100Cr6钢半固态坯料的制备及组织分析
发布时间：2021-11-12 01:03
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...
【文章来源】：湘潭大学湖南省
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
运用世界最先进金属半固态快速成型专利技术的将乐瑞奥麦特生产线
也无法有效保存，实际生产局限性大，至今仅有一小部分流变成形技术运用到了实际生产中。虽然触变成形与流变成形相比增加了一个再次加热重熔的工序，加长了制造周期，工艺流程比流变成形更加复杂，但却比流变成形更加便于运输和生产，所制成的产品也具有比较优良的性能，因此，在制造业中应用更广泛[9-12]。
搅拌法是指液态金属向固态转变过程中，利用机械搅拌或电磁搅拌等方式金属熔体进行处理，利用较大切应力，打碎金属熔体凝固初期形成的初生树枝晶体结构，获得圆整度较好的非树枝状组织结构的金属坯料。其中，搅拌法常的工艺有如图 1.3 所示的机械搅拌法（Mechanical Stirring）和如图 1.4 所示的磁搅拌法（Electromagnetic Stirring）；这种半固态坯料制备方法是最早开发的发展较成熟，是目前在实际生产中运用最广泛的制坯方法之一。其中，D.N.等[27]采用机械搅拌法制备了晶粒细小的 AZ91D 镁合金半固态坯料，获得了较的组织，并进行了大量的分析。XU Jun 等[22,28-29]运用环缝式电磁搅拌法制备Al-6Si-3Cu-Mg 合金及其他合金的半固态坯料，通过微观组织观测发现晶粒细效果好、圆整度高、力学性能好。Ze-hui X 等[30]采用双螺旋搅拌法多次成功备了流变成形效果好、组织细小均匀、固液相比例合适、晶粒圆整度高的 AZ91镁合金半固态坯料。张励忠教授等[31]也采用电磁搅拌法成功研制了晶粒组织近球形的 B 级钢半固态金属坯料，并利用半固态技术成形了轴箱体铸件，但件质量较差，存在大量缺陷。
【参考文献】：
期刊论文
[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]热变形对高温轴承钢中碳化物的均质化与细质化影响规律研究[J]. 王燕,俞峰,曹文全,许达,龙晋明. 热加工工艺. 2015(13)
[3]超声波搅拌及等温热处理对ZL101合金半固态组织的影响[J]. 刘政,白光珠,童先,林继兴,吴强,牛丽媛. 材料导报. 2015(10)
[4]采用蛇形通道制备半固态A380铝合金浆料（英文）[J]. 刘志勇,毛卫民,王伟番,郑志凯. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(05)
[5]蛇形通道浇注制备半固态7075铝合金浆料（英文）[J]. 朱文志,毛卫民,涂琴. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014(04)
[6]锻造比大小对锻件锻造效果的影响[J]. 王洋,刘团兵. 重工与起重技术. 2013(03)
[7]A356铝合金轮毂半固态挤压铸造成形数值模拟[J]. 张帆,徐骏,张志峰,刘建朝,李豹. 特种铸造及有色合金. 2012(05)
[8]蛇形通道浇注工艺参数对半固态A356铝合金浆料的影响（英文）[J]. 陈正周,毛卫民,吴宗闯. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2011(05)
[9]Ti14合金半固态等温热处理过程中组织演化规律和晶粒长大行为（英文）[J]. 陈永楠,魏建锋,赵永庆,郑晶. 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]. 和优锋. Journal of Wuhan University of Technology（Materials Science Edition）. 2009(05)
硕士论文
[1]锻造比对锻件力学性能及微观组织影响的研究[D]. 周鑫.山东大学 2014
[2]2.25Cr1Mo0.25V钢变形过程中缺陷控制的模拟研究[D]. 张少杰.太原科技大学 2011
本文编号：3489893
【文章来源】：湘潭大学湖南省
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
运用世界最先进金属半固态快速成型专利技术的将乐瑞奥麦特生产线
也无法有效保存，实际生产局限性大，至今仅有一小部分流变成形技术运用到了实际生产中。虽然触变成形与流变成形相比增加了一个再次加热重熔的工序，加长了制造周期，工艺流程比流变成形更加复杂，但却比流变成形更加便于运输和生产，所制成的产品也具有比较优良的性能，因此，在制造业中应用更广泛[9-12]。
搅拌法是指液态金属向固态转变过程中，利用机械搅拌或电磁搅拌等方式金属熔体进行处理，利用较大切应力，打碎金属熔体凝固初期形成的初生树枝晶体结构，获得圆整度较好的非树枝状组织结构的金属坯料。其中，搅拌法常的工艺有如图 1.3 所示的机械搅拌法（Mechanical Stirring）和如图 1.4 所示的磁搅拌法（Electromagnetic Stirring）；这种半固态坯料制备方法是最早开发的发展较成熟，是目前在实际生产中运用最广泛的制坯方法之一。其中，D.N.等[27]采用机械搅拌法制备了晶粒细小的 AZ91D 镁合金半固态坯料，获得了较的组织，并进行了大量的分析。XU Jun 等[22,28-29]运用环缝式电磁搅拌法制备Al-6Si-3Cu-Mg 合金及其他合金的半固态坯料，通过微观组织观测发现晶粒细效果好、圆整度高、力学性能好。Ze-hui X 等[30]采用双螺旋搅拌法多次成功备了流变成形效果好、组织细小均匀、固液相比例合适、晶粒圆整度高的 AZ91镁合金半固态坯料。张励忠教授等[31]也采用电磁搅拌法成功研制了晶粒组织近球形的 B 级钢半固态金属坯料，并利用半固态技术成形了轴箱体铸件，但件质量较差，存在大量缺陷。
【参考文献】：
期刊论文
[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]热变形对高温轴承钢中碳化物的均质化与细质化影响规律研究[J]. 王燕,俞峰,曹文全,许达,龙晋明. 热加工工艺. 2015(13)
[3]超声波搅拌及等温热处理对ZL101合金半固态组织的影响[J]. 刘政,白光珠,童先,林继兴,吴强,牛丽媛. 材料导报. 2015(10)
[4]采用蛇形通道制备半固态A380铝合金浆料（英文）[J]. 刘志勇,毛卫民,王伟番,郑志凯. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(05)
[5]蛇形通道浇注制备半固态7075铝合金浆料（英文）[J]. 朱文志,毛卫民,涂琴. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014(04)
[6]锻造比大小对锻件锻造效果的影响[J]. 王洋,刘团兵. 重工与起重技术. 2013(03)
[7]A356铝合金轮毂半固态挤压铸造成形数值模拟[J]. 张帆,徐骏,张志峰,刘建朝,李豹. 特种铸造及有色合金. 2012(05)
[8]蛇形通道浇注工艺参数对半固态A356铝合金浆料的影响（英文）[J]. 陈正周,毛卫民,吴宗闯. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2011(05)
[9]Ti14合金半固态等温热处理过程中组织演化规律和晶粒长大行为（英文）[J]. 陈永楠,魏建锋,赵永庆,郑晶. 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]. 和优锋. Journal of Wuhan University of Technology（Materials Science Edition）. 2009(05)
硕士论文
[1]锻造比对锻件力学性能及微观组织影响的研究[D]. 周鑫.山东大学 2014
[2]2.25Cr1Mo0.25V钢变形过程中缺陷控制的模拟研究[D]. 张少杰.太原科技大学 2011
本文编号：3489893
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