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产品简介 耐热钢铸件：3Cr24Ni7N，1cr25ni20si2，0Cr25Ni20，2Cr25Ni20ZG30Cr18Mn12Si2N耐热弯管模具铸造等热处理工装：3Cr24Ni7SiNRe，1Cr18Ni25Si2，1Cr25Ni20Si2，4Cr26Ni12等低温合金钢材质：3Cr18Ni12Si2N，0Cr18Ni9等中温合金钢材质：3Cr24Ni7SiNRe，1Cr18Ni9Ti，1Cr22Ni
详细介绍
ZG30Cr18Mn12Si2N耐热弯管模具铸造)Fe-Cr-B铸钢具有优异的耐铝液腐蚀-磨损性能,其中M6的耐铝液腐蚀-磨损性能13了3倍。初生富Cr的Fe2B型化物对Fe-Cr-B铸钢的铝液腐蚀-磨损性能起到重要作用:在铝液腐蚀-磨损中,初生富Cr的Fe2B型化物出基体更慢的铝液腐蚀-磨损速率,进而凸出基体表面并承受主要的载荷,副之间的铝液膜非常薄,从而使铝液腐蚀不充分,引起初生富Cr的Fe2B型化物中的Fe元素发生优先溶解并形成Cr含量很高的金属间化合物,其主要组成元素为Cr、Al和B,但这种金属间化合物终会发生断裂而失效。(3)采用砂型铸造能够制备出界面结合良好的三维络结构ZrO2/Fe-Cr-B铸钢复合材料,这种复合材料的耐铝液腐蚀-磨损性能13了近10倍;ZrO2对复合材料的耐铝液腐蚀-磨损性能起到重要作用:在铝液腐蚀-磨损中,ZrO2陶瓷承受主要的载荷,金属基体则主要经受动态铝液的腐蚀。(4)对于Fe-Cr-B铸钢及13而言,铝液腐蚀-磨损引起的失重要远远大于同等实验参数下单一的铝液腐蚀及干磨损引起的失重之和,它们在铝液腐蚀-磨损中的交互作用率在0.8以上,表明铝液腐蚀与磨损之间的交互作用是这两种材料在铝液腐蚀-磨损中失效的主要原因。
本文采用砂型低压铸造的,浇注出不同壁厚和不同冷铁条件下凝固的耐热铝铜合金铸件,在此基础上利用正交实验法对合金热处理参数进行了,并研究了不同壁厚和冷铁条件对合金组织和性能的影响。根据正交实验结果分析,三个热处理参数中,时效温度对耐热铝铜合金性能的影响大,时效时间对合金室温抗拉强度影响小,但其对合金高温抗拉强度的影响较大,固溶时间对合金的高温性能影响小。综合考虑,本文终确定Al-5.0Cu-1.5Ni-0.35Mn-0.35Co-0.25Sb-0.22Ti-0.22Zr合金佳的热处理艺参数为为固溶温度535℃,固溶时间10h,80℃水温淬火,时效温度190℃,时效时间14h。通过实验对正交结果进行验证,结果表明经优热处理参数处理后的合金室温性能和高温性能均达到高值,室温拉伸抗拉强度为319.39MPa,屈服强度201.53MPa,延伸率8.52%;300℃高温抗拉强度为151.19MPa,屈服强度为129.03MPa,延伸率为16.66%,证明正交实验的结果是可信的。
