拌等方式金屬熔體進(jìn)行處理,利用較大切應(yīng)力,打碎金屬熔體凝固初期形成的初生樹(shù)枝晶體結(jié)構(gòu),獲得圓整度較好的非樹(shù)枝狀組織結(jié)構(gòu)的金屬坯料。其中,攪拌法常的工藝有如圖 1.3 所示的機(jī)械攪拌法(Mechanical Stirring)和如圖 1.4 所示的磁攪拌法(Electromagnetic Stirring);這種半固態(tài)坯料制備方法是最早開(kāi)發(fā)的發(fā)展較成熟,是目前在實(shí)際生產(chǎn)中運(yùn)用最廣泛的制坯方法之一。其中,D.N.等[27]采用機(jī)械攪拌法制備了晶粒細(xì)小的 AZ91D 鎂合金半固態(tài)坯料,獲得了較的組織,并進(jìn)行了大量的分析。XU Jun 等[22,28-29]運(yùn)用環(huán)縫式電磁攪拌法制備Al-6Si-3Cu-Mg 合金及其他合金的半固態(tài)坯料,通過(guò)微觀(guān)組織觀(guān)測(cè)發(fā)現(xiàn)晶粒細(xì)效果好、圓整度高、力學(xué)性能好。Ze-hui X 等[30]采用雙螺旋攪拌法多次成功備了流變成形效果好、組織細(xì)小均勻、固液相比例合適、晶粒圓整度高的 AZ91鎂合金半固態(tài)坯料。張勵(lì)忠教授等[31]也采用電磁攪拌法成功研制了晶粒組織近球形的 B 級(jí)鋼半固態(tài)金屬坯料,并利用半固態(tài)技術(shù)成形了軸箱體鑄件,但件質(zhì)量較差,存在大量缺陷。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Microstructure evolution and thixoforming behavior of 7075 aluminum alloy in the semi-solid state prepared by RAP method[J]. Jin-long Fu,Kai-kun Wang,Xiao-wei Li,Hai-kuan Zhang. International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2016(12)
[2]熱變形對(duì)高溫軸承鋼中碳化物的均質(zhì)化與細(xì)質(zhì)化影響規(guī)律研究[J]. 王燕,俞峰,曹文全,許達(dá),龍晉明. 熱加工工藝. 2015(13)
[3]超聲波攪拌及等溫?zé)崽幚韺?duì)ZL101合金半固態(tài)組織的影響[J]. 劉政,白光珠,童先,林繼興,吳強(qiáng),牛麗媛. 材料導(dǎo)報(bào). 2015(10)
[4]采用蛇形通道制備半固態(tài)A380鋁合金漿料(英文)[J]. 劉志勇,毛衛(wèi)民,王偉番,鄭志凱. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(05)
[5]蛇形通道澆注制備半固態(tài)7075鋁合金漿料(英文)[J]. 朱文志,毛衛(wèi)民,涂琴. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014(04)
[6]鍛造比大小對(duì)鍛件鍛造效果的影響[J]. 王洋,劉團(tuán)兵. 重工與起重技術(shù). 2013(03)
[7]A356鋁合金輪轂半固態(tài)擠壓鑄造成形數(shù)值模擬[J]. 張帆,徐駿,張志峰,劉建朝,李豹. 特種鑄造及有色合金. 2012(05)
[8]蛇形通道澆注工藝參數(shù)對(duì)半固態(tài)A356鋁合金漿料的影響(英文)[J]. 陳正周,毛衛(wèi)民,吳宗闖. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2011(05)
[9]Ti14合金半固態(tài)等溫?zé)崽幚磉^(guò)程中組織演化規(guī)律和晶粒長(zhǎng)大行為(英文)[J]. 陳永楠,魏建鋒,趙永慶,鄭晶. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2011(05)
[10]Semi-solid Casting of High Speed Steel Ingots Using Inclined Slope Pre-crystallization Method[J]. 和優(yōu)鋒. Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science Edition). 2009(05)
碩士論文
[1]鍛造比對(duì)鍛件力學(xué)性能及微觀(guān)組織影響的研究[D]. 周鑫.山東大學(xué) 2014
[2]2.25Cr1Mo0.25V鋼變形過(guò)程中缺陷控制的模擬研究[D]. 張少杰.太原科技大學(xué) 2011
本文編號(hào):3489893
【文章來(lái)源】:湘潭大學(xué)湖南省
【文章頁(yè)數(shù)】:58 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
運(yùn)用世界最先進(jìn)金屬半固態(tài)快速成型專(zhuān)利技術(shù)的將樂(lè)瑞奧麥特生產(chǎn)線(xiàn)
