Numerical Study of the Plastic Behaviour of a Low Alloy Steel during Phase Transformation

IntroductionItiswellknownthaphasetrapsformationsplayanimPortantroleontheresidualstressesandstrainsinducedbythermalprocessessuchasweldingandquenching.lnthispaPer,wefocusourattentiononthebehaviourofsteelsduringphasetransformations.AtheoreticalaPproachhasbeenachievedbyLeblondetal[1]andhasledtOamacroscopicmodelinthecaseofideal-plasticphases[2][3].Thenthemodelhasbeengeneralizedtotakestrainhardeningphenomenaintoaccount[4].ThetheoreticalaPproachhasbeenassessedandcompletedusingflniteelementsimulati…     

Calculation on the incubation period of proeutectoid ferrite transformation for Si-Mn TRIP steel

The incubation period of proeutectoid ferrite transformation for Si-Mn transformation induced plasticity (TRIP) steel has been calculated by the Aaronson’s incubation period model for transformation. The influences of chemical compositions and hot deformation of austenite on the incubation period have been taken into consideration in the calculation, and some parameters have been proposed and validated with the measured time temperature transformation (TTT) curves from dilation tests. The calculation results show that it is essential to take into account of the effect of solute atoms on the interfacial energy in the austenite grain boundaries. For hypoeutectoid steel, the incubation period of ferrite transformation increases with the increase of C and Mn contents, and C has a greater impact than that of Mn, while the incubation period of ferrite transformation decreases with the increase of Si content. Hot deformation shortens the incubation time and promotes austenite to ferrite transformation.     

典型冷作模具钢经强韧化奥氏体化后的过冷奥氏体中温转变研究

研究了典型冷作横具钢65Cr4W3Mo2VNb,Cr7Mo3V2Si 和 Cr12MoV 经强韧化奥氏体化后的过冷奥氏体中温转变,测定了其中温转变 TTT 曲线,求出强韧化奥氏体化后钢中基体含碳量,得出了奥氏体化温度和中温转变等温温度对下贝氏体组织的影响以及中温转变等温时间对下贝氏体量的影响规律,还得出了部分低温转变对随后中温转变下贝氏体形成孕育和和下贝氏体组织的影响特点,包括连续冷却和等温马氏体转变的影响规律.     

热处理对增材制造贝氏体钢组织及性能的影响

针对金属电弧增材制造过程热循环在线控制困难,导致成形组织不均、力学性能低下的问题,以辙叉用贝氏体钢为成形材料,研究了不同整体后热处理工艺对其电弧增材制造试样组织及性能的影响,并对热处理工艺进行了优化.研究结果表明:去应力退火后的电弧增材制造试样力学性能较差,且存在各向异性,经290 ℃等温淬火与280 ℃回火处理后,试样微观组织由回火索氏体转变为下贝氏体+回火马氏体,抗拉强度提升39%,屈服强度提升61%,断后延伸率提升29%,冲击韧性提升17%,硬度提升20%,且各向异性特征大大缓解,材料组织趋于均匀.      

Cr7Mo3V2Si钢的马氏体加下贝氏体复合组织的研究

研究了奥氏体化温度和中温等温时间对 Cr7Mo3V2Si 钢经中温转变后的硬度和组织的影响.结果表明,随奥氏体化温度升高,钢的硬度不断增加,下贝氏体晶粒急剧长大,随中温等温时间的延长,下贝氏体量增多,钢的硬度下降,超细化多要强韧化热处坤使 Cr7Mo3V2Si 钢的冲击韧性显著升高,使 Cr7Mo3V2Si 钢制 M12六角螺母冲头的使用寿命超过1万件.     

X65管线厚板控制冷却时的相变效应

为明确相变效应对X65管线厚板控制冷却的影响,通过开发线性混合热膨胀模型、拓展Avrami相变动力学模型和应用Leblond模型建立了热力耦合有限元模型.用该模型研究了X65管线厚板在上下层流冷却系数分别为3和1 kW/(m2.K)的非对称控制冷却时,相变效应对温度、残余应力和应变的影响.结果表明:相变期间,潜热减缓心部和下表面的冷却速度达50%、25%;潜热和TRIP效应分别产生峰值为89、-89 MPa,并且130、-170 MPa的应力可减小整体残余应力;相变膨胀产生峰值为723、-479 MPa的组织应力决定了整体残余应力大小及分布.     

