冷热加工综述
热加工和冷加工基础知识介绍

热加工和冷加工基础知识介绍热加工是指在金属加工过程中,通过加热工件使其达到高温状态,以便进行塑性变形和形状改变的方法。
热加工主要包括热轧、热挤压、热锻、热拉伸等多种方法。
热加工的主要特点是:加工温度高、材料塑性好、变形均匀、表面质量较好等。
热加工适用于许多金属材料,如钢、铝和铜等。
热轧是指通过加热和塑性变形使金属块材或板材在高温状态下通过压下辊和工作辊的夹紧作用而被塑性改变形状的一种加工方法。
热轧是常见的金属材料制造的过程,如钢材和铝材等。
它可以生产出具有较高尺寸精度和表面质量的产品。
热挤压是指在高温下将金属材料放入容器中,并通过压力将其推入模具中,从而通过变形改变工件形状的一种加工方法。
热挤压适用于制造金属棒材和管材等产品,常用于铝合金的制造。
热锻是一种将金属加热至塑性变形温度,并通过加大力量进行塑性变形以改变形状的方法。
热锻适用于各种金属材料,可以制造出复杂形状的零件和构件。
热拉伸是一种将金属加热至高温状态,并通过应力和变形改变工件长度和截面积的方法。
热拉伸适用于制造拉伸件、钢筋和线材等产品,常用于金属材料的加工和制造。
与热加工相比,冷加工是将金属材料在室温下进行塑性变形和形状改变的一种加工方法。
冷加工主要包括冷轧、冷挤压、冷锻、冷拉伸等多种方法。
冷加工的主要特点是:加工温度低、能量消耗少、加工表面质量高等。
冷加工适用于制造高精度产品,如汽车零部件、航空零件等。
冷轧是指通过固态变形将金属板材或板坯从辊间通过振动力转变成所需要的形状的过程。
冷轧产生的产品具有高精度和良好的表面质量,常用于制造线材、薄板等产品。
冷挤压是指将金属材料置于模具中,并通过施加压力将其挤压成预定形状的一种加工方法。
冷挤压适用于制造复杂形状的零件和构件,如紧固件、螺栓等。
冷锻是指在常温下将金属材料放入模具中,并通过冲击或压力使其变形和改变形状的一种加工方法。
冷锻适用于制造高强度和高精度的零件和构件,如齿轮、凸轮等。
冷拉伸是一种将金属材料置于特定的装置中,并通过施加拉力使其变形的一种加工方法。
热加工和冷加工基础知识介绍

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(1) 合金的熔炼 合金不同,其熔炼方式也不同。一般熔炼铸铁用冲天炉,熔炼铸 钢用三相电弧炉或中频感应炉,熔炼有色金属用坩埚炉等等。 1.铸铁的熔炼 铸铁的熔炼设备通常用冲天炉,这是由于冲天炉结构简单,操作 方便,熔炼效率较高而且成本低。但冲天炉熔炼的成分不易控制 ,质量不稳定,工作环境差。随着电力工业的发展,感应电炉熔 炼铸铁将得到越来越多的应用。
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•冷加工
通常指金属的切削加工。用切削工具(包括刀具、磨具和磨料)把
坯料或工件上多余的材料层切去成为切屑,使工件获得规定的几
何形状、尺寸和表面质量的加工方法。任何切削加工都必须具备
3个基本条件:切削工具、工件和切削运动。切削工具应有刃口,
其材质必须比工件坚硬。不同的刀具结构和切削运动形式构成不
同的切削方法。用刃形和刃数都固定的刀具进行切削的方法有车
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2.1.2 特种铸造 按造型材料又可分为以天然矿产砂石为主要造型材料的特种铸
造(如熔模铸造、泥型铸造、壳型铸造、负压铸造、实型铸造、 陶瓷型铸造,消失模铸造等)和以金属为主要铸型材料的特种铸 造(如金属型铸造、压力铸造、连续铸造、低压铸造、离心铸造 等)两类。
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2.2 成型工艺 1.重力浇铸:砂铸,硬模铸造。依靠重力将熔融金属液浇入型腔 2.压力铸造:低压浇铸,高压铸造。依靠额外增加的压力将熔融金 属液瞬间压入铸造型腔。
