Термомеханическая обработка стали
Термомеханическая обработка
Термомеханическая обработка
|
Термомеханическая обработка (Т.М.О.) — метод упрочнения металлов и сплавов при сохранении достаточной пластичности, совмещающий пластическую деформацию и упрочняющую термическую обработку (закалку и отпуск).
Различают три основных способа термомеханической обработки.
- Низкотемпературная термомеханическая обработка (Н.Т.М.О). Основой служит ступенчатая закалка металла (пластическая деформация металла осуществляется при температурах относительной устойчивости аустенита с последующей закалкой и отпуском).
- Высокотемпературная термомеханическая обработка (В.
Т.М.О) - пластическая деформация проводится при температурах устойчивости аустенита с последующей закалкой и отпуском.
- Предварительная термомеханическая обработка (П.Т.М.О) деформация при этом может осуществляться при температурах Н.Т.М.О и В.Т.М.О или при температуре 20С. Далее осуществляется обычная термическая обработка: закалка и отпуск.
Назначение и виды химико-термической обработки
Химико-термическая обработка — это процесс, который представляет собой взаимосвязь термического и химического воздействия, с целью изменения состава сплава или металла, его молекулярной структуры, а также свойств поверхностного слоя стали.
Цель химико-термической обработки — повышение поверхностной твердости, износостойкости, предела выносливости, коррозионной стойкости, жаростойкости (окалиностойкости), кислотоустойчивости металла или сплава.
Виды химико-термической обработки металлов и сплавов
- цементация
- нитроцементация
- азотирование
- цианирование,
- диффузионная металлизация.
Цементация.
Процесс поверхностного насыщения углеродом, произведенный с целью поверхностного упрочнения деталей.
В зависимости от применяемого карбюризатора цементация подразделяется на три вида: цементация твердым карбюризатором; газовая цементация (метан, пропан, природный газ).
Газовая цементация.
Детали нагревают до 900–950єС в специальных герметически закрытых печах, в которые непрерывным потоком подают цементующий углеродосодержащий газ [естественный (природный) или искусственный].
Процесс цементации в твердом карбюризаторе заключается в следующем. Детали, упакованные в ящик вместе с карбюризатором (смесь древесного угля с активизатором), нагревают до определенной температуры и в течении длительного времени выдерживают при этой температуре, затем охлаждают и подвергают термической обработке.
Цементации любым из рассмотренных выше способов подвергаются детали из углеродистой и легированной стали с содержанием углерода не более 0,2%. Цементация легированных сталей, содержащих карбидообразующие элементы Cr, W, V, дает особо хорошие результаты: у них, кроме повышения поверхностной твердости и износостойкости, увеличивается также предел усталости.
Нитроцементация.
Цианирование в газовых средах (нитроцементация). Процесс одновременного насыщения поверхности детали углеродом и азотом. Для этого детали нагревают в среде, состоящей из цементующего газа и аммиака, то есть нитроцементация совмещает в себе процессы газовой цементации и азотирования.
Азотирование.
Процесс насыщения поверхностного слоя различных металлов и сплавов, стальных изделий или деталей азотом при нагреве в соответствующей среде. Повышается твердость поверхности изделия, выносливости, износостойкости, повышение коррозионной стойкости.
Цианирование.
Насыщение поверхностного слоя изделий одновременно углеродом и азотом.
В зависимости от используемой среды различают цианирование:
- в твердых средах;
- в жидких средах;
- в газовых средах.
В зависимости от температуры нагрева цианирование подразделяется на:
- низкотемпературное
- высокотемпературное.
Цианирование в жидких средах производят в ваннах с расплавленными солями.
Диффузионное насыщение металлами и металлоидами
Существуют и применяются в промышленности способы насыщения поверхности деталей различными металлами (алюминием, хромом и др.) и металлоидами (кремнием, бором и др.) Назначение такого насыщения – повышение окалиностойкости, коррозионностойкости, кислотостойкости, твердости и износостойкости деталей. В результате поверхностный слой приобретает особые свойства, что позволяет экономить легирующие элементы.
Алитирование – процесс насыщения поверхностного слоя стали алюминием для повышения жаростойкости (окалиностойкости) и сопротивления атмосферной коррозии. Алитирование проводят в порошкообразных смесях, в ваннах с расплавленным алюминием, в газовой среде и распыливанием жидкого алюминия.