在节能减排和轻量化的背景下,轻质材料的势在必行。由于成本相对低廉、力学性能优良、应用前景广泛,铁基复合材料的研制备受关注,逐渐成为材料研究领域热点之一。已有研究表明,将低密度和高硬度的TiB2陶瓷颗粒与铁基材料进行合成,可以制备出兼顾刚度、强度、塑性和耐磨性的新型Fe-TiB2复合材料。本课题旨在通过原位合成法制备不同TiB2颗粒含量（15%、20%、25%,体积分数）的Fe-TiB2复合材料,通过实验表征和数值模拟等手段研究TiB2颗粒含量对复合材料力学性能及干磨损性能的影响。主要研究内容及结果如下:（1）复合材料由两相组织构成,分别为α-Fe基体和TiB2增强颗粒,多数TiB2颗粒截面为3-4μm2的四边形,少数为六边形。随着TiB2含量增多,复合材料的密度和硬度分别呈下降和上升趋势;当颗粒含量从15%到25%时,密度从7.47g/cm3到7.12g/cm3,显微硬度从244.3V0.1至到368.3V0.1。
为不锈钢现有艺中含铬固废的排放以及铬在钢厂中的利用率,本文开展了使用氧化性不锈钢炉渣进行不锈钢真空脱碳的研究。研究结果表明不锈钢渣钢反应后高温物相组成为高温熔渣相与FeCr2O4相。通过钢渣间的热力学反应平衡计算了不同成分的炉渣及高温析出相参与脱碳反应后钢液的碳含量,并且确定氧化炉渣脱碳能力（Fe2O3）> （FeO）>Cr2O3 （s）＞ FeCr2O4 （s）> （Cr2O3）。同时计算结果表明脱碳反应受到炉内真空度影响明显。后为验证真空氧化炉渣脱碳生产2Crl3不锈钢的可行性进行了真空感应炉氧化渣脱碳实验。实验结果表明,氧化炉渣脱碳反应后炉渣中Cr2O3和Fe203平均为5.7wt%和3.9wt%,渣中Cr、Fe氧化物含量明显低于电炉及VOD各位炉渣中Cr203和Fe203含量,达到电炉生产中产生含铬固废的目的,并且相较于VOD吹氧脱碳艺,可有效脱氧剂加入量,终钢液洁净度水平。在基于双膜理论建立氧化炉渣脱碳反应动力学方程后,计算脱碳速率常数及传质系数。实验中脱碳反应速率常数为0.00087-0.0022s-1,碳的总传质系数为8.8×10-6-2.1×10-5cm/s,但是脱碳反应后钢液终点碳含量受传质影响明显,采用钢包底吹等手段钢液中碳的传质将有利于超低碳钢的生产。
ZG30Cr18Mn12Si2N耐热弯管模具铸造双金属复层材料是利用某种加技术将两种物理、化学和力学性能不同的合金在界面处实现牢固结合的一种新型复合材料,该类材料通过扬长补短,可以不同下对材料的殊要求。制备复层材料的主要有轧制复、焊法、扩散焊法、法、沉积法等,近年来连续铸造法制备双金属复层材料技术受到研究者的广泛关注。本文紧紧围绕双金属复层材料铸造中界面形成机制这一关键科学问题开展研究,分别以熔点接近的同种材料、熔点差异较大的异种材料、以及有较大界面反应的异种材料三类具有代表性的界面为研究对象,揭示双金属复层材料铸造中界面形成规律,并以此为基础出两种用于制备双金属复层圆坯的连续铸造新技术。一种是铝／铝复层圆坯的直接水冷连续铸造,该技术是通过在外结晶器内部安置水冷内结晶器的实现的,首先在与内结晶器的区域形成具有一定强度的半固态支撑层,然后将另一种铝熔体从内结晶器中间浇注与外层的半固态支撑层,进而实现铝／铝复层圆坯的连续铸造。
