不同镦粗工艺对钢锭内部孔洞缺陷闭合行为的影响

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作者 陈飞 焦永星 +2 位作者 李飞 张学忠 贾哲 《热加工工艺》 北大核心 2025年第3期114-119,共6页

钢锭内部的孔洞缺陷是一种典型的铸造缺陷。这种孔洞缺陷必须通过合理的锻造工艺予以消除,实现孔洞的闭合,以得到高质量的锻件产品。通过数值模拟以及理论分析,研究了不同镦粗工艺对孔洞缺陷闭合行为的影响规律。利用Deform-3D有限元软... 钢锭内部的孔洞缺陷是一种典型的铸造缺陷。这种孔洞缺陷必须通过合理的锻造工艺予以消除,实现孔洞的闭合,以得到高质量的锻件产品。通过数值模拟以及理论分析,研究了不同镦粗工艺对孔洞缺陷闭合行为的影响规律。利用Deform-3D有限元软件,使用数值模拟的方法,并基于一种孔洞演变模型分析了镦粗变形时摩擦系数和锭坯高径比对孔洞闭合的影响。研究发现,锭坯与砧子之间的摩擦系数越大、锭坯高径比越接近1.0,心部位置的孔洞越容易闭合,但是砧子与锭坯端面接触位置的孔洞越难以闭合。 展开更多

关键词 孔洞闭合 镦粗 钢锭 数值模拟

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锻态18Cr2Ni4WA钢高温变形本构模型研究

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作者 段兴旺 贺林峰 +1 位作者 焦永星 王敏 《太原科技大学学报》 2025年第1期53-57,共5页

在Gleeble-1500热模拟试验机上,对锻态18Cr2Ni4WA钢进行单道次热压缩实验,研究了该钢的高温流变行为。通过采集数据获得了实验温度为(1 123~1 473)K、应变速率为(0.001~0.1)s-1和变形量为55%的变形条件下的真应力-真应变曲线。以Arrhen... 在Gleeble-1500热模拟试验机上,对锻态18Cr2Ni4WA钢进行单道次热压缩实验,研究了该钢的高温流变行为。通过采集数据获得了实验温度为(1 123~1 473)K、应变速率为(0.001~0.1)s-1和变形量为55%的变形条件下的真应力-真应变曲线。以Arrhenius本构模型为依据,并充分考虑应变对本构模型的作用,建立了应变补偿Arrhenius本构模型,用以预测其高温流变行为。结果表明:温度的降低和应变速率的增大导致锻态18Cr2Ni4WA钢的真应力增加;通过将所建立本构模型的理论预测数据与实验数据进行对比,发现吻合度较好,说明所建立的锻态18Cr2Ni4WA钢应变补偿Arrhenius本构模型具有较高的预测精度。 展开更多

关键词 锻态18Cr2Ni4WA钢 热压缩 本构模型 应变补偿

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12%Cr超超临界转子钢的静态再结晶行为

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作者 张学忠 刘建生 +2 位作者 焦永星 李飞 陈飞 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期91-95,共5页

通过在Gleeble-1500D热模拟试验机上对12%Cr超超临界转子钢进行热压缩试验,试验按照双道次进行,研究该材料在高温状态下的静态再结晶行为。讨论了应变速率和预应变对材料的静态再结晶行为的影响,阐述了变形温度和道次间隔时间等因素的... 通过在Gleeble-1500D热模拟试验机上对12%Cr超超临界转子钢进行热压缩试验,试验按照双道次进行,研究该材料在高温状态下的静态再结晶行为。讨论了应变速率和预应变对材料的静态再结晶行为的影响,阐述了变形温度和道次间隔时间等因素的影响效果。根据试验结果,建立了该材料的静态再结晶动力学模型和静态再结晶晶粒尺寸模型。试验结果表明,温度升高、预应变的增加都会使静态再结晶体积分数增大,而应变速率的增大和道次间隔时间的延长也有利于静态再结晶的发生。通过计算获得该材料的静态再结晶激活能为3.155×10^(5) J/mol,并结合静态再结晶晶粒长大模型,确立了晶粒细化工艺条件。 展开更多

