油淬&双回火对H13钢微观组织演化与力学性能的影响规律

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作者 汪雨昌 王孟超 +3 位作者 石如星 姚磊 揭招财 武川 《精密成形工程》 北大核心 2025年第3期167-179,共13页

目的揭示油淬及多次回火过程中H13钢微观组织演化机制,研究不同淬火温度、回火温度及次数对奥氏体晶粒尺寸、残余奥氏体体积分数、马氏体形貌尺寸及碳化物溶解与析出的影响规律,分析力学性能的变化趋势。方法以H13钢为研究对象,进行920~... 目的揭示油淬及多次回火过程中H13钢微观组织演化机制,研究不同淬火温度、回火温度及次数对奥氏体晶粒尺寸、残余奥氏体体积分数、马氏体形貌尺寸及碳化物溶解与析出的影响规律,分析力学性能的变化趋势。方法以H13钢为研究对象,进行920~1040℃的油淬实验和400~600℃的回火实验,采用光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜观察不同处理条件下的微观组织演化,统计分析微观特征参数的变化规律,采用万能试验机和冲击试验机测试材料屈服强度、抗拉强度、延伸率和冲击韧性指标,采用随机森林方法进行材料力学性能预测。结果当H13钢油淬温度从920℃升至1040℃时,奥氏体晶粒平均直径从12μm增至40μm,当920℃和960℃油淬时,有大量未溶碳化物,在1000℃时碳化物数量减少、尺寸增大,在1040℃时全溶;在400℃时,回火碳化物细小、有未分解残奥,在540℃时,残奥进一步分解、碳化物尺寸增加,在570℃时,残奥尺寸显著增大,在540℃时,回火后残余奥氏体全部分解且碳化物分布均匀;H13硬度随淬火温度的升高而增大,屈服强度和抗拉强度先升后降,冲击韧性增大,在1040℃时冲击值最大,为20.2 J;随着回火温度的升高,H13钢硬度下降,屈服强度与抗拉强度先升后降,冲击值增大。建立了硬度、抗拉强度、屈服强度、冲击值的随机森林模型,确定系数R2分别为0.9029、0.8931、0.8916、0.9046。结论油淬温度对奥氏体晶粒尺寸影响显著,而回火温度直接决定了碳化物析出形貌、体积分数和尺寸,并且影响了残余奥氏体的分解,且对硬度、屈服强度和抗拉强度产生了重要影响,在1000℃下油淬和540℃下2次回火时,材料的硬度、强度和韧性匹配最好。 展开更多

关键词 H13钢 油淬与回火 微观组织演化 力学性能 随机森林

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相场法研究温度对非晶一次晶化过程中微观组织演化及生长动力学的影响

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作者 王进 马文婧 +3 位作者 刘玉周 龚平 吕美妮 谢宝茵 《热加工工艺》 北大核心 2024年第14期133-137,共5页

尽管有大量的实验对非晶一次晶化进行研究,但是由于受到实验条件的限制,很难对非晶一次晶化过程进行实时跟踪观察。近年来,发展起来的相场方法充分考虑了非晶前驱体在转变过程中随成分变化的局部扩散特性,并能实时反映非晶一次晶化过程... 尽管有大量的实验对非晶一次晶化进行研究,但是由于受到实验条件的限制,很难对非晶一次晶化过程进行实时跟踪观察。近年来,发展起来的相场方法充分考虑了非晶前驱体在转变过程中随成分变化的局部扩散特性,并能实时反映非晶一次晶化过程中微观组织演化过程,从而得到广泛应用。采用相场方法模拟研究温度对非晶一次晶化过程中微观组织演化和生长动力学的影响。结果表明:不同温度情况下,非晶一次晶化后期出现晶粒合并生长,随着演化时间的增加晶粒数量逐渐减少,晶粒尺寸逐渐增大。晶化分数随着演化时间和温度的增加而增加,温度越高,相同演化时间内的晶化分数越高。不同温度情况下所对应的生长指数均小于1,这表明非晶晶化方式为一次晶化,说明温度对非晶晶化方式无影响。 展开更多

关键词 一次晶化 相场方法 微观组织演化 生长动力学 温度

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国产Incoloy 800H合金在氦气中时效后力学性能及微观组织演化 被引量：6