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2、铸造分类 2.1 造型方法 主要有砂型铸造和特种铸造2大类。 2.1.1 普通砂型铸造,利用砂作为铸模材料,又称砂铸,翻砂, 包括湿砂型、干砂型和化学硬化砂型3类,但并非所有砂均可用 以铸造。好处是成本较低,因为铸模所使用的沙可重复使用;缺点 是铸模制作耗时,铸模本身不能被重复使用,须破坏后才能取得 成品。 A、 砂型铸造方法:湿型砂机器造型方法、自硬树脂砂造型制芯 、水玻璃砂造型制芯、干型和表干型、实型铸造、负压造型、手 工造型。 B、砂芯制造方法:是根据砂芯尺寸、形状、生产批量及具体生 产条件进行选择的。在生产中,从总体上可分为手工制芯和机器 制芯。
热加工工艺详述

一加热温度的确定:退火温度:亚共析钢—AC3+20-50共析钢和过共析钢—AC1+20-50正火温度:亚共析钢—AC3+30-50共析钢或过共析钢—ACCM+30-50淬火温度:亚共析钢—AC3+30-50共析钢或过共析钢—AC1+30--501工作的形状尺寸对同一钢种的工件,如果尺寸小,则加热快,温度高容易引起过热和增大变形,应使得即热温度较低。
大尺寸工件需要加热慢些。
温度可能造成加热不足,淬透性差,延长工时,应采用较高的加热温度。
对于形状复杂容易变形或者开裂的工件,为了防止在加热过程中产生较大的内应力,应在保证性能要求的前提下,尽量采用较低的加热温度。
2冶金质量对奥氏体晶粒不易长大的本质细晶粒钢,其加热温度范围较宽,为了提高加热速度可适当提高加热温度3原始组织状态工具钢的原始组织球化不良存在片状珠光体,则加热时,奥氏体晶粒容易长大,冷却后得到粗大马氏体组织,性能变坏。
因此必须采用较低的加热温度。
原始组织中出现碳化物偏析加热时,碳化物聚集处容易引起过热,淬火过程中容易变形开裂,在这二种情况下应去加热温度的下限。
二工件加热时间包括工件入炉后表面打到指定温度的升温时间,工件心部与表面温度趋于一致的云热时间与使奥氏体成分均匀的保温时间的总和τ加热=τ升+τ均+τ保。
三金属加热时的物理化学现象:1金属在加热时的氧化过程氧化的实质与特征工件在加热到高温时通常要与氧二氧化碳以及水蒸气二氧化硫等氧化性气体发生作用,而使表面形成一层氧化铁,他不仅使工件表面失去光泽并变得粗糙不平,降低尺寸精度么而且使得工件的机械性能如弯曲疲劳强度等变坏,同时在冷拔冷冲模锻时容易引起模具损坏。
这是一种扩散过程氧气fe离子影响氧化的因素加热温度和加热时间的影响:随着钢的加热温度升高,由于氧化扩散速度加快,氧化过程也就越剧烈,因为形成的氧化皮也越厚。
加热时间浴场,氧化损失也越大。
炉气成分的影响:火焰加热炉的炉气通常有O2 CO2 H2O SO2氧化气体CO H2还原气体和N2中性气体三种组成。
冷加工与热加工认识实训报告

冷加工与热加工认识实训报告一、引言冷加工和热加工是金属加工领域中常用的两种加工方法。
本报告将对冷加工和热加工进行认识实训,探讨它们的定义、区别、适用场景以及优缺点等方面内容。
二、冷加工的认识实训1. 定义冷加工是在室温下进行的金属加工过程,主要包括冷镦、冷挤、冷拉、冷轧等。
这些加工过程通过应用外力将金属材料塑性变形,从而获得所需形状和尺寸。
2. 区别冷加工与热加工相比,其区别主要体现在加工温度上。
冷加工在室温下进行,不需要加热金属材料;而热加工则需要将金属材料加热至一定温度后进行加工。
3. 适用场景冷加工适用于对金属材料进行细小形状改变的加工,如螺纹加工、拉伸加工等。
它可以提高材料的强度和硬度,同时保持其原有的韧性和塑性。
4. 优缺点冷加工的优点包括加工速度快、加工成本低、加工过程不产生热变形等。
然而,冷加工也存在一些缺点,比如加工难度较大、加工精度受限、加工后材料的表面质量较差等。
三、热加工的认识实训1. 定义热加工是在高温条件下进行的金属加工过程,主要包括锻造、轧制、挤压等。
