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Cr5锻钢支承辊最终热处理过程数值模拟 被引量:13
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作者 王葛 陈建坤 +3 位作者 商松 刘利刚 杨庆祥 李强 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期195-201,共7页
采用有限元数值模拟技术,建立了Cr5锻钢支承辊在最终热处理过程中的三维传热温度场、组织相变场和应力应变场相互耦合的数学模型,给出了Cr5锻钢支承辊在其最终热处理过程中的温度、组织和应力的分布与演化过程,分析了换热系数和回火保... 采用有限元数值模拟技术,建立了Cr5锻钢支承辊在最终热处理过程中的三维传热温度场、组织相变场和应力应变场相互耦合的数学模型,给出了Cr5锻钢支承辊在其最终热处理过程中的温度、组织和应力的分布与演化过程,分析了换热系数和回火保温温度等工艺参数对支承辊内部温度、组织和应力的影响。结果表明,在喷雾淬火过程中支承辊产生裂纹或开裂的可能性较小,但喷雾淬火结束后支承辊表层和心部温差较大,应进行回火处理;支承辊进入回火炉初期,其心部应力状态迅速由压应力转变为拉应力并急剧增大到峰值,心部的轴向拉应力可接近其对应节点温度下的抗拉强度,容易产生横向裂纹或开裂;提高回火保温温度能够有效降低心部拉应力,从而降低其发生淬火裂纹或开裂的几率。 展开更多
关键词 cr5 支承辊 最终热处理 数值模拟
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回火温度对Cr5钢组织和性能的影响 被引量:9
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作者 许开辉 王文焱 +4 位作者 史士钦 谢敬佩 李继文 王爱琴 黄文君 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期106-111,共6页
通过扫描电镜和透射电镜观察了Cr5钢最终热处理后的碳化物形态分布、显微组织、断口形貌,在拉伸试验机、冲击试验机和洛式硬度计上对其力学性能进行测试。结果表明:最终热处理后组织中碳化物主要以M7C3为主,且尺寸相对细小,抗拉强度和... 通过扫描电镜和透射电镜观察了Cr5钢最终热处理后的碳化物形态分布、显微组织、断口形貌,在拉伸试验机、冲击试验机和洛式硬度计上对其力学性能进行测试。结果表明:最终热处理后组织中碳化物主要以M7C3为主,且尺寸相对细小,抗拉强度和硬度值随回火温度的升高而降低,伸长率有所提高;断口形貌由小准解理刻面逐渐向韧窝转变;回火温度为520℃时,抗拉强度、冲击功和硬度值分别为1490.24 MPa、211.8 J和51.7 HRC,与最终热处理前相比,性能得到明显改善(最终热处理前材料的抗拉强度、冲击功、硬度分别为1420 MPa、146 J、49 HRC)。 展开更多
关键词 cr5 最终热处理 显微组织 碳化物 力学性能
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冷轧工作辊用Cr5钢奥氏体化时碳化物的溶解及晶粒长大行为 被引量:9
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作者 马坪 李倩 +2 位作者 唐志国 蔡大勇 廖波 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期21-23,27,共4页
采用扫描电镜、光学显微镜和X射线衍射仪等研究了冷轧工作辊用Cr5钢在900~1 050℃加热时M_7C_3型碳化物的溶解及晶粒长大规律。结果表明:随着温度的升高和保温时间的延长,M_7C_3碳化物溶解量逐渐增加,同时晶粒逐渐长大;在温度低于1 00... 采用扫描电镜、光学显微镜和X射线衍射仪等研究了冷轧工作辊用Cr5钢在900~1 050℃加热时M_7C_3型碳化物的溶解及晶粒长大规律。结果表明:随着温度的升高和保温时间的延长,M_7C_3碳化物溶解量逐渐增加,同时晶粒逐渐长大;在温度低于1 000℃时,晶粒生长缓慢,碳化物溶解较少,在温度接近1 050℃时晶粒长大明显,碳化物基本完全溶解;在保温开始阶段,M_7C_3型碳化物溶解速率较快,且溶解速率随着温度的升高而加快,随着保温时间的延长,溶解速率逐渐减慢。 展开更多