关键词 12%Cr超超临界转子钢 静态再结晶 动力学模型 晶粒尺寸模型

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42CrMo钢锻件斑点状偏析形成原因分析

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作者 徐全 陈民涛 +3 位作者 党淑娥 张英凡 焦永星 白宏亮 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期308-315,共8页

利用OM、SEM、EDS等技术,对风电齿轮箱用42CrMo钢锻件表面的亮白色斑点状偏析进行观察分析。结果表明,锻件表面的亮白色斑点偏析为回火贝氏体。这是由于42CrMo钢钢锭存在成分偏析,锻造后呈条状和斑点状贝氏体偏析;经常规锻后热处理(正火... 利用OM、SEM、EDS等技术,对风电齿轮箱用42CrMo钢锻件表面的亮白色斑点状偏析进行观察分析。结果表明,锻件表面的亮白色斑点偏析为回火贝氏体。这是由于42CrMo钢钢锭存在成分偏析,锻造后呈条状和斑点状贝氏体偏析;经常规锻后热处理(正火+高温回火)后,成分未均匀化,贝氏体偏析演变为聚集的颗粒状Cr、Mo碳化物偏析;再经调质处理后,组织转变为回火索氏体基体上存在着大小不一、分布不均的回火贝氏体。 展开更多

关键词 42CrMo钢锻件 斑点状偏析 贝氏体

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GH4169高温合金的动态再结晶行为及微观组织演变研究 被引量：15

5

作者 何文武 杨春鹏 +3 位作者 闫霄霞 焦永星 李飞 陈慧琴 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第9期174-180,共7页

借助Gleeble-1500D热模拟试验机,对GH4169高温合金进行等温热压缩试验,变形温度为1173~1373 K,应变速率为0.001~1 s^-1。并借助光学显微镜对不同热变形工艺条件下压缩后的试样进行微观组织观察,结果表明,变形温度和应变速率对合金动态... 借助Gleeble-1500D热模拟试验机,对GH4169高温合金进行等温热压缩试验,变形温度为1173~1373 K,应变速率为0.001~1 s^-1。并借助光学显微镜对不同热变形工艺条件下压缩后的试样进行微观组织观察,结果表明,变形温度和应变速率对合金动态再结晶的体积分数与晶粒尺寸都有影响。在应变速率为0.001 s^-1,温度为1173 K时,动态再结晶开始发生,温度增加到1273 K时,动态再结晶基本完成,同时动态再结晶平均晶粒尺寸由11μm增加到39μm。通过试验数据分析,建立了GH4169合金的双曲正弦本构方程,对流变应力曲线进行二次求导,获得了动态再结晶的临界应变,基于SellarsTegart本构方程建立了GH4169高温合金的动态再结晶动力学模型,并根据试验结果建立了动态再结晶晶粒尺寸模型,为优化GH4169高温合金高温条件下的变形工艺参数提供了理论依据。 展开更多

关键词 GH4169高温合金 流变应力 动态再结晶 微观组织演变

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大型台阶环件分步轧制成形工艺模拟研究

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作者 马国帆 赵大江 +2 位作者 孙江楠 焦永星 白宏亮 《大型铸锻件》 2024年第4期69-74,共6页

大型环锻件作为风电、航空航天等领域的关键零部件,其制备质量和效率已成为行业发展的重要因素。针对台阶环件的精准轧制问题,采用热模拟试验与数值模拟相结合的方法,研究了Q345E钢不同工艺参数下的热变形行为,分析了不同轧制方式下金... 大型环锻件作为风电、航空航天等领域的关键零部件,其制备质量和效率已成为行业发展的重要因素。针对台阶环件的精准轧制问题,采用热模拟试验与数值模拟相结合的方法,研究了Q345E钢不同工艺参数下的热变形行为,分析了不同轧制方式下金属的流动规律。结果表明:当变形温度在1100℃以上时,应力-应变曲线呈现出动态再结晶特征。同时,确定了最优变形工艺参数,即温度在1050~1250℃之间,应变速率在0.1~1 s^(-1)之间。特别地,针对大型内台阶环件的成形,提出了矩形毛坯逐步产生轴向壁厚差的分步轧制新方法。 展开更多