这些加工过程通过加热金属材料使其达到塑性变形的温度范围,从而进行形状和尺寸的改变。
2. 区别热加工与冷加工相比,其区别主要在于加工温度。
热加工需要将金属材料加热至一定温度范围内,以使其具备塑性;而冷加工在室温下进行,不需要加热材料。
3. 适用场景热加工适用于对金属材料进行大范围形状改变的加工,如锻造大型零件、轧制薄板等。
它能够提高材料的塑性和变形能力,同时改善材料的结构和性能。
4. 优缺点热加工的优点包括加工过程稳定、加工精度高、加工后材料的表面质量好等。
然而,热加工也存在一些缺点,比如加工成本较高、加工过程中易产生氧化等。
四、冷加工与热加工的比较1. 加工温度冷加工在室温下进行,而热加工需要加热金属材料至一定温度范围内。
2. 加工速度冷加工速度相对较快,而热加工速度较慢。
3. 加工精度冷加工的加工精度受限制,而热加工的加工精度较高。
冷热加工

铸造概念:铸造:是将液态金属浇注到铸型型腔中,待其冷却凝固后,获得一定形状的毛坯(或零件的方法。
拔模斜度:为了便于取模,在平行于起模方向的模样表面上所增加的斜度。
分型面:铸型组元间的结合面(作用:分开铸型、便于起模、下芯,选用原则P28)型芯:使铸件形成孔腔而在铸型内放置的块状物。
浇筑系统:合金收缩:合金液浇入铸型后,在液态、凝固态和固态冷却过程中发生的体积减小现象。
砂型中造型方法:手工造型和机器造型。
缩孔:凝固结束后,在铸件的某些部位出现的集中式孔洞缩松:凝固结束后,分散在铸件某些区域的细小缩孔顺序凝固原则:采用各种工艺措施,使铸件各部分按规定方向从一部分到另一部分逐渐凝固的方法。
同时凝固原则:采用相应工艺措施是铸件各部分温度均匀,在同一时间内凝固。
铸造应力:铸件的固态收缩受到阻碍而引起的应力。
手工造型:是指用手工或手动工具完成造型各工序的方法。
(操作灵活、适应性强、装备简单,生产率低、质量不稳定,劳动强度大,个人要求高)机器造型:是用机器完成填砂、紧砂、起模等操作的造型方法。
简答:(1)消除缩孔缩松的方法:1.)实现顺序凝固,用冒口补缩;2)使铸件实现同时凝固(2)减小和消除铸件应力的方法:1)铸造工艺:采用同时凝固;2)造型工艺:改善退让性,合理设置浇、冒口系统;3)铸件结构:收缩无牵制、壁厚均匀、无热节;4)热处理:人工时效。
(3).减少变形的措施:1)采用同时凝固原则,减小温差,均匀冷却;2)设计时尽量使铸件壁厚均匀,形状对称;3)工艺上可采用反变形措施;4)自然时效,将铸件置于露天半年以上;5)人工时效。
(4)缩孔成形过程:1)铸件外表形成薄壳;2)内部金属液降温收缩,凝固收缩,液面下降;3)金属液脱离顶部外壳,形成空穴。
影响因素:化学成分:结晶温度范围小,缩孔倾向大;浇注条件:浇注温度高,浇注速度快、冷却速度小,缩孔倾向大;铸件结构:利于补充,缩孔倾向小(5)缩松的形成:1)枝晶之间形成封闭薄壳;2)内部金属液降温收缩、凝固收缩,液面下降;3)金属液脱离顶部外壳,形成空穴。
农产品热加工和冷加工优缺点实例

农产品热加工和冷加工优缺点实例农产品是我们日常生活中必不可少的食物来源,而农产品的热加工和冷加工是常见的食品加工方式。
下面将针对农产品热加工和冷加工进行分析,探讨其优缺点,并给出相应的实例。
一、热加工热加工是指对食材进行蒸、煮、炸等处理,将其加热到一定程度,使其口感更加鲜美,也可杀死细菌,延长保质期。
热加工的主要优点有:1.增加食品口感热加工使食材变得更加酥脆、脆嫩可口,增加了食品的口感和味道,大大提高了人们的食欲。
2.安全卫生热加工可以杀灭病菌,防止食品中细菌、病毒等微生物的滋生,对食品的安全性和卫生水平起到了非常重要的作用。
3.易于储存热加工可以使食材得到有效的保存,能够延长食品保质期,避免了食材腐烂变质的问题,方便人们储存、运输和食用。
热加工的缺点在于会消耗食材的营养价值,而且在加工的过程中可能会添加一些化学物质,降低了食品的营养价值。
例如,煎炸类食品食用过多可能会增加肥胖症和心脑血管疾病等疾病的发生率。
