李晨辉
,
吴晓春
,
谢尘
,
汪宏斌
材料热处理学报
对比研究了4种Cr8型模具钢的硬度、冲击韧性、抗弯强度及耐磨性能,借助JMatPro分别计算Cr8和Cr12型模具钢的碳化物类型与数量,讨论Cr8型模具钢合金化原理.结果表明:新型高强韧冷作模具钢SDC99成分设计合理,实物质量与进口钢相当.Cr8型模具钢通过成分调整,降低M7C3型莱氏体碳化物含量,大幅度提高冲击韧性；同时提高Mo、V等强碳化物形成元素含量,以增加二次碳化物,保证碳化物总量,提高耐磨性；加入Ni、Si等非碳化物形成元素细化晶粒,强化基体,增强韧性.
关键词:
Cr8型模具钢
,
力学性能
,
JMatPro模拟
,
合金设计
沈贇靓
,
闵娜
,
谢尘
,
吴晓春
上海金属
利用XRD、高分辨透射电镜等试验方法,结合内耗法研究深冷处理对80Cr9Mo2钢回火特性影响.结果表明:深冷处理前低温回火将导致部分碳原子由马氏体相扩散至残留奥氏体相中,提高残留奥氏体稳定性.而回火前深冷处理将导致更多残留奥氏体相变为低温马氏体,马氏体相(包括低温马氏体相)含量增加,可动位错密度提高,位错处偏聚间隙碳原子含量提高.有利于回火过程中析出更多数量的细小碳化物,这是深冷处理提高耐磨性能的主要原因.
关键词:
80Cr9Mo2钢
,
深冷处理
,
残留奥氏体
,
马氏体
,
位错
,
内耗
李晨辉
,
谢尘
,
吴晓春
,
汪宏斌
材料热处理学报
通过成分分析、冶金质量评定、显微组织观测、能谱分析及硬度、冲击、拉仲实验,对4种Cr12钢的组织与性能进行研究,包括DAIDO DC11、ASSAB XW41及两种国产Cr12钢.结果表明,与DC11、XW41相比,国产Cr12型模具钢力学性能较差,主要原因在于共晶碳化物不均匀度级别较高,形态较差；非金属夹杂含量较高.其次,碳含量偏高,碳化物形成元素偏低.
关键词:
Cr12型模具钢
,
共晶碳化物
,
微观组织
,
力学性能
封源
,
黎军顽
,
谢尘
,
闵娜
,
吴晓春
材料热处理学报
基于金属-热-力耦合理论框架,利用DEFORM有限元分析软件建立了SDC99铣刀深冷处理多物理场耦合数值分析模型,探讨了深冷处理过程中铣刀内残留奥氏体的演变及分布规律,并借助X-ray衍射仪验证模拟结果.研究表明:淬火初始,铣刀中奥氏体的体积分数急剧下降,随着淬火时间的增加,奥氏体向马氏体的转变趋于平缓.淬火后,铣刀中残留奥氏体主要分布于刀刃根部附近和铣刀中空内圆柱面上,尤其是刀刃根部其残留奥氏体含量高达20％.进入深冷处理后,铣刀中的残留奥氏体继续向马氏体转变,与淬火初始相比,其奥氏体转变速率要小得多.深冷处理后,铣刀中残留奥氏体含量明显降低,其含量在3％以下,但仍主要聚集在刀刃根部.模拟结果与XRD定量分析结果比较吻合,验证了数值模拟的准确性和可靠性.
关键词:
铣刀
,
深冷处理
,
残留奥氏体
,
数值模拟
李虎
,
谢尘
,
汪宏斌
,
吴晓春
上海金属
采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等方法研究了高温处理对电渣重熔工艺制得W6Mo5Cr4V2高速钢中共晶碳化物的影响.研究结果表明,在1 150℃进行2h高温处理,组织中大块层片状一次碳化物分解转变为离异棒状、粒状,碳化物中位径由未处理时的9.98 μm减小至3.80 μm,M2C碳化物全部转化为MC与M6C碳化物,且以M6C居多,另含有少量MC碳化物.
关键词:
W6M5Cr4V2高速钢
,
高温处理
,
莱氏体碳化物
谢尘
,
黎军顽
,
封源
,
许茜
,
吴晓春
材料热处理学报
基于金属-热-力耦合理论,建立了C型环试样淬火和深冷处理的多物理场耦合数值模型,探讨了淬火和深冷处理过程中试样冷却行为和组织转变对其应力演变和分布的影响.研究表明:淬火和深冷处理过程中,由于C型环试样不同部位的冷却行为差异,导致温度变化和组织转变呈现非同时性.淬火和深冷处理后,试样残留奥氏体的含量分别为15.5％和2％左右,与实验测试结果吻合.在淬火过程中,试样等效应力变化曲线先后出现两个峰值,其中第一个应力峰值是由于试样心表温差引起的热应力所致,第二个应力峰值与试样心表组织转变的非同时性引起的组织应力密切相关;在深冷处理过程,试样心表温差和心表奥氏体体积分数差峰值出现的时间基本保持一致,且比淬火过程小两个数量级,导致试样的等效应力变化相比淬火过程要平缓得多.相比于淬火过程,深冷处理后试样残余应力的分布状态未发生明显改变,但试样的整体应力值有所下降,尤其是在缺口和最大壁厚附近残余应力得到释放.