关键词 台阶环件 热模拟试验 数值模拟 分步轧制

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17CrNiMo6钢的静态再结晶行为 被引量：3

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作者 段兴旺 李凯 +2 位作者 焦永星 王敏 贺林峰 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期184-191,共8页

采用Gleeble-1500热模拟试验机,在压缩温度为950~1050℃(间隔50℃)、预应变为0.1~0.2(间隔0.05)、应变速率为0.01~1 s^(-1)、不同原始晶粒尺寸和道次间隔时间条件下,对17CrNiMo6钢进行双道次热压缩试验。讨论了道次间隔时间、压缩温度... 采用Gleeble-1500热模拟试验机,在压缩温度为950~1050℃(间隔50℃)、预应变为0.1~0.2(间隔0.05)、应变速率为0.01~1 s^(-1)、不同原始晶粒尺寸和道次间隔时间条件下,对17CrNiMo6钢进行双道次热压缩试验。讨论了道次间隔时间、压缩温度、预应变、应变速率和原始晶粒尺寸对17CrNiMo6钢静态再结晶行为的影响。根据回归分析得到静态再结晶在不同变形条件下的流变应力曲线,结合压缩后试样的显微组织,建立了17CrNiMo6钢静态再结晶动力学模型和晶粒尺寸模型。结果表明,17CrNiMo6钢静态再结晶体积分数随压缩温度、间隔时间、预应变和应变速率增加而增大;静态再结晶晶粒尺寸随压缩温度和原始奥氏体晶粒尺寸增加而增大,随预应变和应变速率的增加而减小。通过对比所建模型的预测值与热压缩所得的试验值,发现二者较为吻合,验证了模型的准确性。 展开更多

关键词 17CrNiMo6钢 双道次热压缩试验 静态再结晶 动力学模型 晶粒尺寸模型

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平面应变压缩工艺参数对06Cr19Ni9NbN钢组织及性能的影响 被引量：1

8

作者 焦永星 刘建生 +4 位作者 徐月 李景丹 郑晓华 贾晓斌 柏永青 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第10期157-162,共6页

在变形温度1000, 1100和1200℃下对06Cr19Ni9NbN不锈钢进行平面应变压缩实验,并对压缩后试件进行室温拉伸实验,借助光学显微镜（OM）和DEFORM数值模拟,研究了不同变形量、不同变形温度对该材料微观组织演变和力学性能的影响。结果表明... 在变形温度1000, 1100和1200℃下对06Cr19Ni9NbN不锈钢进行平面应变压缩实验,并对压缩后试件进行室温拉伸实验,借助光学显微镜（OM）和DEFORM数值模拟,研究了不同变形量、不同变形温度对该材料微观组织演变和力学性能的影响。结果表明：平面应变压缩实验中,变形量越大,动态再结晶就发生的越充分,晶粒尺寸越小;随着变形温度的升高,动态再结晶体积分数增加;且实验和数值模拟结果基本一致,验证了模拟结果的准确性;动态再结晶体积分数越高,晶粒越小,材料的伸长率、断面收缩率、屈服强度和抗拉强度越高。 展开更多

关键词 平面应变压缩 06Cr19Ni9NbN钢 微观组织 力学性能 动态再结晶

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不同变形量和变形温度对06Cr19Ni9NbN不锈钢微观组织演变的影响 被引量：3

9

作者 焦永星 刘建生 +1 位作者 郑晓华 姚媛蓉 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期133-138,共6页