此外,在IIW规范的基础上分析了虚拟缺口半径与结构几何尺寸之间的关系,给出了与结构几何尺寸相关联的虚拟缺口半径取值区间范围。其次对铸钢节点环形对接焊缝焊根处的缺口应力与结构几何尺寸之间的关系作了参数分析。(3)考虑到缺口应力法在评估结构疲劳性能时计算步骤的复杂性以及较大的计算量,本文将一种简化的外推缺口应力法应用到铸钢节点环形对接焊缝疲劳问题的研究中。首先介绍了该的原理,然后结合C型细节的铸钢节点对接焊缝,分析了与结构相关的重要参数并验证了在有限元计算中单元格的性,建立若干有限元模型并进行大量数值计算,依次推导出了节点在拉伸时焊趾和焊根处的缺口应力以及弯曲时焊趾处的缺口应力值。对缺口应力法的计算结果,验证了该在本文研究对象中的适用性与所给出的外推公式的准确性。外推缺口应力的应用可以为铸钢节点疲劳性能的评估提供便捷与更多的选择。(4)将数值模拟与试验数据相结合,计算了试件焊缝焊根处的缺口应力集中系数,根据缺口应力幅与疲劳寿命数据,在考虑焊接协会中所给的缺口应力疲劳寿命曲线的基础上,采用数据拟合的分别给出了适用于A、C两种焊接细节铸钢节点的缺口应力S-N曲线表达式,以期为今后铸钢节点环形对接焊缝疲劳性能的评估提供参考。
ZG1Cr10MoWVNbN耐热钢是超超临界汽轮机高压内缸、主汽阀和喷嘴等关键件用钢,是具有自主知识产权的新材料。在和能源危机日益突出的,对该材料的研究与对超超临界耐热钢以及超超临界发电技术具有十分重要的意义。本文主要研究了热处理中淬火温度和回火温度对铸态和锻态试样微观组织和力学性能的影响规律,了热处理艺参数,为以铸代锻提供热处理艺参数依据。通过金相显微镜、扫描电镜和透射电镜等试验手段对微观组织和断口形貌进行了观察与分析,以下结论：(1)经1040～1160℃不同温度淬火+730℃回处理,ZG1Cr10MoWVNbN耐热钢铸态和锻态试样均能力学性能要求。(2)淬火温度对ZG1Cr10MoWVNbN耐热钢奥氏体晶粒和力学性能的影响较大。奥氏体晶粒随着淬火温度的升高不断长大。在低于1100℃淬火时,奥氏体晶粒长大；在高于1100℃淬火时,晶粒快速长大。性随着淬火温度的升高不断上升。1100℃前性变化幅度较大,之后趋于。冲击韧性随淬火温度的升高不断下降。在1100℃到1130℃间,冲击功快速下降。1100℃淬火综合力学性能佳。(3)回火温度是影响ZG1Cr10MoWVNbN耐热钢组织性能的重要因素。回火温度过低,板条马氏体回复不充分,硬度过高；回火温度过高,马氏体发生分解甚至进入两相区,硬度过低。730℃是佳回火温度。(4)研究发现,ZG1Cr10MoWVNbN耐热钢佳热处理艺参数：淬火温度1100℃,回火温度730℃。
研究结果表明：（1）高真空压铸可以显著铸件的含气量，铸件致密度。与普通压铸相，高真空压铸件的强韧指数了55.1%，材料的抗拉强度、屈服强度、伸长率、硬度分别了12.7%、38.4%、130.4%、4.9%。（2）时效可以显著高真空压铸AlSi10MgMn铸件的性能，尤其是强度。当时效温度为170℃，时效时间为8h，材料的抗拉强度达到了351.3MPa，屈服强度达到248.9MPa，相对于铸态下的铸件，分别了13%和30.5%。（3） T5高处理可以铸件的组织，铸件的强度和伸长率了很大，尤其是伸长率。当固溶温度为510℃，固溶时间为3h，时效温度为155℃，时效时间为2h时，热处理后铸件伸长率可达到9.2%，强韧指数达到1163.9。固溶处理后铸件的微观组织发生变化，共晶硅发生了熔断、粒化和球化，并且均匀分布在-Al固溶体上。