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作者 李江 詹英杰 +7 位作者 李季 王庆武 徐安 唐丽英 周荣灿 侯淑芳 王博涵 宁娜 《热力发电》 CAS 北大核心 2020年第11期120-125,共6页

本文研究了国产Incoloy 800H合金在675℃高纯氦气时效3000 h过程中微观组织演化情况,分别采用扫描电镜、X射线能谱、透射电镜和力学性能试验等方法分析该合金微观组织变化对力学性能的影响。研究结果表明:时效后Incoloy 800H合金力学性... 本文研究了国产Incoloy 800H合金在675℃高纯氦气时效3000 h过程中微观组织演化情况,分别采用扫描电镜、X射线能谱、透射电镜和力学性能试验等方法分析该合金微观组织变化对力学性能的影响。研究结果表明:时效后Incoloy 800H合金力学性能良好,满足ASME SB 163-2015的要求;随时效时间延长,室温抗拉强度和显微维氏硬度呈上升趋势,与供货态相比时效3000 h后室温抗拉强度和显微维氏硬度分别上升7.1%和16.9%;时效后M23C6型碳化物在晶界和晶内析出,二次Ti(C,N)相主要在晶内析出;随着时效时间的延长,晶界不连续颗粒状M23C6型碳化物尺寸略有增大,时效3000 h后晶界附近M23C6尺寸约为400~700 nm,晶内M23C6和二次Ti(C,N)相数量显著增多,尺寸变化不大,分别约为120~160 nm和200~250 nm,未发现σ相和G相等有害相。 展开更多

关键词 Incoloy 800H合金 时效 微观组织演化 力学性能 M23C6 TI(C N)

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XC45钢热变形行为及微观组织演化模型 被引量：5

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作者 柴蓉霞 郭卫 郭成 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期119-125,共7页

法兰轴是变速器上的核心传动部件,对汽车的效率以及安全起着至关重要的作用。通过热压缩实验和金相实验,分析了法兰轴材料XC45钢在温度为1 053K^1 253K、应变速率为0.01s^(-1)~10s^(-1)条件下的高温变形行为。获得了材料的真实应力-应... 法兰轴是变速器上的核心传动部件,对汽车的效率以及安全起着至关重要的作用。通过热压缩实验和金相实验,分析了法兰轴材料XC45钢在温度为1 053K^1 253K、应变速率为0.01s^(-1)~10s^(-1)条件下的高温变形行为。获得了材料的真实应力-应变曲线,分析了变形工艺参数对其微观组织的影响规律,构建了微观组织演化模型,并进行了验证。结果表明,所建立的微观组织演化模型计算结果与实验结果的平均误差在20%以内,能够较好的描述材料微观组织演化过程。 展开更多

关键词 XC45钢 高温变形行为 工艺参数 微观组织演化模型

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基于微观组织演化的P91钢长时蠕变寿命预测 被引量：2

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作者 朱麟 刘新宝 +2 位作者 辛甜 潘成飞 刘剑秋 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期137-140,145,共5页

通过对P91耐热钢在高温长时蠕变过程中微观组织演化行为的综合考察,探讨了影响其长时蠕变寿命的主要因素,其中包括强化相(M_(23)C_6、MX)与析出相(Laves、Z相)的粗化现象以及和位错间的交互作用等。在此基础上,通过对蠕变幂率本构方程... 通过对P91耐热钢在高温长时蠕变过程中微观组织演化行为的综合考察,探讨了影响其长时蠕变寿命的主要因素,其中包括强化相(M_(23)C_6、MX)与析出相(Laves、Z相)的粗化现象以及和位错间的交互作用等。在此基础上,通过对蠕变幂率本构方程中耦合相应内应力参量,并结合Monkman-Grant方程,从微观组织演化的角度建立了P91耐热钢长时蠕变寿命预测模型。最后利用该模型对873K(600℃)时的P91耐热钢的相关蠕变寿命进行了预测,结果显示其计算数值与实验数据吻合较好,从而进一步表明基于微观组织演化的预测模型在P91耐热钢长时蠕变寿命的研究中具有重要意义。 展开更多

关键词 材料科学基础科学 蠕变寿命预测 微观组织演化 内应力

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浮动凹模热精密成形圆柱斜齿轮微观组织演化规律的研究 被引量：2

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作者 冯玮 许思佳 李明丽 《热加工工艺》 北大核心 2019年第3期149-152,共4页