也無(wú)法有效保存,實(shí)際生產(chǎn)局限性大,至今僅有一小部分流變成形技術(shù)運(yùn)用到了實(shí)際生產(chǎn)中。雖然觸變成形與流變成形相比增加了一個(gè)再次加熱重熔的工序,加長(zhǎng)了制造周期,工藝流程比流變成形更加復(fù)雜,但卻比流變成形更加便于運(yùn)輸和生產(chǎn),所制成的產(chǎn)品也具有比較優(yōu)良的性能,因此,在制造業(yè)中應(yīng)用更廣泛[9-12]。
攪拌法是指液態(tài)金屬向固態(tài)轉(zhuǎn)變過(guò)程中,利用機(jī)械攪拌或電磁攪拌等方式金屬熔體進(jìn)行處理,利用較大切應(yīng)力,打碎金屬熔體凝固初期形成的初生樹(shù)枝晶體結(jié)構(gòu),獲得圓整度較好的非樹(shù)枝狀組織結(jié)構(gòu)的金屬坯料。其中,攪拌法常的工藝有如圖 1.3 所示的機(jī)械攪拌法(Mechanical Stirring)和如圖 1.4 所示的磁攪拌法(Electromagnetic Stirring);這種半固態(tài)坯料制備方法是最早開(kāi)發(fā)的發(fā)展較成熟,是目前在實(shí)際生產(chǎn)中運(yùn)用最廣泛的制坯方法之一。其中,D.N.等[27]采用機(jī)械攪拌法制備了晶粒細(xì)小的 AZ91D 鎂合金半固態(tài)坯料,獲得了較的組織,并進(jìn)行了大量的分析。XU Jun 等[22,28-29]運(yùn)用環(huán)縫式電磁攪拌法制備Al-6Si-3Cu-Mg 合金及其他合金的半固態(tài)坯料,通過(guò)微觀(guān)組織觀(guān)測(cè)發(fā)現(xiàn)晶粒細(xì)效果好、圓整度高、力學(xué)性能好。Ze-hui X 等[30]采用雙螺旋攪拌法多次成功備了流變成形效果好、組織細(xì)小均勻、固液相比例合適、晶粒圓整度高的 AZ91鎂合金半固態(tài)坯料。張勵(lì)忠教授等[31]也采用電磁攪拌法成功研制了晶粒組織近球形的 B 級(jí)鋼半固態(tài)金屬坯料,并利用半固態(tài)技術(shù)成形了軸箱體鑄件,但件質(zhì)量較差,存在大量缺陷。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Microstructure evolution and thixoforming behavior of 7075 aluminum alloy in the semi-solid state prepared by RAP method[J]. Jin-long Fu,Kai-kun Wang,Xiao-wei Li,Hai-kuan Zhang. International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2016(12)
[2]熱變形對(duì)高溫軸承鋼中碳化物的均質(zhì)化與細(xì)質(zhì)化影響規(guī)律研究[J]. 王燕,俞峰,曹文全,許達(dá),龍晉明. 熱加工工藝. 2015(13)
[3]超聲波攪拌及等溫?zé)崽幚韺?duì)ZL101合金半固態(tài)組織的影響[J]. 劉政,白光珠,童先,林繼興,吳強(qiáng),牛麗媛. 材料導(dǎo)報(bào). 2015(10)
[4]采用蛇形通道制備半固態(tài)A380鋁合金漿料(英文)[J]. 劉志勇,毛衛(wèi)民,王偉番,鄭志凱. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(05)
[5]蛇形通道澆注制備半固態(tài)7075鋁合金漿料(英文)[J]. 朱文志,毛衛(wèi)民,涂琴. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014(04)
[6]鍛造比大小對(duì)鍛件鍛造效果的影響[J]. 王洋,劉團(tuán)兵. 重工與起重技術(shù). 2013(03)
[7]A356鋁合金輪轂半固態(tài)擠壓鑄造成形數(shù)值模擬[J]. 張帆,徐駿,張志峰,劉建朝,李豹. 特種鑄造及有色合金. 2012(05)
[8]蛇形通道澆注工藝參數(shù)對(duì)半固態(tài)A356鋁合金漿料的影響(英文)[J]. 陳正周,毛衛(wèi)民,吳宗闖. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2011(05)
[9]Ti14合金半固態(tài)等溫?zé)崽幚磉^(guò)程中組織演化規(guī)律和晶粒長(zhǎng)大行為(英文)[J]. 陳永楠,魏建鋒,趙永慶,鄭晶. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2011(05)
[10]Semi-solid Casting of High Speed Steel Ingots Using Inclined Slope Pre-crystallization Method[J]. 和優(yōu)鋒. Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science Edition). 2009(05)
碩士論文
[1]鍛造比對(duì)鍛件力學(xué)性能及微觀(guān)組織影響的研究[D]. 周鑫.山東大學(xué) 2014
[2]2.25Cr1Mo0.25V鋼變形過(guò)程中缺陷控制的模擬研究[D]. 張少杰.太原科技大學(xué) 2011
本文編號(hào):3489893
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