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A novel unified model predicting flow stress and grain size evolutions during hot working of non-uniform as-cast 42crmo billets

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Chinese Journal of Aeronautics 2019年第2期32卷 531-545页

作者： Lianggang GUO Fengqi WANG Pengliang ZHEN Xuechao LI Mei ZHAN School of Materials Science and Engineering Northwestern Polytechnical University

The cast preformed forming process(CPFP) is increasingly considered and applied in the metal forming industries due to its short process, low cost, and environmental friendliness, especially in the aerospace field. However, how to establish a unified model of a non-uniform as-cast billet depicting the flow stress and microstructure evolution behaviors during hot working is the key to microstructure prediction and parameter optimization of the CPFP. In this work, hot compression tests are performed using a non-uniform as-cast 42 crmo billet at 1123–1423 K and 0.01–1sà1. The effect laws of the non-uniform state of the as-cast billet with different initial grain sizes on the flow stress and microstructure are revealed deeply. Based on experimental results, a unified model of flow stress and grain size evolutions is developed by the internal variable modeling method. Verified results show that the model can well describe the responses of the flow stress and microstructure to deformation conditions and initial grain sizes. To further evaluate its reliability, the unified model is applied to FE simulation of the cast preformed ring rolling *** predictions of the rolling force and grain size indicate that it could well describe the flow stress and microstructure evolutions during the process.

关键词： Cast preformed forming process Flow stress Grain size Non-uniform as-cast 42crmo billet Ring rolling Unified model

Vacuum brazing of TiAl to 42crmo steel with Ag-Cu-Ti filler metal

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中国有色金属学会会刊：英文版 2005年第S3期15卷 331-334页

作者：李玉龙冯吉才何鹏 National Key Laboratory of Advanced Welding Production Technology Harbin Institute of Technology Harbin 150001China

Vacuum brazing of TiAl to 42crmo steel was carried out at 8601000℃ for 5min using Ag-33Cu- 4.5Ti （mass fraction, %） filler metal. Formation phases and microstructures of the joints were investigated by SEM and EPMA. The strength of the joints were evaluated by means of tensile tests. The results show that five interfacial formation phases occur in the brazing seam: AlCuTi and AlCu2Ti compounds, Ag solid solution, Ag-Cu eutectic phase and the reaction layer of TiC adjacent to the steel. The tensile strength of the brazed joints changes with the chang of brazing temperature. When the brazing temperature is 900℃, the tensile strength of the joint is 347MPa. TiAl turbine and 42crmo steel shaft was brazed and the strength of TiAl/42crmo turbine rotor was evaluated by means of tensile test, when the tensile load reached 100kN the joint of the rotor kept well.

关键词： vacuum brazing TiAl 42crmo steel microstructure tensile strength

Influence of filler metal and processing on brazed joints of TiAl alloy and 42crmo

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中国有色金属学会会刊：英文版 2005年第S3期15卷 335-338页

作者：朱颖王国建李文轶张茉康慧曲平 Department of Material Processing and Control Engineering Beijing University of Aeronautics and Astronautics Beijing 100083 China

The filler metals of AgAlTi and AgAlTiCo were selected for the vacuum brazing of TiAl alloy and 42crmo under different processing parameters. The results show that for both filler metals, the highest tensile strength of joint can be achieved at 950℃, 15min, and with the addition of Co the joint strength becomes higher. By the comparison of the microstructure of joints, the joint interface is the main factor that influences the joint strength.

关键词： filler metal processing vacuum brazing TiAl 42crmo

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42crmo零件电镀针孔缺陷原因分析

南方金属 2025年第01期 26-29页

作者：王银国黄德伟黎海微程强尹池英宝武杰富意特殊钢有限公司

某钢厂42crmo圆钢在下游客户电镀时产生针孔缺陷，采用光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）等分析手段，对表面针孔缺陷进行了宏观形貌、显微组织等分析。结果表明，大颗粒非金属夹杂物是导致表面针孔缺陷产生的主要原因。针对此... 详细信息

某钢厂42crmo圆钢在下游客户电镀时产生针孔缺陷，采用光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）等分析手段，对表面针孔缺陷进行了宏观形貌、显微组织等分析。结果表明，大颗粒非金属夹杂物是导致表面针孔缺陷产生的主要原因。针对此类缺陷，提出了相应的改进措施。

关键词： 42crmo 电镀针孔缺陷

42crmo轧辊激光熔覆TiC-VC增强铁基熔覆层性能

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强激光与粒子束 2013年第11期25卷 2856-2860页

作者：张辉邹勇邹增大王振坤山东大学材料液固结构演变与加工教育部重点实验室济南250061

采用同步送粉方式,在42crmo轧辊基材上利用钛铁、钒铁和石墨等通过激光熔覆原位自生反应,制备了成型良好、致密无气孔、无裂纹、与基体呈冶金结合的TiVC2增强铁基熔覆层.利用X射线衍射、电子探针、显微硬度计、电化学工作站研究了熔覆... 详细信息

采用同步送粉方式,在42crmo轧辊基材上利用钛铁、钒铁和石墨等通过激光熔覆原位自生反应,制备了成型良好、致密无气孔、无裂纹、与基体呈冶金结合的TiVC2增强铁基熔覆层.利用X射线衍射、电子探针、显微硬度计、电化学工作站研究了熔覆层的显微组织及性能.结果表明,熔覆层中碳化物为TiVC2,TiVC2大小约0.5～2.0μm,呈多角块状均匀分布,碳化物对应两种不同的形核机制：以氧化铝异质形核和碳化物自发形核.随着熔覆合金粉末中TiC-VC数量的增加,熔覆层硬度并不呈简单的线性增加,熔覆层的耐蚀性逐渐变差.