关键词 冷轧工作辊 cr5 M7 C3碳化物 晶粒长大
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奥氏体化温度对Cr5合金钢组织和性能的影响 被引量:8
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作者 李顺杰 杨弋涛 +2 位作者 彭坤 金曼 邵光杰 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期110-113,共4页
研究了Cr5钢经(810-1050)℃×1 h油冷处理后的组织和性能。结果表明,随着奥氏体化温度的提高,Cr5钢中的游离碳化物减少,细针状马氏体粗化,晶粒逐步长大。在930-950℃奥氏体化,淬火基体组织为隐针马氏体及弥散粒状M7C3型碳化物,且... 研究了Cr5钢经(810-1050)℃×1 h油冷处理后的组织和性能。结果表明,随着奥氏体化温度的提高,Cr5钢中的游离碳化物减少,细针状马氏体粗化,晶粒逐步长大。在930-950℃奥氏体化,淬火基体组织为隐针马氏体及弥散粒状M7C3型碳化物,且晶粒较小、硬度较高。 展开更多
关键词 cr5 淬火工艺 显微组织 碳化物 力学性能
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Cr5钢马氏体的相变塑性和应力对其相变动力学的影响 被引量:6
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作者 王葛 王亚杰 +4 位作者 李磊 马占山 胡君泰 陈博伟 李强 《材料研究学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期481-486,共6页
对大型支承辊用Cr5钢进行不同拉/压载荷作用下的膨胀实验,研究了Cr5钢马氏体的相变塑性和应力对马氏体相变动力学的影响。结果表明,Cr5钢在不同应力作用下马氏体相变系数α基本相同,近似为随温度变化的三次多项式,且随着温度的增加而减... 对大型支承辊用Cr5钢进行不同拉/压载荷作用下的膨胀实验,研究了Cr5钢马氏体的相变塑性和应力对马氏体相变动力学的影响。结果表明,Cr5钢在不同应力作用下马氏体相变系数α基本相同,近似为随温度变化的三次多项式,且随着温度的增加而减小,而应力对α的影响基本上可以忽略;马氏体转变的起始点(Ms)随着应力值的增大而升高;结合Greenwood-Johnson方程求出在不同应力作用下Cr5钢的马氏体相变塑性系数k值,近似约为4.32×10-5的常数。 展开更多
关键词 金属材料 马氏体相变 相变动力学 相变塑性 cr5
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Cr5钢锭去氢退火过程的数学模拟 被引量:4
6
作者 游佳迪 杨弋涛 +1 位作者 张洪奎 邵光杰 《上海金属》 CAS 2011年第1期59-62,共4页
对氢在Cr5钢锭退火过程中的扩散建立了数学模型,以matlab软件对该模型进行求解,模型估计与实测值较相吻。该模型可用于指导和优化去氢退火工艺,对减少白点报废率具有一定的意义。
关键词 cr5 去氢退火 数值模拟 电化学渗氢
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Cr5钢支承辊水-空交替淬火过程数值模拟与实验 被引量:4
7
作者 王葛 刘胜强 +3 位作者 胡鑫 陈博伟 李磊 李强 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期125-132,共8页