利用有限元软件Deform建立了圆柱斜齿轮浮动凹模热成形-传热-微观组织耦合有限元模型,模拟了浮动凹模工艺中不同凸、凹模速度下齿轮热成形过程,研究了不同浮动凹模速度和凸模压下速度对斜齿轮微观组织演化的影响规律。结果表明,在相同... 利用有限元软件Deform建立了圆柱斜齿轮浮动凹模热成形-传热-微观组织耦合有限元模型,模拟了浮动凹模工艺中不同凸、凹模速度下齿轮热成形过程,研究了不同浮动凹模速度和凸模压下速度对斜齿轮微观组织演化的影响规律。结果表明,在相同运动模式下,随着上凸模下压速度增大,成形齿轮发生动态再结晶的区域和晶粒细化区域逐渐由齿根向齿面扩展,并随着上凸模下压速度增大,动态再结晶体积分数平均值越大,平均晶粒尺寸越小。 展开更多

关键词 圆柱斜齿轮 浮动凹模 数值模拟 微观组织演化

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局部控温对300M钢大型锻件微观组织演化的影响 被引量：5

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作者 陈荣创 郑志镇 +1 位作者 李建军 李蓬川 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期46-52,共7页

针对大型锻件的加热工艺,提出了一种局部温度控制方法,并通过300M钢加热的有限元模拟和工艺实验验证了可行性和有效性。基于经过实验验证的模拟参数,模拟了300M钢飞机起落架锻件的加热过程,得到了温度场和不同点的温度曲线。为了揭示局... 针对大型锻件的加热工艺,提出了一种局部温度控制方法,并通过300M钢加热的有限元模拟和工艺实验验证了可行性和有效性。基于经过实验验证的模拟参数,模拟了300M钢飞机起落架锻件的加热过程,得到了温度场和不同点的温度曲线。为了揭示局部控温工艺对微观组织分布的影响规律,将不同点的温度曲线输入高温激光共聚焦显微镜,原位观察了这些点的微观组织演化过程。实验结果表明,局部温度控制方法能控制大型锻件的局部温度场,而且影响锻件局部的微观组织,形成从球化的珠光体、混合晶组织,到等轴奥氏体晶粒等梯度分布的微观组织。研究为大型航空锻件的温度场控制和微观组织调控提供了参考。 展开更多

关键词 300M钢 大型锻件 温度控制 微观组织演化 晶粒尺寸分布

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切削过程中剪切区微观组织演化的预测模型 被引量：3

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作者 周滔 何林 +2 位作者 田鹏飞 杜飞龙 吴锦行 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期82-92,共11页

金属切削过程中强烈的热力载荷会引起切屑内微观组织的变化。为了反映材料微观组织对剪切区力学行为的影响,提出了一种基于位错密度的剪切区微观组织演化解析模型,对切屑形成过程中塑性变形引起的微观组织演化过程进行了建模。首先,使... 金属切削过程中强烈的热力载荷会引起切屑内微观组织的变化。为了反映材料微观组织对剪切区力学行为的影响,提出了一种基于位错密度的剪切区微观组织演化解析模型,对切屑形成过程中塑性变形引起的微观组织演化过程进行了建模。首先,使用非等距剪切区解析模型计算出剪切区应变和应变率的分布;然后,用基于位错密度的材料模型替换Johnson-Cook流动应力模型,迭代计算剪切区温度场;最后,模拟出直角切削无氧铜、铝合金的剪切区位错密度和晶粒尺寸的演化过程。结果表明,结合位错密度建立的剪切区微观演化解析模型可较好地反映切削过程中变形场和微观组织演化的基本特征,在不同切削参数下的切削力和切屑内晶粒尺寸预测值与实验数据具有较好的一致性。 展开更多

关键词 剪切区 微观组织演化 位错密度 晶粒尺寸 材料模型

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2024铝合金板材高温拉伸流变行为和微观组织演化研究 被引量：8

