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Critical precipitation behavior of MnTe inclusions in resulfurized steels during solidification

International Journal of Minerals,Metallurgy and Materials 2024年第8期31卷 1849-1857页

作者： Xiangyu Xu Lu Zhang Zifei Wang Qianren Tian jianxun fu Xuemin Wang Center for Advanced Solidification Technology(CAST) School of Materials Science and EngineeringShanghai UniversityShanghai 200444China State Key Laboratory of Advanced Special Steel Shanghai UniversityShanghai 200444China Collaborative Innovation Center of Steel Technology University of Science and Technology BeijingBeijing 100083China Yangjiang Branch Guangdong Laboratory for Materials Science and Technology(Yangjiang)Advanced Alloys LaboratoryYangjiang 529500China

Te treatment is an effective method for modifying sulfide inclusions,and MnTe precipitation has an important effect on thermal brittleness and steel corrosion *** most actual industrial applications of Te treatment,MnTe precipitation is *** critical precipitation behavior of MnTe inclusions was investigated through scanning electron microscopy,transmission electron microscopy,machine learning,and first-principles *** preferentially precipitated at the container mouth for sphere-like sulfides and at the interface between MnS grain boundaries and steel matrix for rod-like *** MnS/MnTe interface was semicoherent.A composition transition zone with a rock-salt structure exhibiting periodic changes existed to maintain the semicoherent *** critical precipitation behavior of MnTe inclusions in resulfurized steels involved three stages at varying ***,Mn(S,Te)precipitated during ***,MnTe with a rock-salt structure precipitated from Mn(S,Te).Third,MnTe with a hexagonal NiAs structure transformed from the rock-salt *** solubility of Te in MnS decreased with decreasing *** critical precipitation behavior of MnTe inclusions in resulfurized steels was related to the MnS precipitation *** the increase in MnS precipitation temperature,the critical Te/S weight ratio *** consideration of the cost-effectiveness of Te addition for industrial production,the Te content in resulfurized steels should be controlled in accordance with MnS precipitation temperature and S content.

关键词： resulfurized steels modification of inclusion manganese telluride precipitation

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Optimal Design of a 3-Leg 6-DOF Parallel Manipulator for a Specific Workspace

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Chinese Journal of Mechanical Engineering 2016年第4期29卷 659-668页

作者： fu jianxun GAO Feng State of Key Laboratory of Mechanical System and Vibration Shanghai Jiao Tong University

Researchers seldom study optimum design of a six-degree-of-freedom（DOF） parallel manipulator with three legs based upon the given *** optimal design method of a novel three-leg six-DOF parallel manipulator（TLPM） is *** mechanical structure of this robot is introduced,with this structure the kinematic constrain equations is *** solutions of the forward kinematics are worked out,one configuration of this robot,including position and orientation of the end-effector are graphically ***,on the basis of several extreme positions of the kinematic performances,the task workspace is *** algorithm of optimal designing is introduced to find the smallest dimensional parameters of the proposed *** illustrate the design results,and a design stability index is introduced,which ensures that the robot remains a safe distance from the boundary of sits actual ***,one prototype of the robot is developed based on this *** method can easily find appropriate kinematic parameters that can size a robot having the smallest workspace enclosing a predefined task *** improves the design efficiency,ensures that the robot has a small mechanical size possesses a large given workspace volume,and meets the lightweight design requirements.

关键词： parallel robot optimal design workspace three legs

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汽车用非调质钢的发展现状及趋势

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钢铁钒钛 2024年第2期45卷 115-124页

作者：刘年富沈伟田钱仁付建勋上海大学先进凝固技术中心省部共建高品质特殊钢国家重点实验室上海200444 宝武杰富意特殊钢有限公司广东韶关512123

分析了国内外非调质钢在汽车零部件领域的发展历程及现状,重点分析了非调质钢的强韧化技术措施、硫化物形态和分布的控制技术,以及材料偏析的控制措施。非调质钢强韧化主要通过成分及生产工艺优化和组织优化两个途径实现,硫化物形态和... 详细信息