Хромирование – процесс насыщения поверхностного слоя стали хромом для повышении коррозионной стойкости и жаростойкости, а при хромировании высокоуглеродистых сталей – для повышения твердости и износостойкости.
Силицирование – процесс насыщения поверхностного слоя детали кремнием для повышения коррозионной стойкости и кислотостойкости. Силицированию подвергают детали из низко- и среднеуглеродистых сталей, а также из ковкого и высокопрочного чугунов.
Борирование – процесс насыщения поверхностного слоя детали бором. Назначение борирования – повысить твердость, сопротивление абразивному износу и коррозии в агрессивных средах, теплостойкость и жаростойкость стальных деталей. Существует два метода борирования: жидкостное электролизное и газовое борирование.
Сульфидирование – процесс насыщения поверхностного слоя стальных деталей серой для улучшения противозадирных свойств и повышения износостойкости деталей.
Сульфоцианирование – процесс поверхностного насыщения стальных деталей серой, углеродом и азотом. Совместное влияние серы и азота в поверхностном слое металла обеспечивает более высокие противозадирные свойства и износостойкость по сравнению насыщение только серой.
Компания ЛК «Урал» предлагает услуги термомеханической обработки металлов и сплавов. Воспользоваться услугами термической обработки металла, можно обратившись по телефонам в Бийске: 8 (3854) 43-08-23 или 8 (961) 989-90-85.
Термомеханическая обработка стали Р18 - ОКБ Козырев
В. С. ТОМСИНСКИЙ, В. А. НЕКРАСОВ, В. С. МАЛЫГИН, Л. А. БИХАНСКИЙ
Пермский политехнический институт
ISSN 0026-0819. «Металловедение и термическая обработка металлов», № 7. 1967 г.
В настоящей работе изучалось влияние температуры и степени деформации на структуру и свойства быстрорежущей стали Р18 (0,74% С, 0,23% Мn; 0,25% Si; 4,12% Сr; 17,63% W; 1,11% V; 0,024% S; 0,017% Р).
После деформации свободной ковкой со степенями 25,50 и 75% были получены образцы 7,5×7,5×90 мм. Аустенизацию проводили при 1275 °С, а пластическую деформацию — при 900, 1000, 1100, 1200 и 1275 °С. До температур деформации образцы подстуживали в камерной печи, затем деформировали одним ударом и немедленно закаливали в масле.
Трехкратный отпуск проводили при 560 °С. Определяли предел прочности на изгиб, стрелу прогиба на базе 60 мм и твердость, а также — по стандартной методике — красностойкость при 600, 620, 640, 660 °С.
Рис.1. Влияние степени деформации на предел прочности при изгибе. Цифры у кривых обозначают температуру деформации.
На рис. 1 показано изменение предела прочности в зависимости от степени и температуры деформации. Эффект высокотемпературной термомеханической обработки наблюдается при температурах деформации 1200-1100 °С и деформации 25%. При деформации 50 и 75% мелкие микротрещины развиваются в видимые макротрещины, что снижает прочность. После ВТМО по режиму: аустенизация при 1275 °С, деформация 25% при 1100 °С, немедленная закалка и трехкратный отпуск при 560 °С 1 ч были получены значения σ
из в среднем 440 кГ/мм2. Данные показывают, что после исследованных режимов обработки значения стрелы прогиба мало изменяются (1,5-2 мм). С понижением температуры деформации до 1100 °С предел прочности повышается, но дальнейшее понижение температуры деформации приводит к снижению прочности, очевидно, из-за интенсивного выделения и коагуляции карбидной фазы (рис. 2).