利用数值模拟技术对Cr5钢支承辊的水-空交替淬火过程进行了研究。通过实验测得了Cr5钢支承辊的材料性能参数,利用DEFORM软件分析了空冷时间、水冷时间等影响因子对Cr5钢支承辊在水-空交替淬火过程中温度场、组织场以及应力场的影响,获... 利用数值模拟技术对Cr5钢支承辊的水-空交替淬火过程进行了研究。通过实验测得了Cr5钢支承辊的材料性能参数,利用DEFORM软件分析了空冷时间、水冷时间等影响因子对Cr5钢支承辊在水-空交替淬火过程中温度场、组织场以及应力场的影响,获得了满足支承辊使用需求的水-空交替淬火工艺,并与连续喷雾淬火工艺进行了物理模拟实验对比。结果表明:与连续喷雾淬火+回火工艺处理相比,Cr5钢试样经水-空交替淬火+回火工艺处理后的硬度降低了约2.54%,但伸长率以及冲击韧性分别提高了约6.34%和16.67%。水-空交替淬火工艺既保证了Cr5支承辊的硬度和强度等性能指标,又提高了其淬火后组织中的残留奥氏体含量,从而可使其塑性和韧性得到一定程度的提升。 展开更多
关键词 cr5 支承辊 水-空交替淬火 数值模拟
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Cr5型冷轧工作辊用钢的磨损性能研究 被引量:3
8
作者 唐志国 马坪 +1 位作者 蔡大勇 廖波 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2009年第20期8-10,共3页
采用MM-200型磨损试验机研究了Cr5型冷轧工作辊用钢的磨损行为,并采用扫描电镜对其磨损机理进行了分析。结果表明:在本实验条件下,随着磨损时间的延长及试验载荷的增加,Cr5钢的磨损质量损失逐渐增加;当实验载荷小于200N时,Cr5型冷轧工... 采用MM-200型磨损试验机研究了Cr5型冷轧工作辊用钢的磨损行为,并采用扫描电镜对其磨损机理进行了分析。结果表明:在本实验条件下,随着磨损时间的延长及试验载荷的增加,Cr5钢的磨损质量损失逐渐增加;当实验载荷小于200N时,Cr5型冷轧工作辊用钢的磨损形式主要为粘着磨损和磨粒磨损;当试验载荷为250N时,磨损形式主要为粘着磨损和疲劳剥落。 展开更多
关键词 cr5 磨损 组织
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Cr5钢过冷奥氏体转变研究 被引量:3
9
作者 李顺杰 杨弋涛 +3 位作者 彭坤 张洪奎 金曼 邵光杰 《上海金属》 CAS 2010年第4期1-4,共4页
通过膨胀法测试了Cr5钢过冷奥氏体连续及等温转变曲线,根据测得的CCT和TTT曲线对显微组织与硬度进行了研究,为Cr5钢的热处理与应用提供依据。
关键词 cr5 过冷奥氏体 奥氏体连续冷却转变曲线 奥氏体等温转变曲线
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Cr5冷轧辊堆焊修复技术研究 被引量:3
10
作者 牛犇 郭春富 +1 位作者 孙伟强 易江龙 《焊接技术》 2018年第4期127-130,共4页
文中采用自制药芯焊丝在Cr5钢板进行堆焊试验,通过金相组织分析和摩擦磨损试验,验证了Cr5冷轧辊堆焊的可行性。结果表明,药芯焊丝堆焊过程稳定,焊后成形美观;堆焊层金属组织以奥氏体组织为基体,硬质相颗粒弥散分布在基体中,组织均匀细小... 文中采用自制药芯焊丝在Cr5钢板进行堆焊试验,通过金相组织分析和摩擦磨损试验,验证了Cr5冷轧辊堆焊的可行性。结果表明,药芯焊丝堆焊过程稳定,焊后成形美观;堆焊层金属组织以奥氏体组织为基体,硬质相颗粒弥散分布在基体中,组织均匀细小;堆焊层平均硬度为HRC59,堆焊试样的耐磨性能优于Cr5钢的。 展开更多
关键词 药芯焊丝堆焊 冷轧辊 耐磨性 cr5
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Cr5钢的冷处理与其残余奥氏体含量 被引量:1
11
作者 孙世清 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期39-41,83,共4页