实例:烤鸡烤鸭烤鸡烤鸭是常见的热加工食品,以其外焦里嫩的口感而闻名。
经过热加工,肉质的口感更加嫩滑,香味四溢,但同时卡路里和脂肪含量也较高,吃多易发胖。
二、冷加工冷加工是指利用低温处理食材,将其制成腌制品或腌渍食品,通常被称为“凉菜”或“醉菜”。
冷加工的主要优点有:1.保持食材的营养价值冷加工通常只需用少量的盐和酱油等食品进行腌制,保留了食材的营养成分和口感,令人们在享用食品的同时也能获得营养。
2.方便携带和储存由于冷加工后的食品大多以腌制、腌渍为主,这种方式不仅脱离了加热过程,也易于储存和携带,便于人们随时享用。
3.改善食材的口感冷加工可以使原本比较硬、咸口的食材变得口感更加丰富化,味道更加鲜美,令人们在试吃后更加喜欢。
冷加工的缺点在于制作时间较长,需要在特定条件下进行腌制及陈放,并且不能长期保存。
实例:酸辣粉酸辣粉是一种以米粉为主料,佐以酸辣调料等制成的“凉菜”,正是因为采用了冷加工的方法将食材处理得恰到好处,保证了口感和营养的兼备。
冷加工与热加工区别

冷加工与热加工区别冷加工和热加工是两种不同的制造工艺,它们的主要区别在于加工过程中材料的状态和温度。
首先,让我们了解一下冷加工。
冷加工是指在室温下进行的加工过程,不涉及加热或热处理。
它包括许多不同的工艺,如车削、铣削、钻孔、冲压和切割等。
这种加工方式通常用于金属材料和非金属材料的加工。
在冷加工过程中,材料被加工成所需形状,而不会发生化学成分的改变。
因此,冷加工的优点在于不会改变材料的化学性质和微观结构。
然而,由于冷加工过程中工具和机器产生的热量,可能会影响加工精度和表面质量。
此外,冷加工的劳动强度较高,需要大量的劳动力和工具。
接下来,让我们讨论热加工。
热加工是涉及加热或热处理的加工过程,如熔炼、铸造、锻造、热轧和热处理等。
热加工过程中,材料被加热到高温状态,通常高于其熔点或再结晶温度。
这种加工方式通常用于金属材料的加工,因为金属在高温下具有良好的塑性和流动性。
在热加工过程中,材料会发生相变和化学反应,从而导致其成分、组织和性能发生变化。
因此,热加工的优点在于可以改变材料的微观结构和性能,从而提高其机械性能和耐久性。
此外,热加工可以大幅度提高材料的塑性和韧性,有利于材料的变形和加工。
总结冷加工和热加工的主要区别如下:1.温度:冷加工在室温下进行,不涉及加热或热处理,而热加工涉及将材料加热到高温状态。
2.工艺:冷加工包括车削、铣削、钻孔、冲压和切割等工艺,而热加工包括熔炼、铸造、锻造、热轧和热处理等工艺。
3.材料:冷加工适用于金属材料和非金属材料的加工,而热加工主要适用于金属材料的加工。
4.性质:冷加工不会改变材料的化学性质和微观结构,而热加工可以改变材料的微观结构和性能,从而提高其机械性能和耐久性。
5.效率:相对于冷加工而言,热加工可以大幅度提高材料的塑性和韧性,有利于材料的变形和加工。
6.劳动强度:相比之下热加工更加轻松,可以减少工业步骤与劳动强度;而冷加工因为需要在没有加热的条件下进行所以相对要难一些劳动强度也较大一些。
《冷热加工组织变化》课件

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锻造可以改变金属的晶粒尺寸 、相组成和织构,从而影响材 料的物理和化学性能。
锻造过程中应控制变形量和温 度,以避免过度变形和开裂。
热处理对组织的影响
01
热处理是通过控制温度和时间来改变材料的组织结构和性能的 一种工艺方法。
02
通过不同的热处理工艺,可以改变金属的晶粒尺寸、相组成和
力学性能。
热处理过程中需要控制加热速度、保温时间和冷却速度,以获
精密仪器的冷热加工组织变化
总结词
精密仪器对尺寸精度和性能稳定性要求极高,因此其冷热加工过程中的组织变化对产品质量影响尤为关键。
详细描述