Рис.2. Влияние температуры деформации на предел прочности при ε=25%.
| Степень деформации в % | Температура деформации в °С | HRC после нагрева при температуре в °С | |||
| 600 | 620 | 640 | 660 | ||
| 0 | 1275 | 61,5 | 57 | 50 | 44 |
| 1200 | 59 | 55 | 48 | 42 | |
| 1100 | 56 | 51 | 46 | 41 | |
| 1000 | 56 | 51 | 44 | 40 | |
| 900 | 56 | 51 | 44 | 40 | |
| 25 | 1275 | 60 | 56 | 50 | 45 |
| 1200 | 58 | 54 | 48 | 42 | |
| 1100 | 56 | 51 | 46 | 41 | |
| 1000 | 55 | 50 | 44 | 41 | |
| 900 | 53 | 46 | 44 | 41 | |
| 50 | 1275 | 60 | 56 | 50 | 44 |
| 1200 | 58 | 54 | 48 | 42 | |
| 1100 | 56 | 52 | 46 | 41 | |
| 1000 | 55 | 51 | 45 | 41 | |
| 900 | 53 | 46 | 41 | 40 | |
| 75 | 1275 | 59 | 56 | 48 | 44 |
| 1200 | 58 | 54 | 48 | 42 | |
| 1100 | 56 | 52 | 46 | 41 | |
| 1000 | 55 | 51 | 45 | 41 | |
| 900 | 53 | 46 | 41 | 40 | |
Деформация аустенита при высокой температуре ускоряет образование и коагуляцию карбидной фазы (рис. 3), что способствует обеднению аустенита углеродом и легирующими элементами и, следовательно, понижает красностойкость (см. таблицу).
Изменение степени обжатия при высокотемпературной термомеханической обработке почти не влияет на твердость стали Р18, однако понижение температуры деформации уменьшает твердость.
Рис.3. Микроструктура стали Р18 после ВТМО и трехкратного отпуска при 560 °С (×350): температура деформации 1100 °С: а) ε=0%; б) ε = 25%; в) ε=50%; г) ε=75%.
Влияние различных режимов высокотемпературной термомеханической обработки на механические свойства быстрорежущей стали следует связывать прежде всего с изменениями в тонком строении стали, а также с карбидообразованием и перераспределением легирующих элементов между α-твердым раствором и карбидной фазой.
ВТМО при всестороннем сжатии позволяет повысить стойкость инструментов из стали Р18 на 40-50% [1]. Сталь P18 была подвергнута ВТМО со степенями деформации 25, 50, 75% при 1100 °С без предварительной аустенизации при 1275 °C. После такой обработки предел прочности повысился на 40% (с 253 до 364 кГ/мм2), а стрела прогиба и красностойкость не изменились по сравнению с этими же характеристиками после стандартной обработки (закалка от 1275 °С и последующий трехкратный отпуск при 560 °С).
Выводы. 1. После высокотемпературной термомеханической обработки быстрорежущей стали Р18 по оптимальному режиму предел прочности при изгибе равен 440 кГ/мм2, а после стандартной обработки 250 кГ/мм2.
2. Понижение температуры деформации приводит к обеднению твердого раствора углеродом и легирующими элементами, способствует выделению и коагуляции карбидной фазы и резко снижает красностойкость.
3. Высокотемпературная термомеханическая обработка с деформацией при 1100 °С на 25% без предварительной аустенитизации при 1275 °С повышает предел прочности на 40%; стрела прогиба остается неизменной по сравнению со стандартной обработкой
4. ВТМО не повышает красностойкость стали Р18.
Список литературы:
1. Снитковский М. М. и др.»МиТОМ», 1963, № 9.