分析了国内外非调质钢在汽车零部件领域的发展历程及现状,重点分析了非调质钢的强韧化技术措施、硫化物形态和分布的控制技术,以及材料偏析的控制措施。非调质钢强韧化主要通过成分及生产工艺优化和组织优化两个途径实现,硫化物形态和分布可以从冶炼、凝固和轧制等过程进行调控,硫化物偏析可以从凝固过程和连铸工艺进行改善。未来,随着非调质钢市场的发展及品种需求的进一步提升,非调质钢将向着多品种化、微合金高强化、易切削化、高速化及高可靠性方向进一步发展。

关键词：汽车用钢非调质钢组织强韧化硫化物

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18CrNiMo7-6齿轮钢动态再结晶模型和数值模拟

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锻压技术 2024年第9期49卷 195-201,229页

作者：谢一夔王忠英付建勋刘辉上海大学材料科学与工程学院上海200444 钢铁研究总院华东分院江苏淮安223007 安徽建筑大学材料与化学工程学院安徽合肥230601

利用Gleeble-3500热模拟机对18CrNiMo7-6齿轮钢进行单道次压缩试验,旨在探索钢材在不同变形温度和应变速率下的动态再结晶行为及晶粒尺寸演变规律。通过建立动态再结晶模型和晶粒尺寸模型,并利用Deform-3D有限元仿真软件进行模拟,揭示... 详细信息

利用Gleeble-3500热模拟机对18CrNiMo7-6齿轮钢进行单道次压缩试验,旨在探索钢材在不同变形温度和应变速率下的动态再结晶行为及晶粒尺寸演变规律。通过建立动态再结晶模型和晶粒尺寸模型,并利用Deform-3D有限元仿真软件进行模拟,揭示了试样中心区域的完全再结晶特征及其随温度变化的扩展趋势。模拟结果表明:试样中心区域完全再结晶,并随着变形温度的增大而扩大。低应变速率条件下,由于畸变能和位错积累的不足,使得不完全再结晶区域增加。晶粒尺寸随变形温度的降低而减小,但可能导致混晶。同时,低应变速率时中心和膨胀区的晶粒尺寸普遍较大,而随着变形的增加,晶粒尺寸在两端呈现出相反的变化趋势,这种混晶现象尤为显著。

关键词： 18CrNiMo7-6钢动态再结晶晶粒尺寸演变单道次压缩试验 Deform-3D

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Mechanism of broadening of slab in continuous casting

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Science China(Technological Sciences) 2011年第5期54卷 1228-1233页

作者： fu jianxun LI JingShe ZHANG Hui School of Metallurgical and Ecological Engineering Universi(y of Science& Technology Beijing Beijing 100083 China School of Mechatronics Engineering University ofJiaozuo Jiaozuo 454000 China National Engineering Research Center of Continuous Casting Technology China Iron & Steel Research Institute Group Beijing 100081

The mechanism of broadening of slab in continuous casting was studied by numerical simulations and experimental measurements in factories. The mechanism is derived by gradual exclusion of various factors related to the broadening of slab. It is concluded that the slab exposes to no constraint at the direction of narrow face. Because of the static pressure of molten steel, the slab deforms creepily in the direction that consequently results in the broadening of slab. The broadening of slab increases with casting speed and static pressure of molten steel. The decrease of secondary cooling intensity and strength of steel at high temperature also contribute to the broadening of slab. The micro-alloying plays an important role in improving the strength of steel and in reducing the broadening of slab.

关键词： broadening of slab continuous casting secondary cooling zone thermo-mecbanical viscoelastic-plastic

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G95Cr18轴承钢模铸坯夹杂物及碳化物解析

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钢铁钒钛 2024年第4期45卷 189-197页

作者：付宇豪吴强朱浩然季灯平刘斌付建勋上海大学材料科学与工程学院先进凝固技术中心省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室浙江青山钢铁有限公司鞍钢集团北京研究院

基于Thermo-calc软件分析了G95Cr18轴承钢基体组织、相变及碳化物析出情况，用金相显微镜、扫描电镜对模铸坯组织、夹杂物和碳化物进行了解析。研究表明，在G95Cr18轴承钢铸坯中，夹杂物主要成分为Ce、O、Al、Ca等，夹杂物类型主要为稀... 详细信息

