齿轮钢20CrMnTiH连铸大圆坯宏观偏析控制

针对直径为?650 mm的20CrMnTiH齿轮钢大圆坯质量不稳定问题,通过对比结晶器电磁搅拌、二冷比水量等参数,取样分析连铸工艺参数对铸坯低倍组织、碳偏析量的影响。结果表明,结晶器电磁搅拌强度200 A/1.5 Hz、二冷比水量37/26(0.101 L/kg)条件下的铸坯中心等轴晶率较高,且碳元素分布更均匀,碳极差为0.01%,因此,采用该参数可以保持较高的齿轮钢20CrMnTiH的铸坯中心等轴晶率并降低宏观偏析波动的情况。     

20CrMnTiH钢齿轮裂纹产生机理研究

２０ＣｒＭｎＴｉＨ钢齿轮开裂属常见缺陷。通过对两件报废的２０ＣｒＭｎＴｉＨ钢齿轮分析,确定了各主要因素对齿轮开裂的影响程度。在冶炼时控制钢的成分,在加工时制定正确的热处理工艺和规定适当的渗层深度等具有重要意义。     

20CrMnTiH钢齿轮变形试验研究

使用保证淬透性带的20CrMnTiH钢制造重型汽车变速箱齿轮,其变形较普通20CrMnTi小且波动较稳定,不仅有利于减少热处理后的磨削加工,也提高了齿轮的整体质量。     

20CrMnTiH钢齿轮变形试验研究

使用保证淬透性带的20CrMnTiH钢制造重型汽车变速箱齿轮,其变形较普通20CrMnTi小且波动较稳定,不仅有利于减少热处理后的磨削加工,也提高了齿轮的整体质量.     

改善齿轮钢SAE8620H碳偏析的连铸工艺研究及应用

齿轮钢宏观碳偏析会加重带状级别,影响齿轮热处理变形。最根本解决方法是控制连铸坯碳偏析,在合适的连铸工艺拉速下采用优化结晶器电磁搅拌参数、动态末端电磁搅拌、控制钢水过热度及优化二冷配水的技术手段改善了连铸坯截面碳偏析指数及碳极差。实践结果表明,选择合适的连铸工艺参数及动态末搅技术能够大幅度提升铸坯内部质量,降低齿轮钢SAE8620H宏观碳偏析,达到9点碳极差不高于0.025%、碳偏析指数为0.95～1.05的水平,有效降低了齿轮钢带状级别。同时,轧制圆钢加工成齿轮后热处理变形量小、变形趋势好,产品质量得到了客户的认可。     

基于ELM的齿轮钢淬透性预测模型

利用极限学习机(ELM)研究了20Cr齿轮钢端淬硬度曲线和化学成分的预测,并将其预测结果与传统预测模型进行比较。结果表明,ELM可以根据齿轮钢的化学成分预测其淬透性,计算精度明显优于传统线性拟合及神经网络模型,同时ELM也能通过齿轮钢淬透性硬度曲线反测化学成分,元素含量误差在5%以内。     

SAE8620H齿轮钢的淬透性及其预测模型

利用理想临界直径、非线性方程和硬度分布函数等方法,对SAE8620H齿轮钢的淬透性进行了计算,并与实测结果进行了对比分析。结果发现,试验钢淬透性较低,距淬火端3～9mm范围内硬度变化达到3 HRC/mm。采用理想临界直径预测模型和非线性方程预测模型计算J9和J15点硬度与实测结果偏差不到2 HRC,但J5点硬度偏差超过2 HRC;采用硬度分布函数预测模型计算J9和J15点硬度误差分别达到6.1 HRC和3.8 HRC,经修正后的硬度分布函数预测模型在J5、J9和J15点硬度预测误差均小于2 HRC,可用于SAE8620H齿轮钢淬透性预测。     

化学万分,热轧及淬火工艺对20CrMnTiH淬透性J9的影响

在实验研究的基础上，得到热轧及淬火工艺参数对２００ＣｒＭｎＴｉＨ的淬透性Ｊ９的影响规律，并建立了相应的数学模型，该模型应用于实际生产，取得良好的效果。     

电磁搅拌改善连铸钢坯宏观偏析的研究现状和发展

宏观偏析是连铸钢坯不可避免的凝固缺陷,严重的宏观偏析对钢铁产品力学性能和使用寿命有很大影响。目前,铸坯宏观偏析的控制已经取得了重大进展,许多技术已经在生产过程中得到广泛应用。从试验研究和数值模拟两个方面总结了国内外采用电磁搅拌解决铸坯宏观偏析技术的研究现状,对比了两种研究方法的特点,并对电磁搅拌影响铸坯偏析的因素进行了总结,为后续采用电磁搅拌解决铸坯偏析问题提供参考。     

齿轮钢20CrMnTi连铸电磁搅拌工艺研究

为改善齿轮钢材质量,采用原住统计分布分析、钻点取样化学成分分析等方法,研究了改变连铸结晶器搅拌工艺所生产的20CrMnTi钢连铸坯中C、Mn、Cr等合金元素的分布情况,得到了表示合金元素分布的二维、三维分布图,以及可定量表征材料均匀度的统计偏析度,从而对连铸生产工艺参数进行优化.结果表明,在其它生产工艺参数稳定的情况下,结晶器电磁搅拌电流为400 A,频率为2.5 Hz时,生产的连铸坯合全元素偏析程度最小.     