Thermomechanical Processing of High-Strength Low-Alloy Steels
Select country/regionUnited States of AmericaUnited KingdomAfghanistanÅland IslandsAlbaniaAlgeriaAmerican SamoaAndorraAngolaAnguillaAntigua and BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAustriaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosBelgiumBelizeBeninBermudaBhutanBoliviaBonaire, Sint Eustatius and SabaBosnia and HerzegovinaBotswanaBrazilBritish Indian Ocean TerritoryBritish Virgin IslandsBruneiBulgariaBurkina FasoBurundiCambodiaCameroonCanadaCanary IslandsCape VerdeCayman IslandsCentral African RepublicChadChileChinaChristmas IslandCocos (Keeling) IslandsColombiaComorosCongoCook IslandsCosta RicaCroatiaCubaCuraçaoCyprusCzech РеспубликаДемократическая Республика КонгоДанияДжибутиДоминикаДоминиканская РеспубликаЭквадорЕгипетСальвадорЭкваториальная ГвинеяЭритреяЭстонияЭфиопияФолклендские (Мальвинские) островаФарерские островаФедеративные Штаты МикронезияФиджиФинляндияФранцияФранцузская ГвианаФранцузская ПолинезияГабонГамбияГрузияГерманияГана GibraltarGreeceGreenlandGrenadaGuadeloupeGuamGuatemalaGuernseyGuineaGuinea-BissauGuyanaHaitiHondurasHong KongHungaryIcelandIndiaIndonesiaIranIraqIrelandIsle of ManIsraelItalyJamaicaJapanJerseyJordanKazakhstanKenyaKiribatiKuwaitKyrgyzstanLaoLatviaLesothoLiberiaLibyaLiechtensteinLuxembourgMacaoMacedoniaMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMartiniqueMauritaniaMauritiusMayotteMexicoMoldovaMonacoMongoliaMontenegroMontserratMoroccoMozambiqueMyanmarNamibiaNepalNetherlandsNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNiueNorfolk IslandNorth KoreaNorthern Mariana IslandsNorwayOmanPakistanPalauPanamaPapua New GuineaParaguayPeruPhilippinesPitcairnPolandPortugalPuerto RicoQatarRéunionRomaniaRwandaSaint BarthélemySaint HelenaSaint Kitts and NevisSaint LuciaSaint Martin (French part)Saint Pierre and MiquelonSaint Vincent and the GrenadinesSamoaSan MarinoSao Tome and PrincipeSaudi ArabiaSenegalSerbiaSeychellesSierra LeoneSingaporeSint Maarten (Dutch part)SlovakiaSloveniaSolomon IslandsSom aliaSouth AfricaSouth Georgia and the South Sandwich IslandsSouth KoreaSouth SudanSpainSri LankaSudanSurinameSvalbard and Jan MayenSwazilandSwedenSwitzerlandSyriaTaiwanTajikistanTanzaniaThailandTimor LesteTogoTokelauTongaTrinidad and TobagoTunisiaTurkeyTurkmenistanTurks and Caicos IslandsTuvaluUgandaUkraineUnited Arab EmiratesUruguayUS Virgin IslandsUzbekistanVanuatuVatican CityVenezuelaVietnamWallis and FutunaWestern SaharaYemenZambiaZimbabwe
Варианты покупки Ebook 25% скидка $ 72,95 $ 54,71
Налог с продаж будет рассчитываться при выборе
БЕСПЛАТНАЯ ГОЛОСКАЯ ДОСТАВКА. В разделе «Низколегированные стали» рассматриваются некоторые передовые технологии и металлургические основы контролируемой прокатки. Эта книга содержит 12 глав. В Главе 1 описывается цель термомеханической обработки и исторический обзор, а в Главе 2 разрабатывается кинетика фазовых превращений и измельчения размера зерна в сталях. Методы и металлургические основы контролируемой прокатки в областях рекристаллизации, нерекристаллизации и (? + y) рассмотрены в главах 3–5. В главах 6 и 7 обсуждается сопротивление деформации при горячей прокатке и процессах восстановления. Фазовые превращения при охлаждении после горячей прокатки упоминаются в главе 8, а затем в главе 9 кратко излагается влияние легирующих элементов.. Главы 10 и 11 посвящены механическим свойствам стали контролируемого проката, а также прогнозированию и контролю микроструктуры и свойств с помощью термомеханических процессов. Проблемы, с которыми пришлось столкнуться, и возможности для будущих разработок изложены в последней главе.
Издание рекомендуется физикам, металлургам и исследователям, занимающимся контролируемой прокаткой, в том числе неспециалистам, имеющим некоторые знания в области металлургии.
Содержание
-
1 Введение
1.1 Что такое термомеханическая обработка?