通过热模拟压缩实验,得到06Cr19Ni9NbN不锈钢的动态再结晶数学模型。采用平面应变压缩实验,结合光学显微镜(OM)观察,及DEFORM有限元模拟,研究了不同变形量和变形温度对该材料微观组织演变的影响。结果表明,实验结果和模拟结果基本一致,... 通过热模拟压缩实验,得到06Cr19Ni9NbN不锈钢的动态再结晶数学模型。采用平面应变压缩实验,结合光学显微镜(OM)观察,及DEFORM有限元模拟,研究了不同变形量和变形温度对该材料微观组织演变的影响。结果表明,实验结果和模拟结果基本一致,验证了所建立动态再结晶模型的准确性;热变形过程中,随着变形量增大,动态再结晶体积百分数增大,晶粒尺寸减小;随着变形温度的增加,动态再结晶体积百分数和晶粒尺寸均增大;热变形过程中可通过控制变形量和变形温度优化材料组织,为实际生产工艺提供依据。 展开更多

关键词 变形量 变形温度 晶粒尺寸 微观组织演变

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316LN钢亚动态再结晶行为 被引量：2

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作者 李景丹 刘建生 焦永星 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期176-181,共6页

采用Gleeble-1500D热模拟实验机对316LN不锈钢在变形温度为1050~1150℃、应变速率为0. 01~1 s-1、道次间隔时间为10~60 s条件下,进行双道次热压缩实验,研究了316LN钢的亚动态再结晶行为。实验结果表明,在所有实验条件下,该材料均发生明... 采用Gleeble-1500D热模拟实验机对316LN不锈钢在变形温度为1050~1150℃、应变速率为0. 01~1 s-1、道次间隔时间为10~60 s条件下,进行双道次热压缩实验,研究了316LN钢的亚动态再结晶行为。实验结果表明,在所有实验条件下,该材料均发生明显的亚动态再结晶。通过金相显微组织的观察结果可知,变形温度、应变速率、道次间隔时间对晶粒组织的影响十分显著,随着变形温度的升高、应变速率的增加以及道次间隔时间的延长,材料的软化程度在不断增大,晶粒组织也更均匀。基于实验获得的双道次压缩应力-应变曲线,建立了316LN钢的亚动态再结晶动力学模型,通过模型预测值与实验值的对比可知,该模型具有较高精度。 展开更多

关键词 双道次热压缩 亚动态再结晶 动力学模型 316LN钢 晶粒组织

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铸态30Cr2Ni4MoV钢的静态再结晶行为 被引量：1

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作者 徐月 焦永星 刘建生 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第7期197-203,共7页

通过采用双道次热压缩的实验方法,在Gleeble-1500D热模拟机上对铸态30Cr2Ni4MoV钢在高温变形时的静态再结晶软化行为进行研究。根据实验结果,分析变形温度、初始晶粒尺寸以及道次间隔时间等不同工艺参数对铸态30Cr2Ni4MoV钢静态软化行... 通过采用双道次热压缩的实验方法,在Gleeble-1500D热模拟机上对铸态30Cr2Ni4MoV钢在高温变形时的静态再结晶软化行为进行研究。根据实验结果,分析变形温度、初始晶粒尺寸以及道次间隔时间等不同工艺参数对铸态30Cr2Ni4MoV钢静态软化行为的影响;构建该铸态材料的静态再结晶动力学模型及晶粒尺寸模型,获得该铸态材料的再结晶激活能为207.39 k J·mol-1。通过实验结果可知：该铸态材料的静态再结晶体积分数随温度的升高、应变的增加、应变速率的加快和道次间隔时间的不断延长而增加,却几乎不受初始晶粒尺寸的影响。对比分析热压缩所得到的实验值与该模型的计算值,验证了所建模型的准确性。 展开更多

关键词 铸态30Cr2Ni4MoV钢 静态再结晶 微观组织 动力学模型 晶粒尺寸模型

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核电容器环焊缝焊接试验及控制

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作者 平萍 白泉 +1 位作者 宋国旺 焦永星 《山西科技》 2020年第3期126-128,共3页

通过对反应堆压力容器使用环境、核安全等级及规范制造技术条件等方面的深入分析,结合模拟产品焊缝焊接工艺试验,从焊材技术要求、工艺参数选择、焊接过程控制等方面进行了试验研究,最终获得了满足产品制造要求的焊接工艺。