Ti元素对碳素结构钢淬透性的影响

在碳素结构钢35钢的基础成分上添加Ti元素,通过末端淬火试验并观察显微组织,添加Ti元素后钢材的淬透性得到了大大提高,J3点硬度提高约5HRC、J5点硬度提高约10HRC、J7点硬度提高约4HRC。试验结果表明,Ti元素对提高碳素钢淬透性有着显著的影响。     

Cr-Ni-Mo系齿轮钢端淬过程模拟及淬透性预测

通过端淬试验测定了20Cr、20CrMo和20CrNiMo钢的淬透性曲线,分析了合金元素对淬透性的影响。利用Abaqus软件和Maynier组织预测模型,对3种成分钢的淬透性曲线进行了模拟计算。结果表明,20Cr、20CrMo和20CrNiMo 3种齿轮钢的淬透性依次降低;试验测定值与模拟计算值基本吻合,表明此种方法可以用来预测齿轮钢的淬透性曲线。     

改善中碳Cr-Mn-Si钢淬透性的合金化研究

借助于传统的末端淬火试验方法研究了添加Mo、Mo+B和Mo+Ni对改善中碳Cr-Mn-Si钢淬透性的有效性。结果表明,中碳Cr-Mn-Si钢及分别添加Mo、Mo+B和Mo+Ni时形成粒状贝氏体相变倾向较大,端淬试样空冷端即形成粒状贝氏体,因此端淬曲线上无法得到符合SAE J406标准的理想临界直径(D_I)等淬透性定量信息。然而,端淬曲线的硬度与微观组织对应关系证明添加Mo、Mo+B和Mo+Ni均可降低粒状贝氏体相变倾向,增大马氏体形成能力,从而改善淬透性。虽然添加Mo+B时抑制粒状贝氏体相变、改善淬透性的效果明显,但易受钢中的冶炼残留Al和N的影响,而添加Mo+Ni复合改善淬透性的作用更具优势,且不受钢中的冶炼残留Al和N的影响,因此添加Mo+Ni成为改善中碳Cr-Mn-Si钢淬透性优选的合金化方向。     

二冷辊式电磁搅拌对高强钢低倍组织与性能的影响

通过工业化试验数据,系统地研究了二冷辊式电磁搅拌对高强钢内部质量及轧材性能的影响。结果表明:二冷辊式电磁搅拌能有效地改善连铸坯的低倍组织,低倍评级从1.5~3.0级提高至1.0~1.5级,中间裂纹都提高至0.5级以下,中心偏析从连续、半连续的A、B类偏析改善成点状的C类偏析;在目前工况下,当电流为400 A、频率为7 Hz时,铸坯的低倍质量最佳。使用辊式电磁搅拌后,元素C、P的成分偏析增加,尤其在铸坯1/4厚度处,C、P呈明显的负偏析,即白亮带区域。电磁搅拌对轧材的基本性能无明显影响,且能明显减轻轧材的中心偏析或中心区带状组织。     

帘线钢82B小方坯电磁搅拌结晶器多场传输行为

连铸电磁搅拌结晶器内钢液流动、传热、传质和凝固行为十分复杂且对铸坯质量影响巨大,为了进一步揭示电磁搅拌结晶器内多物理场传输行为及其相互影响规律,建立了电磁场作用下三维多物理场耦合连铸凝固模型,模拟研究了结晶器电磁搅拌对帘线钢82B小方坯连铸过程的影响。结果表明,随着搅拌电流强度增大,钢液流动加强;结晶器出口附近铸坯中心纵向流速先减小,进而流速反向,之后反向的流速增大,促进热量散失,加剧了小方坯皮下负偏析,同时促进了钢液池溶质浓度提高。当搅拌电流为280 A时,搅拌器中心铸坯横截面上最大切向速度达到0.23 m/s,距离弯月面1.5 m位置,负偏析低谷碳的质量分数为0.706%,铸坯中心碳的质量分数达到了0.872%。     

低碳贝氏体高强钢中心偏析对冲击性能的影响

用扫描电子显微镜（SEM）、光学显微镜（OM）对低碳贝氏体高强钢冲击断口形貌和组织进行观察,对比分析发现冲击吸收能量偏低试样存在较粗大的晶粒,同时在钢板的厚度中心有贯穿试样的珠光体偏析带。用电子探针（EPMA）对试样截面偏析带进行元素面分布分析发现主要为碳和锰的元素偏析。表明在偏析带中Mn元素富集\,从而阻碍了奥氏体向铁素体的转变,产生C元素偏析,进而形成了珠光体偏析带,容易引起材料内应力集中从而降低对裂纹扩展的阻碍能力,或成为断裂起\源点,降低冲击吸收能量,导致钢板脆性断裂。     

帘线钢坯中心碳偏析的热扩散规律研究

针对钢帘线生产对碳偏析程度的要求,通过对72A帘线钢小方坯进行热扩散试验,摸索了加热参数对中心最大碳偏析度的影响规律,以期指导钢坯加热工艺的制定.结果表明,72A帘线钢连铸小方坯的最大碳偏析均出现在其几何中心区域;延长热扩散时间和提高保温温度,均有助于中心碳偏析的改善;采用1060 ℃保温10 h与1160 ℃保温6 h,中心碳偏析的热扩散效果相当,基本都可以满足钢帘线生产需要;1060 ℃保温时的热扩散回归方程显示,试验钢条件下,通过热扩散彻底消除中心碳偏析,几乎不可能也不现实,只能作为改善中心碳偏析的弥补手段.