1.2 Исторический обзор
1.2.1 Контролируемая низкотемпературная горячая прокатка судовых листов
1.2.2 Контролируемая прокатка низкоуглеродистых ниобийсодержащих сталей
1.2.3 Краткое описание контролируемой прокатки
1.2.4 Дальнейшее развитие Контролируемая прокатка
1.2.5 Ускоренное охлаждение в листопрокатных станах
Литература
2 Превращение аустенита в феррит и измельчение размера зерна
2.1 Фазовое превращение γ→α
2.1.1 Классификация фазовых превращений
2.1.2 Влияние легирующих элементов на превращение γ→α
2.1.3 Выделение карбида сплава из α
2.2 Кинетика превращения
2.2.1 Кинетика превращения γ (изотермическое)
2.2.2 Кинетика преобразования γ
при непрерывном охлаждении 2.3 Размер зерна α, преобразованный из γ
2.3.1 Основная цель управляемой прокатки
2.3.2 Выражение для размера зерна α (изотермическое)
2.3.3 Оценка размера зерна α, образованного преобразованием с непрерывным охлаждением
2.4 Деформационное поведение сталей при повышенных температурах
2.4.1 Восстановление при горячей деформации
2.4.2 Статическое восстановление при выдержке сразу после горячей деформации
2.4.3 Влияние легирующих элементов на замедление рекристаллизации
2.4.4 Текстура до горячей деформации
2.5 α Измельчение зерна за счет наклепа аустенита
2.5.1 α Зародышеобразование в деформированном γ (изотермическом)
2.5.2 Рост α в деформированном γ (изотермическом)
2.5.3 Размер зерна α Образуется из Деформированный γ (изотермический)
2.6 Измельчение α-зерна ускоренным охлаждением
2.7 Резюме
Литература
3 Деформация аустенита в области рекристаллизации
3.1 Металлургические изменения во время и после горячей деформации с постоянной скоростью
3.2 Динамическая и метадинамическая рекристаллизация при горячей прокатке при температуре деформации 3.3028-3. Восстановительная рекристаллизация
3.4 Контролируемая прокатка для измельчения рекристаллизованных γ-зерен
3.5 Влияние легирующих элементов на поведение при рекристаллизации
3.5.1 Кинетика рекристаллизации
3.5.2 Размер рекристаллизованного зерна
Ссылки
4 Деформация аустенита в области нерекристаллизации
4.1 Замедление рекристаллизации γ
4.2 Формирование и роль деформационных полос, вызванных усилением/деформацией
4.3 Преобразование
Ссылки
5 Деформация в двухфазной области (аустенит плюс феррит)
5.1 Поведение деформации в двухфазной области (γ+α)
5.2 Анизотропия и текстура
5.3 разделение
5.4 Устранение разделения
Ссылки
6 Сопротивление деформации при повышенных температурах
6.1 Утверждение штаммов и восстановление
6.2 Металгические факторы, влияющие
7.1 Размягчение сразу после горячей прокатки
7.2 Факторы, влияющие на размягчение
7.3 Введение накопления деформации в формулы деформации и сопротивления
7.4 Компьютерное моделирование для прогнозирования нагрузки на мельнице
Список литературы
8 Трансформационные поведения аустенита после термомеханической обработки
8.1 Трансформация из рекристаллизованного γ
8.2 Трансформация из нерекристаллизованных γ
СПИСОК
9 СЛАДЕЛИВНЫЕ Элементы
СПИСОК
9.
. 9.1.2 Замедление γ-рекристаллизации
9.1.3 Измельчение зерна и дисперсионное твердение
9.2 Легирующие элементы замещения
9.3 Элементы примесей
Ссылки
10 Свойства контролируемых сталей
10.1 Механизмы упрочнения и ужесточения
10.1.1 Интерпретация механических свойств
10.2 Механические свойства
10.2.1 Высокопрочная сталь с пределом прочности при растяжении 2 (кгс/мм) -50 Сталь)
10.2.2 Трубная сталь
10.2.3 Игольчатая сталь
10.2.4 Горячекатаная двухфазная сталь
10.3 Свариваемость
10.3.1 Склонность к растрескиванию сварного шва
10.3.2 Вязкость при Зона термического влияния
Ссылки
11 Прогнозирование и контроль изменения микроструктуры и механических свойств при горячей прокатке
11.1 Модель для прогнозирования размера рекристаллизованного γ-зерна во время горячей прокатки
11.1.1 Динамическая рекристаллизация
11.1.2 Статическая рекристаллизация
11.1.3 Статическая рекристаллизация зерна Размер
11.1.4 Рост зерна
11.1.5 Статическое восстановление
11.1.6 Эффективная площадь границы γ-зерна для образования зерна
11.2 Прогноз размера γ-зерна при многопроходной прокатке
11.3 Деформационно-индуцированное осаждение карбонитридов ниобия
11.4 Накопление деформации в низкотемпературной γ-области
11.5 Деформация в (γ+α) двухфазной области
11.6 Связь между микроструктурой и прочностью и ударной вязкостью
Ссылки
12 Дальнейшие разработки в Термомеханическая обработка
12.1 Контролируемое охлаждение после контролируемой прокатки
12.1.1 Влияние параметров охлаждения на механические свойства
12.1.2 Преобразованная микроструктура и механизм упрочнения
. 17 марта 1988 г. - Выходные данные: Butterworth-Heinemann
- ISBN электронной книги: 9781483164052
0003
Томо Танака
Оценки и обзоры
Написать отзыв