采用SLX-80型冷处理系统对淬火Cr5钢进行了不同温度的冷处理,采用综合物理测试系统的振动样品磁强计选件测试其磁性,并计算出不同状态Cr5钢中残余奥氏体含量,测试了不同状态钢的硬度。结果表明:Cr5钢在940℃淬火态、-60℃和-100℃冷处... 采用SLX-80型冷处理系统对淬火Cr5钢进行了不同温度的冷处理,采用综合物理测试系统的振动样品磁强计选件测试其磁性,并计算出不同状态Cr5钢中残余奥氏体含量,测试了不同状态钢的硬度。结果表明:Cr5钢在940℃淬火态、-60℃和-100℃冷处理态的残余奥氏体体积分数分别为14.1%,12.1%和10.5%,随冷处理温度的降低,钢中残余奥氏体含量明显减少;淬火态钢硬度在940℃淬火时最高,达到65.1HRC,淬火后经-100℃冷处理后可使钢的硬度提高至66.1HRC。 展开更多
关键词 cr5 残余奥氏体 冷处理 硬度
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奥氏体化温度和时间对Cr5钢组织和性能的影响 被引量:2
12
作者 岳慎伟 刘瑞莉 +2 位作者 王文焱 袁海伦 岳宗格 《河南科技大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2014年第1期4-8,2,共5页
运用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、金相软件和洛式硬度计,对Cr5钢组织进行了观察、物相(淬火前后)分析、碳化物含量的计算和硬度测试。研究结果表明:Cr5钢中碳化物相主要是Cr7C3、Cr23C6和Cr3C2相,其形貌特征有球状、椭球状和棒状,并... 运用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、金相软件和洛式硬度计,对Cr5钢组织进行了观察、物相(淬火前后)分析、碳化物含量的计算和硬度测试。研究结果表明:Cr5钢中碳化物相主要是Cr7C3、Cr23C6和Cr3C2相,其形貌特征有球状、椭球状和棒状,并且无规律地分布于基体上;淬火后碳化物部分溶入基体,未溶碳化物以细小颗粒状分布于马氏体上;碳化物的溶解量随温度的升高和保温时间的延长而增加,970℃时,碳化物大部分溶解;保温开始阶段,碳化物溶解速率较快,随时间的延长溶解速率减慢,超过60 min时,溶解速率趋于零;Cr5钢硬度随加热温度的升高和保温时间的延长先增加后降低,970℃加热保温60 min硬度达到峰值,为55.4HRC。 展开更多
关键词 cr5 淬火温度 保温时间 微观组织 硬度
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Cr5钢过烧温度的试验分析 被引量:2
13
作者 李顺杰 彭坤 +3 位作者 金曼 张洪奎 杨弋涛 邵光杰 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2010年第12期98-101,共4页
借助差示扫描量热仪(DSC)与金相显微分析,对Cr5钢过烧临界温度进行了试验。用Thermo-calc软件模拟了各合金元素对于过烧温度的影响,并对计算结果进行线性回归分析。结果表明,在Cr5钢的成分范围内其合金元素含量与过烧温度基本为单调递... 借助差示扫描量热仪(DSC)与金相显微分析,对Cr5钢过烧临界温度进行了试验。用Thermo-calc软件模拟了各合金元素对于过烧温度的影响,并对计算结果进行线性回归分析。结果表明,在Cr5钢的成分范围内其合金元素含量与过烧温度基本为单调递减的关系,其中对于过烧温度起主要影响作用的是碳。 展开更多
关键词 cr5 过烧温度 差示扫描量热法 合金元素
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Cr5支承辊用钢奥氏体化的实验研究 被引量:2
14
作者 范洪涛 石伟 金嘉瑜 《金属热处理》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第C00期111-115,共5页