基于Thermo-calc软件分析了G95Cr18轴承钢基体组织、相变及碳化物析出情况，用金相显微镜、扫描电镜对模铸坯组织、夹杂物和碳化物进行了解析。研究表明，在G95Cr18轴承钢铸坯中，夹杂物主要成分为Ce、O、Al、Ca等，夹杂物类型主要为稀土氧硫化物Ce-Al-O-Ca-S，同时还发现少量镁铝尖晶石Al-Mg-O，夹杂物密度为31～48 mm-2，夹杂物尺寸集中分布在2.2～2.6μm，夹杂物面积占比为0.02%～0.03%；碳化物边部至心部面积占比由3.0%逐渐增加到7.5%，碳化物形貌有块状→棒状→长条状→网状的转变趋势，靠近铸坯心部网状碳化物大多沿晶界分布；碳化物类型为：亮白色富含Nb的MC型碳化物和灰色富含Cr元素的M7C3型碳化物。MC型碳化物的尺寸相较M7C3型碳化物小，在晶内以块状碳化物形式存在，在晶界处以网状碳化物形式存在。

关键词： G95Cr18轴承钢夹杂物碳化物 Thermo-calc软件

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低硫非调质钢水口结瘤机理解析

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炼钢 2024年第3期40卷 50-55页

作者：张璐余大江王梓菲黎玉唐付建勋上海大学材料科学与工程学院先进凝固技术中心省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室上海200444 宝钢股份中央研究院上海200444

非调质钢含有较高的铝,经钙处理工艺后,易导致水口结瘤。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜分析了某厂低硫非调质钢连铸水口结瘤物试样,结合热力学计算分析,揭示水口结瘤的原因。研究表明:水口结瘤物主要为CaS,其在钢液凝固过程中从钢液... 详细信息

非调质钢含有较高的铝,经钙处理工艺后,易导致水口结瘤。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜分析了某厂低硫非调质钢连铸水口结瘤物试样,结合热力学计算分析,揭示水口结瘤的原因。研究表明:水口结瘤物主要为CaS,其在钢液凝固过程中从钢液中以直接、间接两种方式析出,钙添加过量是导致水口结瘤的主要原因,后续可通过优化钢液的钙铝比来保证连铸的顺行,消除结瘤现象。

关键词：非调质钢钙处理水口结瘤硫化钙热力学分析

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微量碲对38MnVS非调质钢切削性能影响研究

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钢铁钒钛 2024年第1期45卷 182-187页

作者：刘年富李杰田钱仁徐翔宇付建勋上海大学材料科学与工程学院先进凝固技术中心省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室上海200444 宝武杰富意特殊钢有限公司广东韶关512123

为探讨碲改质对非调质钢切削性能的影响机制,对38MnVS非调质钢进行了加碲的硫化物改质试验,并对比加碲对钢中硫化物形态及切削性能的影响。结果表明,加入微量碲(0.0020%)后钢中硫化物形态显著改善,硫化物长宽比降低;由于加碲后硫化物形... 详细信息

为探讨碲改质对非调质钢切削性能的影响机制,对38MnVS非调质钢进行了加碲的硫化物改质试验,并对比加碲对钢中硫化物形态及切削性能的影响。结果表明,加入微量碲(0.0020%)后钢中硫化物形态显著改善,硫化物长宽比降低;由于加碲后硫化物形态的改善,降低了切削过程中的切削力,减小了刀具的磨损,阻止了积屑瘤的产生,同时改善了工件表面粗糙度,从而改善非调质钢的切削性能。

关键词：非调质钢切削性碲硫化物

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Cr12MoV钢铸坯碳化物解析

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中国冶金 2024年第9期34卷 45-54页

作者：郑鹏刘松涛徐翔宇刘斌付建勋上海大学材料科学与工程学院先进凝固技术中心省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室鞍钢集团北京研究院有限公司