К настоящему времени нет отзывов для "Термомеханическая обработка высокопрочных низколегированных сталей"
Термомеханический процесс | Научный.Нет
Заголовок статьиСтраница
Влияние химической модификации, горячей штамповки и разделения на низколегированную инструментальную сталь
Резюме: В этом исследовании обсуждалась разработка инструментальной стали S6 путем незначительной модификации химического состава с использованием алюминия вместо молибдена и микродобавки бора для улучшения мартенситной структуры. Затем были определены прокаливаемость и термическая стабильность по отношению к инструментальной стали С6. Был предложен новый процесс изотермической обработки для обогащения остаточного аустенита, и, таким образом, он был отслежен с помощью XRD, оптического микроскопа и SEM в сочетании с EDS. Определено влияние остатка на механические свойства. Результаты подтверждают, что алюминий ингибирует образование графита в режиме медленного охлаждения. Отсутствие изменения прокаливаемости или термической стабильности инструментальной стали С6 при добавлении алюминия и микродобавки бора. Кроме того, новый изотермический процесс приводит к обогащению остаточным аустенитом, что существенно влияет на сочетание пластичности с прочностью вновь разработанной стали.
75
Горячее формование V-образной никель-титановой проволоки из сплава с памятью формы
Аннотация: Сплавы Ni-Ti с памятью формы обладают эффектом памяти формы: если их деформировать из мартенситного фазового состояния при более низкой температуре, они восстанавливают свою первоначальную форму при нагревании до аустенитного фазового состояния. Чтобы иметь их для применения с использованием этого эффекта памяти формы, обычно они подвергаются старению после пластической деформации. То есть они закрепляются набором инструментов и вместе термообрабатываются в печи после формовки при комнатной температуре. Однако для их формирования при комнатной температуре требуется большая нагрузка. Таким образом, это исследование направлено на снижение нагрузки при формовании за счет объединения процесса формования и старения в печи при высокой температуре. В этом исследовании проволока из сплава Ni-Ti с памятью формы диаметром 0,63 мм изгибается в нагретой камере при 450°C, 500°C, 550°C и 600°C соответственно с помощью V-образного пуансона. радиусом 2 мм под углом 60°, затем выдерживали вместе с матрицей, установленной в ее мертвой точке, в камере не более одного часа, а затем закаливали в воде. Все изогнутые провода обладают эффектом памяти формы. То есть проволока восстанавливает свою изогнутую геометрию, когда ее разгибают при температуре около 4°C и снова нагревают до температуры около 100°C.
Результаты эксперимента показали, что изогнутые проволоки могут иметь желаемую точность геометрии из-за релаксации напряжений в процессе, которая зависит от температуры и продолжительности процесса. В результате, чем выше температура процесса и больше его продолжительность, тем выше точность формируемых проволок.
377
Термомеханическое формование проволоки из сплава NiTi с памятью формы
Резюме: Благодаря своим интеллектуальным характеристикам с эффектом памяти формы и сверхэластичности сплавы NiTi с памятью формы, используемые в датчиках и исполнительных механизмах, рассматриваются как новый прикладной материал с высокой добавленной стоимостью благодаря их дополнительной биомедицинской совместимости для медицинских устройств и имплантатов. Имеет смысл уделить больше внимания изучению технологии производства сплавов NiTi с памятью формы. По этой причине данная статья направлена на исследование результатов термомеханического формования проволоки из сплава NiTi с памятью формы в отношении температуры и продолжительности обработки. После этого в печи при 450°C, 500°C, 550°C и 600°C соответственно формуют проволоку из сплава NiTi с памятью формы диаметром 0,63 мм с помощью полуцилиндрического пуансона диаметром 32 мм, затем выдерживают. вместе с матрицей выдерживают в печи соответственно 10, 30 и 50 мин, а затем закаливают в воде. Все сформированные проволоки обладают эффектом памяти формы. То есть проволоки возвращали свою сформированную геометрию после того, как они были выпрямлены ниже температуры окончания мартенситного превращения примерно до комнатной температуры и снова нагреты выше температуры окончания аустенитного превращения примерно 70°C. Эти процессы термомеханической формовки также были исследованы с помощью коммерческого программного обеспечения конечных элементов DEFORM. Как аналитические, так и экспериментальные результаты показали, что сформированные проволоки не могут иметь требуемую точность геометрии из-за релаксации напряжений, обнаруживаемой в процессе, которая зависит от температуры процесса и продолжительности обработки.