静水压力对多孔形状记忆合金相变的影响

通过考虑静水压力的影响,对多孔形状记忆合金（SMA）马氏体相变的过程进行了分析．以12．5％的孔隙率为例,在等温条件下,只受到静水压力作用时,给出了任意静水压力作用下的应力分布情况,分析了各种马氏体相变阶段,计算了任意阶段中的平均马氏体体积分数值,得到了静水压力下多孔SMA的应力一应变关系曲线．结果表明：静水压力能够诱导多孔SMA发生马氏体相变,且在初始相变阶段影响较大,相变后期影响很小,是导致多孔SMA初始相变点低于实体S№的重要因素．     

Transformation Plasticity─The Effect on Metallo-Thermo-Mechanical Simulation of Carburized Quenching Process

IntroductionInelashcorhaersiblestrainaccompaniedbyslidingofcrystalsduetothermalandphasetransformationdilatationiswellknowntointensivelythethedistonionofworkpieceunderqUopching,andsomanynumericalsimulatonsll-7]havebeencAnedoutintheframeworkofmotallochermo-mechwhcsl1].Transformationplasticity(TP),anothekindofbeversiblestrain,isalsorecognizedasoneofdominantparwtersthechngthestr6ssanddistorton,andsomenumcricalcalculationaremadebytakingtheeffectintoconsideration.Figurelschematicallyillustraresthe…     

耐候钢09CuPCrNi拉伸变形行为与组织变化的研究

本文采用标准拉伸试验、光学金相和透射电镜研究了09CuPCrNi 热轧耐候钢的室温拉伸变形行为和组织变化结果表明,由于应力诱发马氏体相变发生及铁素体的加工硬化,引起材料出现锯齿状不连续屈服,应力诱发马氏体岛沿晶界呈连续网状分布及晶界珠光体组织导致塑性降低,马氏体岛由位错板条马氏体组成,变形后铁素体内位错密度升高.     

Prediction of Welding Residual Stress in 2. 25Cr-1Mo Steel Pipe

Introduction2.25Cr-1Mo-steel is widely used in thepetroleum industry and in steam power generatingof both nuclear and conventional power plants be-cause of its excellent high-temperature strength,corrosion resistibility,and resistance to high-tem-perature hydrogen attack.Because several alloy el-ements are added into2.25Cr-1Mo-steel,marten-site is prone to form after welding.It has been rec-ognized that phase transformation can radically af-fect the development of residual stresses[1-2].Inor…     

Development of Thermal Process and Numerical Modeling

IntroductionWithinrecentdecade,thenumericaIsimulationhasbeenrapidlyachievedandhasaPpliedtothermalmanufacturingprocess.ThephasetransformationiscomplicatedbythefactthatthereareseveralmicrostructuralscaIestoconsideHl1-I4].InordertorevealtheruIeofcomplexphasetransformation,itisnecessarytousethetoolofnumericalsimulationtomodelandcontroltheoverallprocessofphasetransformation.NowthecomputersimulationcangetsomereasonabIeresultSinmanyaspectsofthermalmanufacturingprocess:e.g.,thesimulationoftemperat…     

含硅钢下贝氏体生长方式：下贝氏体切变增厚

首先对贝氏体扩散控制台阶长大机制进行简要评述。认为台阶的存在并不能证明扩散控制台阶长大机制，提出了贝氏体相变过程中新相沿母相奥氏体层错面切变增厚的观点。在这种模型中，由于贝氏体铁素体片增厚借助于界面位错圈在奥氏体层错面上的扩展来完成，台阶的运动只能沿母相层错面切变滑移，而不会作侧向迁移，同时台阶侧面也不应是无序的非共格界面，切变运动的结果导致下贝氏体发生台阶与奥氏体层错条纹具有对应关系的实验现象。     

机车轮对过盈配合温差法装配的有限元模拟

与经典的力学方法相比，用有限元方法可以有效地分析复杂形状轴毂过盈配合的各种问题，从而提高轴毂过盈配合设计的可靠性．对机车轮对过盈配合温差法装配过程的有限元模拟说明，虽然在过盈量较小时，弹性和弹塑性有限元模拟都能够比较真实的模拟车轮与车轴中的应力分布，确切地反映轮毂配合间的接触边缘应力集中等，但是，当过盈量较大而发生塑性变形时，弹塑性模拟分析，能够比较准确地计算出轮对的塑性变形，因而，比弹性有限元模拟更加真实，因此，弹塑性有限元分析对安全性要求很高的机车轮对过盈配合的设计就更有指导意义．     