9

作者 赵婷 邓磊 王新云 《精密成形工程》 2015年第3期37-42,共6页

目的研究高温拉伸应力状态下,2024铝合金板材的流变行为和微观组织演化行为。方法对退火后的2024铝合金板进行等温拉伸试验,得到其应力应变曲线,并通过金相实验测定平均晶粒尺寸。建立了2024铝合金板材高温拉伸条件下的流变应力本构关... 目的研究高温拉伸应力状态下,2024铝合金板材的流变行为和微观组织演化行为。方法对退火后的2024铝合金板进行等温拉伸试验,得到其应力应变曲线,并通过金相实验测定平均晶粒尺寸。建立了2024铝合金板材高温拉伸条件下的流变应力本构关系和晶粒尺寸模型。结果流变应力随温度的升高而减小。流变应力对应变速率有正的敏感性,随着温度的升高,应变速率敏感系数变大。变形后的平均晶粒尺寸随Zener-Hollomon参数升高而减小,随应变量的增加先减小后增大。结论所建立的流变应力本构关系和晶粒尺寸模型,有助于在实际生产过程中优化工艺参数,获得细小晶粒,提高零件性能。该研究为2024铝合金板材热成形工艺的开发和组织控制奠定了理论基础。 展开更多

关键词 2024铝合金 热拉伸 流变行为 微观组织演化 平均晶粒尺寸模型

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金属增材制造过程中材料微观组织演化的模拟研究 被引量：6

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作者 陈泽坤 李晓雁 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2022年第2期397-409,共13页

金属增材制造是集设计、制造一体化的一种新型金属构件制造技术,在航天航空、交通运输、生物医疗等领域具有广阔的应用前景.金属增材制造材料的力学性能与其材料微观组织密切相关.因此,发展金属增材制造过程中材料微观组织的模拟方法,... 金属增材制造是集设计、制造一体化的一种新型金属构件制造技术,在航天航空、交通运输、生物医疗等领域具有广阔的应用前景.金属增材制造材料的力学性能与其材料微观组织密切相关.因此,发展金属增材制造过程中材料微观组织的模拟方法,有助于指导和优化金属增材制造的工艺参数和流程,从而制备出性能优异的金属材料.本文发展了基于连续体假设的热传导模型与元胞自动机相结合的模拟方法,并利用生死单元方法,考虑晶粒的重熔和再生长过程,解决了金属增材制造中多层粉末制造的数值模拟问题.本文采用该方法模拟了镍基合金IN718、不锈钢316L和高熵合金FeCoCrNiMn的增材制造过程,并获得了这些增材制造合金的典型材料微观组织,其模拟结果与实验结果相吻合.同时,将该方法拓展到三维尺度的模拟,研究了镍基合金IN718增材制造过程中三维晶粒的形核和生长.最后,对金属增材制造过程中材料微观组织演化的模拟研究中的主要问题进行了总结和展望. 展开更多

关键词 金属增材制造 材料微观组织演化 热传导 元胞自动机 三维尺度模拟

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高强钢大型构件锻造全流程微观组织演化预测分析 被引量：1

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作者 苏阳 黄亮 +4 位作者 赵明杰 李旭阳 孙朝远 李蓬川 李建军 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期43-51,共9页

基于300M钢锻造全流程微观组织演化模型在DEFORM3D软件中进行了二次开发,建立了300M钢大型构件锻造全流程微观组织演化预测分析平台。为验证平台的可靠性,基于预测分析平台对300M钢圆柱试样锻造全流程过程的晶粒尺寸及再结晶体积分数进... 基于300M钢锻造全流程微观组织演化模型在DEFORM3D软件中进行了二次开发,建立了300M钢大型构件锻造全流程微观组织演化预测分析平台。为验证平台的可靠性,基于预测分析平台对300M钢圆柱试样锻造全流程过程的晶粒尺寸及再结晶体积分数进行了预测,并将其与实验结果对比发现,预测值与实验值的相关性系数均在0.95以上,表明所开发的锻造全流程微观组织预测分析平台准确可靠。进一步地,针对某型号300M钢大型飞机起落架因结构复杂导致微观组织难控的问题,在开发的预测分析平台上进行了全流程数值模拟。结果表明:飞机起落架锻件晶粒尺寸分布不均匀,端部中心、凸起部分区域发生了动态再结晶且晶粒细化较为明显,杆部动态再结晶程度低且平均晶粒尺寸粗大。 展开更多

关键词 大型构件 二次开发 微观组织演化 锻造全流程

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微量Zn对Mg-Gd系合金凝固微观组织演化的影响 被引量：1

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作者 贾森森 刘新田 +3 位作者 黄蓉 刘建秀 位明光 王永彪 《热加工工艺》 北大核心 2020年第21期6-10,共5页