В результате, чем ниже температура и короче продолжительность, тем больше пружинение. Это означает, что чем выше температура обработки и больше время выдержки, тем выше точность формованной детали.
430
Влияние межкритической деформации на развитие микроструктуры термомеханически обработанных малокремнистых сталей с TRIP-ассистированием
Аннотация: Исследовано влияние межкритической деформации на развитие микроструктуры в многофазных сталях с низким содержанием кремния с ТРИП методом лабораторного моделирования управляемой термомеханической обработки на автоматизированной машине для испытаний на горячее сжатие. Была применена типичная программа ТМП с несколькими стадиями охлаждения, и образцы были деформированы в межкритической области до различных деформаций. Микроструктуры образцов охарактеризованы методами оптической и сканирующей электронной микроскопии, РФА и Мессбауэра. Результат показал, что межкритическая деформация увеличивает объемную долю полигонального феррита и зернистых частиц остаточного аустенита, но уменьшает долю бейнита. Увеличение объемной доли остаточного аустенита связано с деформационной диффузией углерода и измельчением частиц остаточного аустенита.
251
Инновации термомеханических процессов с помощью компьютерного моделирования и симуляции
Аннотация: В данной работе предлагается новый подход, описывающий разработку технологии гибкой прокатки при промышленной переработке углеродомарганцевых и низкоуглеродистых микролегированных сталей. Научные знания о промышленно значимых процессах для этих материалов в настоящее время фрагментированы и разбросаны по опубликованной литературе, что препятствует инновациям и оптимизации процессов. В текущей работе продемонстрировано, что новые последовательности процессов могут быть разработаны путем разбивки существующих маршрутов процессов на ключевые элементы, а затем путем их рекомбинации для создания новых альтернативных и более эффективных последовательностей горячей обработки. Предлагаемая методология создает платформу для более реалистичной оценки существующих технологических маршрутов и разработки новых гибридных технологических маршрутов, сочетающих идеи альтернативных процессов. Это позволяет определить оптимальную последовательность процесса для определенных составов стали, которая также удовлетворяет одновременным критериям проектирования, таким как осуществимость процесса и максимизация свойств. Продемонстрировано и обсуждено применение предложенного алгоритма в промышленной прокатке прутков из среднемарганцевой стали.
3883
Эволюция микроструктуры высокомарганцовистой стали C-Mn-Si-Al-Nb в процессе термомеханической обработки
Аннотация: Целью работы является определение влияния условий горячей деформации на кривые σ-ε и эволюцию микроструктуры вновь разработанной высокомарганцовистой стали C-Mn-Si-Al-Nb аустенитного класса. Силово-энергетические параметры горячей обработки давлением определяли в непрерывных и многоступенчатых испытаниях на сжатие, проводимых в интервале температур от 850 до 1100°С с использованием термомеханического тренажера Gleeble 3800. Оценка процессов, контролирующих упрочнение, проводилась по наблюдениям за микроструктурой образцов, закаленных в воду после различных условий пластической деформации. Многоступенчатые испытания на сжатие с истинной деформацией 0,29позволяют использовать динамическую и метадинамическую рекристаллизацию для формирования мелкозернистой, аустенитной микроструктуры стали во всем диапазоне температур деформации.