光学元件、精密轴承等精密仪器部件在加工过程中,由于受到热处理、表面处理等工艺的影响,其组织结构会发 生显著变化,导致尺寸精度降低、表面质量恶化等问题。为了确保精密仪器的性能和稳定性,需要深入研究冷热 加工过程中的组织变化规律,优化工艺参数,提高产品质量。
02
CATALOGUE
冷加工对组织的影响
切削加工对组织的影响
切削加工过程中,由于切削力的作用 ,金属材料会发生弹塑性变形,导致 组织内部晶粒破碎、晶格畸变,从而 影响材料的力学性能。
切削加工过程中产生的切削热也会对 材料组织产生影响,切削热会导致材 料局部温度升高,组织发生热损伤, 如晶粒长大、相变等。
其他领域的冷热加工组织变化
总结词
除了汽车、航空航天和精密仪器等领域,其他许多领 域如化工、能源、医疗器械等也涉及到冷热加工过程 ,其组织变化同样重要。
详细描述
在化工领域,反应釜、管道等设备的材料在加工过程中 会发生组织变化,影响其耐腐蚀性和机械性能。在能源 领域,核反应堆部件的材料在加工过程中需要严格控制 组织变化,以确保安全性能。在医疗器械领域,植入人 体的材料在加工过程中需要优化工艺参数,确保组织相 容性和长期稳定性。因此,在其他领域中也需要关注冷 热加工过程中的组织变化问题,以确保产品的质量和安 全性。
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1. Haiwen LUO , Xudong Fang. Characteristics of dynamic recrystallization during hot deformation for high nitrogen stainless steels. Materials Science Forum Vols. 715-716 (2012) pp 115-121本文主要研究了N(0.56%-1.08%)的高氮钢在900-1200℃时,经过应变率0.003-42/s热变形过程的动态再结晶。
研究表明流变应力可以随着N含量的增加而显著增加,在900-1200℃,经过0.1-42/s的应变速率下的变形,流变曲线中出现了单峰,此峰表明在变形过程中动态再结晶的发生。
峰值应变随着N含量的增加而降低,表明高的氮含量促进动态再结晶发生。
热模拟工艺:加热到1200℃保温600s,然后以3℃/s降温到变形温度。
保温30s后按设计应变速率变形,变形完成后水淬处理。
变形过程中真应变达到0.9,样品尺寸为φ8*12mm。
水韧后的微结构利用OM、EBSD、TEM观察。
在高温下,观察到了连续动态再结晶,在低温下,观察到了项链结构的部分再结晶。
这篇文章研究了对于HNSS在热变形过程中和变形后的热回复机制,这对于设计HNSS的热轧过程非常有用。
文中还分析了N强化材料的各种假设。
结论:A 在不同的应变率和温度条件下,流变曲线中的典型单峰特性表明了变形过程中动态再结晶的起始点。
B 完全再结晶只能发生在高的变形温度,高的应变率导致更多的晶粒再结晶。
在高温低应变率下,可观察到发生连续动态再结晶,在低的变形温度下可以观察到项链结构的部分再结晶微结构。
C 实验结果表明,变形后的软化、动态再结晶后meta-dynamic或者静态再结晶,在高应变率的HNSS实际工业轧制中很容易出现。
2. C.M. Hong, J. Shi. Effects of hot-working parameters on microstructural evolution of high nitrogen austenitic stainless steel. Materials and Design 32 (2011) 3711–3717本文主要研究了在不同等温压缩的变形条件下,HNASS的微结构变化。
特别研究了不同的微观硬度和它与晶粒尺寸的关系。
结果揭示了在整个温度范围内的两种强化机制。
在950-1150℃时,晶粒细化起主要作用,在温度低于900℃时,没有再结晶发生,亚结构(位错和孪晶)起主要强化作用。
进一步研究,强烈影响材料韧性的晶界碳化物的析出峰值在850℃出现。