利用同步辐射X射线原位成像技术实时、动态观测了微量Zn对Mg-15Gd合金凝固组织演化的影响,定量分析了不同Zn含量(0,1wt%、2wt%)下的枝晶生长速度、二次枝晶臂间距及尖端半径的演化规律。研究发现,在恒定温度梯度和冷速下,添加微量Zn,Mg... 利用同步辐射X射线原位成像技术实时、动态观测了微量Zn对Mg-15Gd合金凝固组织演化的影响,定量分析了不同Zn含量(0,1wt%、2wt%)下的枝晶生长速度、二次枝晶臂间距及尖端半径的演化规律。研究发现,在恒定温度梯度和冷速下,添加微量Zn,Mg-Gd系合金枝晶的生长速率V、二次枝晶臂间距λ和尖端半径R均变大,其具体关系为V(2%Zn)>V(1%Zn)>V(0Zn)、λ(1%Zn)>λ(2%Zn)>λ(0Zn)和R(1%Zn)>R(2%Zn)>R(0Zn)。此外通过对比发现,添加1wt%Zn元素对Mg-15Gd-1Zn合金中二次枝晶间距和尖端半径有明显增大效果,但对于枝晶生长速度的促进效果并不明显。 展开更多

关键词 Mg-Gd系合金 同步辐射 微观组织演化

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GH4742高温合金热成形过程组织演化模拟及验证

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作者 张文文 李虎成 +4 位作者 刘云龙 冯阳 田强 秦鹤勇 刘鑫刚 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第9期235-249,共15页

为准确预测GH4742高温合金在热成形过程中的组织演化规律,利用多种试验手段,基于经典的晶粒长大模型、动态再结晶模型和静态再结晶模型,借助Deform 3D软件实现对GH4742高温合金从锻前预热直至模锻完成的整个锻造过程的全流程模拟。同时... 为准确预测GH4742高温合金在热成形过程中的组织演化规律,利用多种试验手段,基于经典的晶粒长大模型、动态再结晶模型和静态再结晶模型,借助Deform 3D软件实现对GH4742高温合金从锻前预热直至模锻完成的整个锻造过程的全流程模拟。同时把全流程模拟应用到某新型高压涡轮盘的锻造过程,分析锻造过程中锻件各工艺流程对晶粒长大、动态再结晶和静态再结晶过程的影响。通过电子背散射衍射技术,对锻造完成后的实际锻件进行解剖与组织分析,研究涡轮盘内部的微观组织演化并验证模型准确性。结果表明,模拟结果比较准确,所用模型及参数可靠。 展开更多

关键词 GH4742高温合金 涡轮盘 微观组织演化 静态再结晶 有限元模拟

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重卡传动轴用高强7075铝合金热流变行为及径向锻造微观组织演变 被引量：2

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作者 张超 赵升吨 +3 位作者 邢轲 郑文浩 李坤 王永飞 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期124-135,共12页

为研究重型卡车轻量化传动轴用高强7075铝合金在径向锻造时的热变形行为,将大直径7075铝合金挤压棒料预热退火后,取样进行了不同变形条件下的等温压缩试验。分别考虑温度与应变速率对应变强化及软化的影响,构建了适用于中大型7075铝合... 为研究重型卡车轻量化传动轴用高强7075铝合金在径向锻造时的热变形行为,将大直径7075铝合金挤压棒料预热退火后,取样进行了不同变形条件下的等温压缩试验。分别考虑温度与应变速率对应变强化及软化的影响,构建了适用于中大型7075铝合金传动轴热加工的改进Hansel-Spittel本构模型。根据动态材料模型理论获得了7075铝合金的热加工图,并据此分析了7075铝合金棒料在典型径向锻造工艺中的组织变化。研究结果表明:改进Hansel-Spittel模型能更准确地模拟预热退火态7075铝合金的峰值和稳态流变应力,预测值与试验值的平均相对误差仅为2.71%;7075铝合金在温度为350~450℃、应变速率为0.01~10 s^(-1)范围内具有较高的热加工稳定性,高温及低应变速率的变形条件有利于材料的微观组织演化;预热退火态7075铝合金棒料在经过截面收缩率为55.6%的径向锻造工艺和T6热处理后,原始板条晶粒转变为细化大转角晶粒组织,抗拉强度提高至651 MPa,延伸率提高至12.5%,综合性能得到显著改善。 展开更多