关键词 反应堆压力容器 环焊缝 海洋核动力平台

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铸态Q345E钢的本构方程及动态再结晶行为 被引量：9

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作者 孔晓寒 陈慧琴 +2 位作者 刘建生 焦永星 李国栋 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期199-204,共6页

以风电法兰用铸态Q345E钢为研究对象,利用Gleeble-1500D热模拟实验机,在变形温度为950~1250℃、应变速率为0.001~1 s^-1、变形量为60%的条件下进行单道次热压缩实验,获得真应力–真应变曲线,并分析不同变形条件下该材料的热变形行为。... 以风电法兰用铸态Q345E钢为研究对象,利用Gleeble-1500D热模拟实验机,在变形温度为950~1250℃、应变速率为0.001~1 s^-1、变形量为60%的条件下进行单道次热压缩实验,获得真应力–真应变曲线,并分析不同变形条件下该材料的热变形行为。结果表明:铸态Q345E钢在变形过程中,存在两种软化机制,变形温度小于1000℃、应变速率在0.001~1 s^-1范围时,流动应力曲线均呈动态回复的软化特征;变形温度为1100℃及以上时,材料的主要软化机制为动态再结晶,且与发生动态再结晶的峰值应变相比,峰值应力对变形条件的改变更为敏感。基于Arrhenius双曲正弦函数,计算得出该材料的本构方程,求得其动态再结晶发生的临界应变,建立动态再结晶动力学模型。 展开更多

关键词 铸态Q345E钢 热变形行为 本构方程 动态再结晶 热模拟

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奥氏体不锈钢06Cr19Ni9NbN的动态再结晶行为 被引量：4

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作者 姚媛蓉 刘建生 +1 位作者 段兴旺 焦永星 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期89-93,共5页

采用Gleeble-1500D热模拟机模拟高温压缩实验,研究奥氏体不锈钢06Cr19Ni9NbN在900~1200℃、应变速率0.005~0.5s-1变形条件下的热变形行为,通过对实验数据的分析,得到了该钢的流动应力曲线,高温塑性本构方程,热变形激活能,建立了06Cr19Ni... 采用Gleeble-1500D热模拟机模拟高温压缩实验,研究奥氏体不锈钢06Cr19Ni9NbN在900~1200℃、应变速率0.005~0.5s-1变形条件下的热变形行为,通过对实验数据的分析,得到了该钢的流动应力曲线,高温塑性本构方程,热变形激活能,建立了06Cr19Ni9NbN钢动态再结晶动力学模型和动态再结晶晶粒尺寸模型,为优化高温条件下的锻造加工工艺提供理论依据。结果表明,当变形温度越高、变形速率越小时,越易发生动态再结晶,同时在能够发生动态再结晶的条件下,变形量越大,动态再结晶越充分。 展开更多

关键词 06Cr19Ni9NbN钢 动态再结晶 流动应力曲线

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固溶处理对06Cr19Ni9NbN钢微观组织与力学性能的影响 被引量：2

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作者 朱雪彤 党淑娥 +1 位作者 焦永星 霍雄勃 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期218-221,共4页

在变形温度1100℃,变形量30%的条件下进行平面应变压缩,并对压缩后的06Cr19Ni9NbN钢进行微观组织观察及力学性能测试。将压缩后试样进行1050℃保温2 h的固溶处理,观察固溶处理后试样微观组织及力学性能的变化。结果表明:热压缩过程中,... 在变形温度1100℃,变形量30%的条件下进行平面应变压缩,并对压缩后的06Cr19Ni9NbN钢进行微观组织观察及力学性能测试。将压缩后试样进行1050℃保温2 h的固溶处理,观察固溶处理后试样微观组织及力学性能的变化。结果表明:热压缩过程中,变形量越大的区域发生动态再结晶的程度越高,晶粒尺寸越小,组织越均匀。固溶处理后,细小的再结晶晶粒逐渐长大,组织变得较为均匀,晶粒尺寸增加到100μm后逐渐趋于稳定。固溶处理对该钢的伸长率影响不大,但固溶处理后其屈服强度降低约20 MPa。 展开更多

关键词 06Cr19Ni9NbN钢 固溶处理 微观组织 力学性能

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