就此设计出了一个既能得到高强度又能得到高韧性的加工方法。
主要成分:0.11C–21.4Cr–15.8Mn–1.8Ni–0.65 N (wt.%).加工工艺:以50℃/s加热到1200℃保温240s,后以5℃/s降温到变形温度,变形完成后水淬处理。
热压缩在800-1150℃下,以应变率为10/s变形到不同的工程应变(15%、30%、60%)。
样品尺寸为φ8*12mm实验仪器:OM、TEM、Microhardness结论:随着应变的增加和变形温度的降低,材料的显微硬度增加。
动态再结晶在900℃发生,破坏韧性的晶界碳化物析出温度峰值是在850℃。
在950-1150℃变形时,晶粒细化有助于提高显微硬度。
显微硬度和平均晶粒尺寸的关系是H = 247.93 + 6.50d-0.5。
当在800℃变形时,高密度位错和孪晶的出现导致了更高的显微硬度。
通过实验得到了一个获得强韧性材料的方法:在950-1100℃大变形热轧,在950-750℃内加快冷却速度,然后在750℃以下中变形温轧。
3. LANG Yu-ping. ZHOU Yon. RONG Fan. Hot Working of High Nitrogen Austenitic Stainless Steel. JOURNAL OF IRON AND STEEL RESEARCH, INTERNMIONAL. 2010, 17(10): 45-49, 67摘要:通过热轧和Gleeble模拟研究了高氮奥氏体不锈钢。
结果表明在热加工过程中HANSS发生动态回复和动态再结晶,在不同的条件下,在流变曲线中它们都有界限分明的峰值应力。
在950-1050℃的热轧过程中,测试材料不发生再结晶现象直到变形率到达40%。
动态再结晶显著的影响材料的强度和塑性,测试材料得到了良好的强度和塑性。
根据θ-σ(应变强化率—静态应力)曲线,得到了动态再结晶临界应变。
同样得到了材料的热加工方程和激活能。
主要成分:22.58-Cr 14.94-Mn 0.56-N 0.14-C 0.48-Si 0.42-Ni试验工艺:将试样在1150℃保温90min,分别冷却到950、1000、1050℃,后分别进行20%、40%、60%的热轧变形,然后空冷至室温。
在Gleeble模拟实验中,将试样加热到1200℃保温10min,然后以10℃/s的速度冷却到900-1200℃的测试温度,然后在测试温度保温20s,以0.001-10/s的恒定应变率压缩到最大变形量60%。
变形完成后立即淬火。
4、E. Erisir, U. Prahl, W. Bleck. Effect of precipitation on hot formability of high nitrogen steels. Materials Science and Engineering A528 (2010) 519–525.摘要:这篇文章通过沉淀建模和实验模拟,研究了HNSs在热变形中的沉淀对热变形的影响。
文章研究了HNSs中的1.4501、1.4882、1.4452和奥氏体钢中的1.4301。
在建模过程中,利用相图计算沉淀特性和相转变,利用SEM/EDX分析沉淀相。
为了研究热成型性,热拉测试的变形温度定在了900-1300℃。
变形温度对裂纹敏感性的影响是通过压缩测试得到的。
讨论了碳化物和氮化物对HNSs 的热成型性的影响。
化学成分:试验工艺:1、沉淀的研究,先利用相图计算预测相平衡。
利用均匀化退火研究沉淀和相转变。
试样在1000、1100、1200℃保温15min然后分别以200k/s和0.003k/s冷却。
然后利用OM观察金相,利用SEM和EDX第二相粒子形貌和分析化学成分。
利用区域分析软件分析含量相体积分数。
2、热成型性,利用Gleeble 在应变率为1/s下,从900-1300℃分别进行热拉和热压试验。
试样尺寸如下:试样在5%N2和95%CO2混合气体中经过1150℃保温2h后炉冷预回火。