关键词 重型卡车轻量化 7075铝合金 本构模型 热加工图 径向锻造 微观组织演化

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新型马氏体耐热钢蠕变-疲劳断裂机制及微观损伤行为研究

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作者 周超 黄军 +3 位作者 马东亮 苏凯龙 杜晋峰 赵雷 《精密成形工程》 北大核心 2025年第7期110-118,共9页

目的研究马氏体耐热钢在蠕变-疲劳载荷下的失效行为,为超超临界机组的高温失效行为提供理论指导。方法系统开展了G115钢在650℃高温环境下的蠕变-疲劳行为研究。采用应力控制模式进行试验,应变幅值范围为180~230 MPa,应力比为0。在峰值... 目的研究马氏体耐热钢在蠕变-疲劳载荷下的失效行为,为超超临界机组的高温失效行为提供理论指导。方法系统开展了G115钢在650℃高温环境下的蠕变-疲劳行为研究。采用应力控制模式进行试验,应变幅值范围为180~230 MPa,应力比为0。在峰值拉伸应力处设置0~3600 s的保载时间。在试验过程中,采用90 kN/min的恒定加载速率,并针对G115钢在蠕变-疲劳载荷下的断裂机制以及微观损伤演化开展研究。结果延长保载时间及增大保载应力均会导致G115钢蠕变-疲劳寿命下降。通过对断后试样进行表征,发现所有试样断口表现出明显的蠕变颈缩特征。断口截面的孔洞形态与数量统计分析结果显示,在较低应力水平下,孔洞主要呈硬币状且易于聚合形成微裂纹;而在较高应力水平下,则以孤立的蠕变孔洞为主。同时,孔洞密度随保载时间的延长而增大。G115钢蠕变-疲劳试验中析出物包括M_(23)C_(6)相、Laves相以及富Cu相。结论G115钢蠕变-疲劳微观断裂模式表现为马氏体裂纹与马氏体断裂;Laves相的快速粗化削弱了沉淀强化效应,进而促进了孔洞与微裂纹的形核及扩展,这构成了G115钢在该条件下的核心失效机制。 展开更多

关键词 G115钢 蠕变-疲劳 断裂机制 孔洞和微裂纹 微观组织演化

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金属材料微观组织结构演化的相场法研究

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作者 于芯悦 《南方农机》 2018年第11期156-156,共1页

金属材料是目前应用最广泛的材料之一,对微观组织结构演化进行分析,是金属材料性能研究的重要内容。本文首先介绍一种金属材料微观组织结构演化分析方法,即相场法,包括应用要点和应用流程等。探讨分析了相场法在金属材料微观组织结构演... 金属材料是目前应用最广泛的材料之一,对微观组织结构演化进行分析,是金属材料性能研究的重要内容。本文首先介绍一种金属材料微观组织结构演化分析方法,即相场法,包括应用要点和应用流程等。探讨分析了相场法在金属材料微观组织结构演化中的具体应用,包括微观结构特征分析,凝固过程分析,再结晶过程分析,晶粒长大过程和固态相变过程分析等,供有关人员参考。 展开更多

关键词 金属材料 微观组织结构演化 相场法

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金属增材制造中微观组织相场法模拟研究进展 被引量：9

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作者 耿汝伟 杜军 +1 位作者 魏正英 魏培 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期1145-1150,1180,共7页

金属增材制造技术是近30年发展起来的一项具有战略意义的先进制造技术。目前对增材制造的研究主要集中在制造装备与控制系统研发、产品性能测试等方面,对构件内微观组织的形成以及宏微观结构性能的关系研究较少。本文简要介绍了金属增... 金属增材制造技术是近30年发展起来的一项具有战略意义的先进制造技术。目前对增材制造的研究主要集中在制造装备与控制系统研发、产品性能测试等方面,对构件内微观组织的形成以及宏微观结构性能的关系研究较少。本文简要介绍了金属增材制造发展现状以及在微观组织演化方面研究的不足,揭示了微观组织演化研究的重要性和迫切性。针对相场法的基本原理和优势,着重分析相场法应用于金属增材制造中的模型选取、非材料物性参数的确定等问题及解决方法,从相场数值模拟的角度来探讨工艺参数对微观组织的影响。文章最后指出利用相场法模拟金属增材制造过程中微观组织演化符合未来的发展趋势。 展开更多