关键词:
深冷处理
,
C型环
,
应力演变
,
残留奥氏体
,
数值模拟
谢尘
,
周龙梅
,
闵娜
,
吴晓春
材料研究学报
doi:10.11901/1005.3093.2016.380
采用内耗和三维原子探针结合硬度测试研究了深冷处理对高碳高合金工具钢SDC99不同回火温度下组织和碳偏聚情况的影响.结果表明:深冷处理显著提高工具钢SDC99的硬度,深冷处理试样较淬火试样硬度提高2HRC,深冷处理并200℃回火试样比常规热处理试样硬度提高1.5HRC;深冷处理后碳原子与位错的相互作用增强,内耗的Snoek-K(c)-K(o)ster(SKK)峰强度提高,位错密度增加;深冷处理后碳原子的偏聚程度加剧,淬火、深冷、淬火并200℃回火、深冷并200℃回火试样中富碳相的碳浓度峰值分别为2％、8％、8％和15％(原子分数).
关键词:
金属材料
,
碳配分
,
三维原子探针
,
深冷处理
,
内耗
谢尘
,
吴晓春
,
闵娜
,
沈贇靓
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2014.00430
将高碳高合金钢SDC99分别在1030℃奥氏体化30 min后油淬、在-196℃液氮中深冷处理8h及210℃回火2h.采用三维原子探针(3DAP)技术分析了淬火态、深冷态、回火态C原子的空间分布;用XRD研究了3种热处理状态下马氏体轴比、马氏体中含C量的变化;用SEM原位观察深冷前后碳化物的形貌.结果表明,C原子在深冷处理过程中偏聚于马氏体孪晶界,形成厚度为5～10 nm的偏聚区.210℃低温回火过程中,C进一步偏聚形成富C相或与合金原子形成M23C6型碳化物.
关键词:
高碳高合金钢
,
深冷处理
,
C偏聚
,
碳化物形貌
,
三维原子探针(3DAP)
谢尘
,
王明
,
李虎
,
吴晓春
材料热处理学报
对经不同深冷处理工艺的Cr8型冷作模具钢SDC99进行了硬度、冲击韧性、摩擦磨损性能测试,并用SEM、XRD、TEM分析了其相组成及显微组织.结果表明,深冷处理使SDC99钢硬度提高,冲击韧性降低,耐磨性提高,1030℃淬火+210℃×2 h回火+(-196℃×24h)深冷处理+210℃×2h回火可使SDC99钢获得最优的综合使用性能,其磨损体积较常规热处理工艺减少23.6％.SDC99钢性能提升的主要原因是深冷处理使亚稳态的块状残留奥氏体转变为马氏体及薄膜状残留奥氏体,深冷处理后残留奥氏体体积分数由常规热处理的17.2％下降至5.5％ ～10.5％,但并未完全转变.薄膜状残留奥氏体分布于孪晶马氏体及二次碳化物的边界处,松弛应力集中,防止微裂纹的产生,因而改善了材料的综合性能.
关键词:
深冷处理
,
冷作模具钢
,
残留奥氏体
,
耐磨性
,
碳化物
吕榕
,
黎军顽
,
谢尘
,
吴晓春
上海金属
针对新型抽锭电渣重熔工艺,基于金属-热-力多物理场耦合理论框架,建立了抽锭冷却过程的数值分析模型,讨论了尺寸为(φ)120 mm电渣锭在冷却过程中的温度场、组织场和应力场的演变规律.研究表明:电渣锭在冷却过程中,心部和中部冷却速度最快可达到3～4℃/s,温度梯度保持在10 ～12℃/mm之间,表面温度变化剧烈且出现返温现象,最大冷却速度可达14.5℃/s;在抽锭过程中,电渣锭表面、中部和心部的应力整体上呈现上升趋势,电渣锭最大应力不超过1 200 MPa.模拟结果和实测值吻合,表明本文建立的数值分析模型能较好地反映新型抽锭电渣重熔的冷却过程,可用于指导生产实际.
关键词:
新型抽锭电渣重熔
,
冷却过程
,
过冷奥氏体
,
数值模拟