Cr12MoV钢是应用最广泛的冷作模具钢，属于高铬高碳莱氏体钢，钢中碳化物的形态、数量、大小和分布对Cr12MoV钢的性能有重要影响。采用金相显微镜、扫描电镜、夹杂物三维腐刻装置、X射线衍射仪和能谱分析仪对某厂生产的Cr12MoV模铸坯中... 详细信息

Cr12MoV钢是应用最广泛的冷作模具钢，属于高铬高碳莱氏体钢，钢中碳化物的形态、数量、大小和分布对Cr12MoV钢的性能有重要影响。采用金相显微镜、扫描电镜、夹杂物三维腐刻装置、X射线衍射仪和能谱分析仪对某厂生产的Cr12MoV模铸坯中碳化物类型、形态及分布情况进行解析，使用Thermo-Calc 2020b计算Cr12MoV冷作模具钢的相转变和碳化物析出行为。结果表明，Cr12MoV冷作模具钢碳化物类型为富铬富铁的M7C3型碳化物和M23C6型碳化物，M7C3型碳化物所含主要元素为铬、铁、碳、钼，M23C6型碳化物所含主要元素为铁、铬、钼、碳。铸坯中碳化物形貌主要可以分为4类，颗粒状碳化物、块状碳化物、棒状碳化物、网状碳化物。颗粒状碳化物尺寸为2～5μm,块状碳化物尺寸为10～15μm,棒状碳化物尺寸为30～40μm,网状碳化物由颗粒状、块状、棒状碳化物聚集形成，其尺寸达80μm。从边部到芯部碳化物形态的演变规律为颗粒状→块状→棒状→网状，边部到芯部碳化物不均匀性逐渐增强，边部碳化物呈颗粒状弥散分布，1/4处碳化物呈长棒状，芯部碳化物偏聚成网状；铸坯从边部到芯部，碳化物的平均等效直径由边部的5.7μm增加到芯部的8.5μm,碳化物面积比例由边部的8.2%增长到芯部的9.5%,碳化物的密度由边部的2 961个/mm2下降到芯部的1 189个/mm2。通过解析Cr12MoV钢铸坯中碳化物的类型、形态与分布，寻找碳化物在铸坯中的分布规律，为工厂调控钢中碳化物形态、优化钢的性能提供理论依据。

关键词： Cr12MoV 冷作模具钢模铸坯碳化物三维腐刻

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碲对40Cr13塑料模具钢加工性能的影响

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机械工程材料 2024年第2期48卷 49-55页

作者：周茂华钟亮美唐佳丽陈炜付建勋攀钢集团四川长城特殊钢有限责任公司江油621000 上海大学材料科学与工程学院先进凝固技术中心省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室上海200444

对硬度为41,38,36 HRC的无碲低硫(硫质量分数为0.003%)40Cr13钢,41 HRC的含碲中硫(碲质量分数为0.003%,硫质量分数为0.022%)40Cr13钢以及硬度为33,41 HRC的无碲高硫(硫质量分数为0.070%)40Cr13钢进行了铣削、钻削及抛光试验,分析了夹杂... 详细信息

对硬度为41,38,36 HRC的无碲低硫(硫质量分数为0.003%)40Cr13钢,41 HRC的含碲中硫(碲质量分数为0.003%,硫质量分数为0.022%)40Cr13钢以及硬度为33,41 HRC的无碲高硫(硫质量分数为0.070%)40Cr13钢进行了铣削、钻削及抛光试验,分析了夹杂物的形貌与显微硬度,研究了碲对试验钢加工性能的影响。结果表明:相比无碲低硫钢,含碲中硫钢中夹杂物主要为MnS,尺寸增大,长宽比几乎未变,多为椭球状;无碲高硫钢中夹杂物主要为MnS,数量、尺寸、长宽比均增加,为长条状;碲在硫化物中的固溶使得含碲中硫钢中硫化物的显微硬度增大;相同硬度下,含碲中硫钢的铣削力、钻削力、铣削后的表面粗糙度相比无碲低硫钢更小,加工性能更好,但抛光后表面粗糙度更大,抛光性能略差。

关键词：易切削模具钢碲改质切削力表面粗糙度抛光性能

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