（4）通过正交试验，研究了T6各个艺因素对铸件性能的影响，当固溶温度为500℃，固溶时间为2h，时效温度为170℃，时效时间为4h时，材料的抗拉强度可以达到358.4MPa，屈服强度达到286.6MPa，伸长率达到6.1%，布氏硬度为110.4，强韧指数达到1103.8。（5）低真空压铸可以铸件内部的含气量，在高温短时固溶处理时，铸件表面没有发生鼓泡，尺寸保持。高温短时热处理，可以铸件的内部组织，铸件的伸长率和铸件的强韧性。对不需热处理的铸件，控制Mg含量在0.4%~0.65%；对需要时效的铸件，Mg的含量为0.2%~0.4%时，可以较韧性。对于普通压铸件，Mg含量为0.06%时，铸态下或时效后，铸件都可以的强韧性。
钢框架结构具有自重轻、平面布置灵活、抗震性能好、安装施方便、构件易于化等优点,在多高层房屋建筑程中有着广泛的应用。梁柱节点性能对钢框架结构性能有着重要作用。由于方钢管柱为封闭截面,其梁柱节点构造与形钢柱节点有很大不同。对于方钢管柱-形钢梁框架结构,梁柱节点艺是设计和施中较复杂的部分,梁柱节点性能对框架性能起重大作用。方钢管柱-形钢梁梁柱连接铸钢节点是采用预制铸钢件连接方钢管柱和形钢梁的框架结构刚性节点,具有传力明确,性能可靠,构造简单,施方便等优点。本文采用理论分析、试验研究和数值模拟相结合的,钢管柱-形钢梁梁柱连接铸钢节点力学性能进行研究。1)通过分析方钢管柱-形钢梁梁柱连接铸钢节点传力机理,提出基于变形协调原则的承载力理论及计算公式。分析可知梁柱铸钢连接节点所受荷载主要由铸钢连接件环板承担,方钢管柱正面板所承担荷载可忽略不计,基于此提出以铸钢连接件环板承载力作为梁柱铸钢连接节点承载力的节点承载力公式。2)通过12个试件的节点单向拉伸承载力试验研究节点承载力性能。试验结果证明梁柱连接铸钢节点抗拉承载力主要由铸钢连接件环板截面尺寸控制,节点时铸钢连接件环板被拉断,钢管柱壁厚对承载力有一定影响。
在熔铝铸造、热浸镀铝及铝合金复合材料制造等行业,铝液腐蚀-磨损通常会造成坩埚和铸模等重要零部件失效,因此,研制出优异耐铝液腐蚀-磨损性能的铁合金新材料具有重要的意义。本文以在钢基体中生成Fe2B相为设计目标,采取以B元素为主,以Cr、Mo等元素为辅的合金化,在中频感应电炉中制备出新型Fe-Cr-B铸钢,并研究了Cr、B含量对Fe-Cr-B铸钢铝液腐蚀及腐蚀-磨损性能的影响。在此基础上,对多孔ZrO2陶瓷骨架表面镀镍,并利用砂型铸造制备出三维络结构ZrO2/Fe-Cr-B铸钢复合材料,同时研究了其耐铝液腐蚀-磨损性能。主要结论如下:(1)Fe-Cr-B铸钢具有优异的耐铝液腐蚀性能,其中Fe-12.3 wt.%Cr-5.88wt.%Mn-3.6 wt.%B-1.89 wt.%Mo(M6)的耐铝液腐蚀性能13了5倍。M2B(M=Fe,Cr,Mo)型化物对Fe-Cr-B铸钢的耐铝液腐蚀性能起到重要作用:在铝液腐蚀中,M2B型化物Fe基体具有更低的的铝液腐蚀速率,它们明显了铸钢的耐铝液腐蚀性能;其中富Cr的Fe2B型化物,与铝液反应生成两相相间的层片结构;而富Mo的Fe2B型化物则发生断裂;二者失效后都镶嵌在Cr合金化的Fe-Al金属间化合物层中,起到“树根"效应,能金属间化合物层的剥落。
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