a、拉伸试验:以5K/s升到1250℃保温15min均匀化退火。
以50K/s速度冷却到变形温度进行应变率为1/s的拉伸试验。
得到收缩区域与温度间的函数,确定热成型性。
拉伸断面用SEM研究。
b、压缩试样:利用带领样本可以确定锻造窗口(forging window),因为它的裂纹定位敏感性可以很快的定位裂纹。
最初始的变形度是通过拉伸试验确定的,然后在不能出现裂纹的变形度前提下进行压缩。
结论:拉伸测试的热延展性曲线表明热成型性可鉴别1.4882和1.4452。
锻造的作用普遍认为是关于强化相经过加热到变形温度后溶解。
然而1.4882为了增加N含量而加入2wt.%的Nb的,却导致形成了几乎不可溶的M(C,N),使得延展性降低。
1.4452的热延性主要决定于热变形中M2N的析出和晶粒粗化。
M2N 作为氮化物珠光体在1100℃以下析出。
Forging window是通过观察经过热压缩的裂纹形成得到的。
热压缩的结果和热拉伸的结果相一致。
1.4501和1.4882、1.4452相比可段性更广泛。
5、E. Erişir, U. Prahl, W. Bleck. Hot Deformation Simulation of High Nitrogen Valve Steel. 6th International Advanced Technologies Symposium (IATS’11), 16-18 May 2011, Elazığ, Turkey摘要:研究了高氮X50CrMnNiNbN21-9气门钢微结构在热变形过程中的影响。
相转变和沉淀通过建立热力学模型和实验的显微组织观察研究。
在900-1300℃利用热拉和热压试验模拟热变形。
热拉测试决定高温性能,通过热压试验来研究热变形过程中温度对裂纹敏感性的影响。
结果表明热成型性取决于原始和二次的碳化物和氮化物沉淀。
实验材料:试验工艺:利用Thermo-calc中TCFE5数据库模拟预测不同温度的相平衡得到下图:材料首先经过预退火,在1150℃下,5%N2和95%C2O混合气体中保温2h后炉冷。
显微组织分析:在DIL805淬火/变形热膨胀仪相变仪上进行均匀化退火,从而研究沉淀和相转变。
样品尺寸为Φ5*10mm,分别在1000、1100、1200℃下保温15min 然后分别在冷却率200K/s下淬火、0.003K/s下缓冷。
用Beraha II和V2A处理金相,用SEM和EDS研究析出相和成分。
通过热拉试验确定断后收缩率与温度的函数关系,热压试验确定锻造范围ψ=ln (h0/h)h0为原始长度,h为压后长度。
结论:Thermocalc的相平衡和退火实验表明可能形成不同的碳氮化物析出,原始的M(C,N)颗粒具有高的热力学稳定性,直到1200℃退火才能溶解,发现了M23C6和M2N第二相以团簇的形式存在,并且在1200℃也不稳定。
在变形温度下微结构中出现了碳化物和氮化物,σ相没有观察到可能是由于过长的平衡条件。
再热压试验中,在1100-1300℃断后收缩率和最大载荷几乎是0。
在900-1300℃热压试验得到最大变形度为0.27的坏结果。
6、Tae-Ho Lee, Eunjoo Shin. Correlation between stacking fault energy and deformation microstructure in high-interstitial-alloyed austenitic steels. Acta Materialia 58 (2010) 3173–3186. 摘要:研究了高间隙原子合金的奥氏体Fe-18Cr-10Mn-(N、N+C)中堆垛层错SFE和变形微结构的关系。
由于间隙元素含量提高,变形微结构的变化顺序为应变诱发马氏体变形、马氏体和孪晶的混合组织和最后的变形孪晶。
利用中子衍射研究材料的变形微结构。
文中总结出了多种高氮奥氏体不锈钢的层错能。