在热模拟机上对Cr5支承辊用钢的珠光体-奥氏体(P—A)转变过程进行了实验研究,分析了加热速度对奥氏体化的影响。根据实测的膨胀曲线,提出了计算P-A相变转变量的数学模型,用其对P-A相变过程进行了预测,计算结果与试验值吻合较好。... 在热模拟机上对Cr5支承辊用钢的珠光体-奥氏体(P—A)转变过程进行了实验研究,分析了加热速度对奥氏体化的影响。根据实测的膨胀曲线,提出了计算P-A相变转变量的数学模型,用其对P-A相变过程进行了预测,计算结果与试验值吻合较好。对实际工件变速加热过程的预测方法提出了建议。 展开更多
关键词 cr5 奥氏体化 数学模型
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Cr5钢等温贝氏体相变的研究 被引量:1
15
作者 夏新 李青春 +1 位作者 李莉娟 翟启杰 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2015年第4期79-82,共4页
采用热膨胀仪测试了Cr5钢加热、冷却和贝氏体等温过程中的热膨胀曲线,研究了Cr5钢在不同温度和时间保温后的贝氏体/马氏体。结果表明,Cr5钢奥氏体化后在380、350、320℃保温,在350℃保温时贝氏体转变的孕育期最短,在320℃保温时贝氏体... 采用热膨胀仪测试了Cr5钢加热、冷却和贝氏体等温过程中的热膨胀曲线,研究了Cr5钢在不同温度和时间保温后的贝氏体/马氏体。结果表明,Cr5钢奥氏体化后在380、350、320℃保温,在350℃保温时贝氏体转变的孕育期最短,在320℃保温时贝氏体片最细。在350℃分别保温10、30、60、360min,随保温时间延长,组织中下贝氏体含量逐渐增加,马氏体量逐渐下降。贝氏体片条对奥氏体晶粒的分割产生细晶强化。贝氏体内部大量弥散析出的细小碳化物以及高硬度的马氏体基体,使贝氏体/马氏体复合组织有望获得较佳的强度和韧性。 展开更多
关键词 cr5 贝氏体 热膨胀曲线
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Cr5钢的热加工性能分析
16
作者 李颖 杜帅 +2 位作者 李敏 安红萍 何文武 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期151-161,共11页
使用Gleeble-1500D热模拟试验机进行了Cr5钢在变形温度为800~1250℃,应变速率为0.001~1 s^(-1)条件下的热拉伸试验和单道次热压缩试验,并用S-4800扫描电镜和电子显微镜分别对热拉伸断口的形貌和组织进行了观测。基于热拉伸试验研究了Cr... 使用Gleeble-1500D热模拟试验机进行了Cr5钢在变形温度为800~1250℃,应变速率为0.001~1 s^(-1)条件下的热拉伸试验和单道次热压缩试验,并用S-4800扫描电镜和电子显微镜分别对热拉伸断口的形貌和组织进行了观测。基于热拉伸试验研究了Cr5钢的断裂规律和热塑性。结果表明,在900~1250℃、0.001~1 s^(-1)的变形条件下Cr5钢均具有良好的热塑性,在研究的参数范围内,热塑性随变形温度和应变速率的升高而增强。基于热压缩试验分析研究了不同参数下的微观组织和热加工图。结果表明,温度越高,应变速率越低,材料的动态再结晶程度越高,且材料在低温、高应变速率下变形会出现失稳。Cr5钢的最佳热加工参数为1050~1200℃、0.1~0.01 s^(-1)。 展开更多
关键词 cr5 热塑性 断口形貌 热加工图
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脉冲磁场强度对Cr5钢等温贝氏体转变的影响 被引量:1
17
作者 南文明 李莉娟 +1 位作者 李青春 翟启杰 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期40-43,共4页
分别在Cr5钢等温贝氏体转变阶段施加0.5、1、1.5 T脉冲磁场,并与相同工艺下的正常等温贝氏体转变比较,研究不同强度脉冲磁场对Cr5钢等温贝氏体转变组织与性能的影响。结果表明,与正常等温贝氏体转变相比较,在Cr5钢等温贝氏体转变阶段施... 分别在Cr5钢等温贝氏体转变阶段施加0.5、1、1.5 T脉冲磁场,并与相同工艺下的正常等温贝氏体转变比较,研究不同强度脉冲磁场对Cr5钢等温贝氏体转变组织与性能的影响。结果表明,与正常等温贝氏体转变相比较,在Cr5钢等温贝氏体转变阶段施加脉冲磁场,随着磁场强度的提高,试样贝氏体转变量增多,残留奥氏体含量减少,抗压强度、压缩率和硬度降低。 展开更多