关键词 金属增材制造 微观组织演化 相场法 数值模拟

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AZ31镁合金的热塑性变形行为及组织演化 被引量：2

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作者 董玺强 毛萍莉 +1 位作者 周子荐 刘正 《热加工工艺》 北大核心 2019年第8期63-69,76,共8页

采用Gleeble-3800热模拟软件对退火后的AZ31镁合金的热塑性变形行为和组织演化进行研究。AZ31镁合金压缩温度为100～400℃,应变速率分别为0.001、0.1、10 s^(-1),压缩变形量为50%。研究了变形温度和应变速率对AZ31镁合金变形行为的影响... 采用Gleeble-3800热模拟软件对退火后的AZ31镁合金的热塑性变形行为和组织演化进行研究。AZ31镁合金压缩温度为100～400℃,应变速率分别为0.001、0.1、10 s^(-1),压缩变形量为50%。研究了变形温度和应变速率对AZ31镁合金变形行为的影响。分析了镁合金的组织演化和断口形貌。结果表明,AZ31镁合金的最大应力随应变速率的增大而增大,随温度的升高而减小。在较低温度(100℃)和应变速率(0.001 s^(-1))下,组织是不均匀的,由细晶粒和粗晶粒以及一些孪晶组成。将温度提高到200℃,微观组织内大部分晶粒非常细小,动态再结晶发生得更为完全。继续提高温度到300℃以及400℃,晶粒有粗化的趋势。随着应变速率增加到0.1 s^(-1)和10 s^(-1),动态再结晶在300℃完全发生。 展开更多

关键词 热塑性变形 本构方程 动态再结晶 微观组织演化

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热处理温度对变形后TC17合金微观组织的影响 被引量：2

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作者 庞昊宇 罗皎 叶鹏 《精密成形工程》 2020年第6期28-36,共9页

目的研究热处理温度对变形后TC17合金微观组织演化和组织形态分布的影响。方法对变形后网篮组织TC17合金开展热处理试验,定量分析α相球化率、体积分数随热处理温度的变化情况,采用两点相关函数表征不同热处理温度下TC17合金混合组织形... 目的研究热处理温度对变形后TC17合金微观组织演化和组织形态分布的影响。方法对变形后网篮组织TC17合金开展热处理试验,定量分析α相球化率、体积分数随热处理温度的变化情况,采用两点相关函数表征不同热处理温度下TC17合金混合组织形态分布。结果随着热处理温度的升高,变形后TC17合金α相球化率增大,体积分数减小。不同热处理温度下片层α相和等轴α相对应的两点相关函数曲线波动程度不同。结论变形程度及热处理温度较低时,随着热处理温度的升高,等轴α相的分布均匀程度升高,片层α相的分布均匀程度降低。当变形程度及热处理温度较高时,随着热处理温度的升高,由于α相体积分数的迅速减小,等轴α相的分布均匀程度降低。 展开更多

关键词 TC17合金 热处理 微观组织演化 定量分析

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三维三相纳米陶瓷刀具材料微观组织的相场法模拟

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作者 郝松 黄传真 +2 位作者 邹斌 刘含莲 朱洪涛 《工具技术》 2012年第3期8-12,共5页

建立了添加两种纳米颗粒的三相陶瓷刀具材料微观组织的相场法模拟模型,改进了三维尺度下的现有模拟算法,提出了一种更为有效的模拟算法,成功模拟了200×200×200单位的三相复合陶瓷刀具材料的微观组织演化过程,提高了计算效率... 建立了添加两种纳米颗粒的三相陶瓷刀具材料微观组织的相场法模拟模型,改进了三维尺度下的现有模拟算法,提出了一种更为有效的模拟算法,成功模拟了200×200×200单位的三相复合陶瓷刀具材料的微观组织演化过程,提高了计算效率。分别模拟了单相材料与三相纳米陶瓷刀具材料的微观组织演化过程。结果表明,添加纳米颗粒的三相纳米陶瓷刀具材料的晶粒尺寸分布峰值较小,说明纳米颗粒对晶界的钉扎效果明显,起到了较好的细化基体相晶粒的作用。 展开更多

关键词 相场法 计算机模拟 微观组织演化 纳米复合材料

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