多晶Ni2.1Mn0.9Ga0.9C0.1合金的马氏体相变特征

采用电阻、热膨胀、磁致伸缩及光学金等试验方法研究了多晶Ni2.1Mn0.9Ga0.9C0.1合金的马氏体相变特征。结果表明：Ni2.1Mn0.9Ga0.9C0.1合金在400～100K之间发生两次相变,第一次为马氏体相变,它的热滞后比较小,马氏体相的电阻率高于母相的电阻率;而第二次相变的结构变化尚未澄清,它的热滞后比较大,新相的电阻率低于母相的电阻率。马氏体相变时,合金结晶方向长度收缩,磁致伸缩急剧减小。合金中马氏体基本为相互平行的片状组织。     

长江码头改造桩帽悬吊法施工技术

以某长江码头改造工程为背景,提出了在码头改造工程中改建桩帽底标高比原桩帽标底标高低,且施工受水位影响大的高桩码头改建中桩帽施工采用悬吊支架施工的新技术、新方法。     

GPS坐标向北京54坐标转换的方法

GPS测量得到的是WGS-84的地心空间直角坐标,而工程中通常使用地方独立坐标系。两者的转换方法一般分为平面转换模型和空间转换模型。平面转换模型原理简单,数值稳定可靠,但只适用于小范围的CPS测量;空间转换模型可用于大范围的CPS测量,按实际情况又分为七参数转换和三参数转换两种。对这两种转换模型进行介绍。     

桥梁结构钢裂纹塑性区的研究及应用

为了研究裂纹塑性对裂纹扩展的影响,利用工程简化算法、应力函数法、扩展有限元法对桥梁钢裂尖塑性区的尺寸和形状分别进行了计算;由于平面应力和平面应变情况下尾迹场循环塑性的特性不同,利用不连续扩展有限元对两种情况下尾迹场的循环塑性和塑性累积进行了模拟分析,探讨了裂尖塑性区、循环塑性区的形成和尾迹场产生压应力的机理.研究结果表明:裂尖塑性区尺寸与应力水平（名义应力与屈服极限的比值）的平方成正比,当应力水平大于0.4时,裂尖塑性区尺寸需要考虑应力水平的影响;裂尖塑性区的形状以蝶形向前伸展,使裂纹尾迹场免受裂尖高应力场的拉伸作用,有利于裂纹闭合;裂尖塑性区存在材料的逆向流动,在循环塑性区裂纹表面的塑性累积产生压应力效应有利于裂纹提前闭合,这种塑性诱发的裂纹提前闭合对研究变幅加载、过载引起的裂纹扩展滞后有重要意义.      

多晶Ni2.1Mn0.9Ca0.9C0.1合金的马氏体相变特征

采用电阻、热膨胀、磁致伸缩及光学金相等试验方法研究了多晶合金的马氏体相变特征．结果表明：合金在400～100K之间发生两次相变，第一次为马氏体相变，它的热滞后比较小，马氏体相的电阻率高于母相的电阻率；而第二次相变的结构变化尚未澄，它的热滞后比较大，新相的电阻率低于母相的电阻率．马氏体相变时，合金结晶方向长度收缩，磁致伸缩急剧减小．合金中马氏体基本为相互平行的片状组织．     

Finite Element Method Analysis of Stress Field Considering Thermal Coupled Force During Laser Process

IntroductionLaserphasetransformationhardeningisanewtechnologyduringwhichlaserheatresourceactsdirectlyonsurfaceofmaterialandcompositionscharacteristicofmaterialischanged.Thetechnologyproce8sesacharacterofrapidheatvelocity,highheattempelatureandquickcoolingspeed(l0'col0'aC/s).Thecompositionandcharacteristicofmaterialvariedwithvariousinnertemperaturewillleadtothermalresidualstress.Itiswellknownthattheresidualstressaffectssignificantlyoncharacteristicofmaterial,suchasimProvingstrengthoffatigUere…     

黏土脏污对道砟集料的应力-剪胀关系影响

列车循环荷载下，铁路地基层中的黏土颗粒会逐渐侵入道砟层，降低道床承载性能. 通过开展一系列大型直剪试验，对黏土脏污质污染下的受格栅加筋道砟集料和未受格栅加筋道砟集料的强度及变形发展、应力-剪胀关系进行了研究. 试验结果表明:随着脏污程度的增加，道砟集料在剪切过程中强度及法向变形均降低；干净道砟集料的应力比与剪胀比呈一阶线性关系，而黏土污染的道砟集料塑性增强，在剪应力峰值状态下剪胀比更高而抗剪强度发展缓慢，导致应力比与剪胀比呈二阶多项式关系；高法向压力下，道砟集料具有更低的剪胀比；黏土脏污质的存在会减小道砟集料的变形破坏速率，但降低了集料的抗剪强度，而格栅的加筋作用可弥补由于黏土脏污引起的强度降低.