关键词 cr5 脉冲磁场 贝氏体
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冷轧辊坯正火冷却过程温度场和组织关系的模拟预测 被引量:1
18
作者 巩玄君 杨弋涛 +1 位作者 张洪奎 邵光杰 《上海金属》 CAS 2009年第4期46-50,共5页
针对冷轧辊坯生产中网状碳化物超标问题,借助于模拟软件DEFORM,并结合恰当物性参数的使用,建立了较为准确求解Cr5锻钢冷轧辊正火冷却过程的物理模拟方法,建立了冷却速度与钢组织的关系。模拟结果表明,大于0.21℃/s的临界冷却速度可望有... 针对冷轧辊坯生产中网状碳化物超标问题,借助于模拟软件DEFORM,并结合恰当物性参数的使用,建立了较为准确求解Cr5锻钢冷轧辊正火冷却过程的物理模拟方法,建立了冷却速度与钢组织的关系。模拟结果表明,大于0.21℃/s的临界冷却速度可望有效抑制网状碳化物的析出,此工作为热处理工艺优化奠定了重要的基础。 展开更多
关键词 cr5 冷轧辊坯 正火 温度场 网状碳化物 模拟预测
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基于田口方法的大型Cr5钢支承辊喷雾淬火工艺优化 被引量:1
19
作者 王葛 刘洋 +3 位作者 陈威宇 韩大阔 李磊 李强 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期196-202,共7页
为了提高大型Cr5锻钢支承辊的综合力学性能,论文基于数值模拟技术,并采用田口方法,以某大型Cr5锻钢支承辊喷雾淬火后辊身表面与中心温差、淬硬层深度以及轴向残余拉应力为性能指标,以淬火温度、淬火方式、冷却时间和介质温度为控制因子... 为了提高大型Cr5锻钢支承辊的综合力学性能,论文基于数值模拟技术,并采用田口方法,以某大型Cr5锻钢支承辊喷雾淬火后辊身表面与中心温差、淬硬层深度以及轴向残余拉应力为性能指标,以淬火温度、淬火方式、冷却时间和介质温度为控制因子,以工件的转移时间、环境温度和淬火温度测量误差为噪声因子,对该大型Cr5锻钢支承辊的喷雾淬火工艺进行了优化。通过方差分析得到了影响各性能指标的显著因素,并经综合分析给出了其最佳喷雾淬火工艺。结果表明,优化后的喷雾淬火工艺能有效降低支承辊辊身中截面的温度梯度,提高支承辊的淬硬层深度,并显著降低支承辊的淬火残余拉应力。 展开更多
关键词 田口方法 cr5 支承辊 淬火 数值模拟
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Cr5钢工作层的真空熔铸物理模拟 被引量:1
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作者 罗威 武迎麦 +2 位作者 陈锟 杨弋涛 邵光杰 《铸造技术》 CAS 北大核心 2010年第8期971-976,共6页
为了建立大型Cr5钢制品表面工作层的实验室研发平台,尝试采用真空电弧炉熔铸制备纽扣锭试样,对Cr5钢实际制造过程进行物理模拟,初步观察了锻造和热处理过程的组织变化,同时进行了力学性能的测试。在成分相近的条件下,真空熔铸的纽扣锭... 为了建立大型Cr5钢制品表面工作层的实验室研发平台,尝试采用真空电弧炉熔铸制备纽扣锭试样,对Cr5钢实际制造过程进行物理模拟,初步观察了锻造和热处理过程的组织变化,同时进行了力学性能的测试。在成分相近的条件下,真空熔铸的纽扣锭试样和电渣重熔铸锭试样在多道热加工过程中达到了组织相似和性能相似,并且伴随着工序的向前推进,两者的相似程度呈上升趋势。本物理模拟方法可用于Cr5钢大件制品表面工作层组织性能变化规律的追踪、分析,以及材质改良、优化、新材质的探索,降低研发成本,奠定Cr5系列大型钢制品表面工作层的研发基础。 展开更多
关键词 cr5 表面工作层 真空熔铸 物理模拟
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