3224
Влияние параметров термомеханической обработки на конечную микроструктуру трубопроводных сталей
Реферат: Исследованы фазовые превращения и конечная микроструктура трубопроводной стали марки API-X80 путем проведения ряда физических симуляций промышленных режимов горячей прокатки. Параметры деформации и охлаждения моделировались с помощью экспериментов по горячему кручению и дилатометрии. Деформации кручения в том же диапазоне, что и при горячей прокатке, применяли в многодеформационном цикле при различных температурах в аустенитной области. В последующем варьировались следующие параметры относительно эталонного состояния: температура повторного нагрева от 900 до 1200°С, шаг деформации от 0,6 до 0,15 по фон Миссесу, скорость деформации от 1 до 10 с-1, время между проходами от 0,4 до 2 с, температура деформации от 1100 до 850°С, скорость охлаждения от 0,1 до 100°С/с и температура остановки охлаждения от 650 до 25°С. Микроструктуры продуктов превращения наблюдали с помощью оптической микроскопии, сканирующей электронной микроскопии и дифракции обратного рассеяния электронов. На основании экспериментальных данных изучена эволюция микроструктуры недеформированного и сильно деформированного аустенита (деформация по фон Миссесу 3,2) и построены соответствующие диаграммы ССТ. Подробные характеристики микроструктуры, полученные в настоящей работе, а также данные диаграмм ССТ для недеформированного и деформированного аустенита могут быть использованы для оптимизации механических свойств, прочности и ударной вязкости марок трубопроводной стали путем термомеханического контроля.
3068
Влияние термомеханических процессов на распределение по границам зерен Σ3 в суперсплаве на основе никеля
Аннотация: Согласно различным исследованиям, технология Grain Boundary Engineering (GBE) может улучшить механические свойства поликристаллических материалов. Настоящее исследование выявляет некоторые взаимосвязи между параметрами термомеханического процесса (ТМП) коммерческого жаропрочного сплава PER72 на основе никеля, поставляемого Aubert & Duval (эквивалент Udimet®720™), и полученной микроструктурой. Долгосрочная цель состоит в том, чтобы разработать TMP, которые изменяют распределение характеров границ зерен (GBCD) для улучшения высокотемпературных свойств. В этом контексте рассматриваются технологии Grain Boundary Engineering (GBE), предусматривающие замену стандартных процессов формования оптимизированными термомеханическими обработками. Проведены механические испытания при высокой температуре (испытания на сжатие и кручение), и показано, что многоступенчатая обработка способствует двойникованию. Затем представлены некоторые подсказки в попытке объяснить, когда и как создаются близнецы.
2333
Благодаря предотвращению процесса рекристаллизации в горячештампованных алюминиевых конструкционных компонентах автомобиля
Аннотация: Алюминий все чаще используется в конструктивных элементах автомобилей. Преимуществ много, и возможность вторичной переработки, экономия веса и поглощение энергии во время удара часто считаются наиболее важными. Есть также несколько недостатков по сравнению с железом и сталью, то есть стоимость материала, низкая жесткость, отсутствие предела выносливости, высокая теплопроводность, высокий коэффициент теплового расширения, подверженность коррозии и другие. Чтобы усилить преимущества и свести к минимуму недостатки, можно выполнить несколько действий. Предотвращение рекристаллизации является одним из них, и с ним необходимо иметь дело из расплава через все термомеханические, массоуменьшающие и сборочные процессы – «от руды до вагона». Поскольку рекристаллизация может значительно снизить статическую прочность и усталостную долговечность готового компонента, предотвращение рекристаллизации так же важно, как и оптимизация геометрии компонента. Кроме того, существует значительный риск межкристаллитного растрескивания или плавления во время термомеханической обработки, особенно при очень высокой деформации и температуре формования выше эвтектики.
Для предотвращения рекристаллизации необходим хорошо сбалансированный бюджет по химическому составу, деформации, скорости деформации и температуре. Примеры успехов и неудач являются жизненно важными составляющими базы знаний в области разработки широко используемых автомобильных компонентов из алюминия. Все этапы процесса, от легирования и обработки расплавом деформируемых алюминиевых сплавов до сборки готового компонента, могут влиять на характеристики продукта. Сплавы AlMgSi1 используются в качестве примеров при оценке рекристаллизации в этой статье. Сосредоточив внимание на рекристаллизации, другие основные факторы, влияющие на производительность, не игнорируются, но не обсуждаются здесь далее.
315
Улучшение процессов глубокой вытяжки с использованием конструкции термомеханического инструмента
Аннотация: Природа фазового превращения в метастабильных аустенитных сталях из-за образования ’-мартенсита под действием деформации используется в качестве нового вклада в облегченную конструкцию в приложениях безопасности при столкновении.