关键词：激光熔覆原位自生 TiC-VC 42crmo 耐蚀性

高强度高韧性风电螺栓用42crmo钢的生产实践

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南方金属 2025年第01期 15-18页

作者：杜光宝张高峰邹虎林作津中冶检测认证有限公司芜湖新兴铸管有限责任公司

采用“BOF-LF-RH-CC-轧制”流程，试制高强度高韧性风电螺栓用42crmo钢，设计了合适的化学成分，强化钢水转炉终点控制，LF造白渣脱氧及吸附夹杂物，连铸保护浇铸，电磁搅拌并结合PMO工艺，加热对铸坯进行高温扩散，采用低温轧制等关键... 详细信息

采用“BOF-LF-RH-CC-轧制”流程，试制高强度高韧性风电螺栓用42crmo钢，设计了合适的化学成分，强化钢水转炉终点控制，LF造白渣脱氧及吸附夹杂物，连铸保护浇铸，电磁搅拌并结合PMO工艺，加热对铸坯进行高温扩散，采用低温轧制等关键生产工艺。试制结果表明：42crmo钢材纯净度高、组织均匀以及力学性能优良，经调质后圆钢心部回火索氏体组织达到≥90%。

关键词： 42crmo 风电回火索氏体生产工艺

中间层材料对TiAl合金与42crmo钢摩擦焊接头性能的影响研究

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稀有金属材料与工程 2023年第7期52卷 2519-2524页

作者：李娜杜随更王晋伟西北工业大学航空发动机高性能制造工业和信息化部重点实验室陕西西安710072 平凉职业技术学院机电工程系甘肃平凉744000 中国北方发动机研究所山西大同037036

TiAl合金与42crmo直接摩擦焊接性较差,为此分别引入高温合金GH3039、K418、N80A和纯镍N6作为中间材料,对TiAl-GH3039/K418/N80A/N6-42crmo异种材料的摩擦焊接工艺进行了研究。采用硬度计、扫描电镜和电子万能试验机对焊后接头区域的硬... 详细信息

TiAl合金与42crmo直接摩擦焊接性较差,为此分别引入高温合金GH3039、K418、N80A和纯镍N6作为中间材料,对TiAl-GH3039/K418/N80A/N6-42crmo异种材料的摩擦焊接工艺进行了研究。采用硬度计、扫描电镜和电子万能试验机对焊后接头区域的硬度、组织和焊合区成分变化以及接头力学性能进行了分析。研究表明,TiAl合金与异种材料焊后接头中形成了复杂的多层状金属间化合物;TiAl合金与GH3039、N80A的摩擦焊接性较好,与K418、N6的摩擦焊接性较差;根据不同材料线膨胀系数随温度的变化规律、与TiAl合金摩擦焊接后接头的性能及其与42crmo的摩擦焊接性,最终选择GH3039作为中间材料。通过引入中间材料,摩擦焊制备了TiAl合金涡轮-42crmo转轴的异种材料整体转子,使得TiAl合金在涡轮增压器领域的应用成为可能。

关键词： TiAl合金 42crmo 摩擦焊接异种材料

42crmo钢在氯离子溶液中的腐蚀行为研究

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表面技术 2017年第8期46卷 216-220页

作者：周文兰伟赵帅曹献龙邓洪达重庆科技学院冶金与材料工程学院重庆401331

目的通过研究42crmo钻具用钢在常温下不同Cl^-浓度溶液中的腐蚀行为,为其腐蚀速率的预测奠定一定基础。方法采用浸泡实验、电化学测试技术研究42crmo在不同浓度NaCl溶液中的平均腐蚀速率和电化学特性,并结合SEM扫描电镜对浸泡58 h后的... 详细信息

目的通过研究42crmo钻具用钢在常温下不同Cl^-浓度溶液中的腐蚀行为,为其腐蚀速率的预测奠定一定基础。方法采用浸泡实验、电化学测试技术研究42crmo在不同浓度NaCl溶液中的平均腐蚀速率和电化学特性,并结合SEM扫描电镜对浸泡58 h后的挂片试样进行分析。结果浸泡实验分析表明,当Cl^-达到60 g/L时,42crmo钢的腐蚀速率达到最大值,为0.124 g/(m^2·h);当Cl^-浓度继续增大时,腐蚀速率随Cl^-浓度的增加而逐渐减小。开路电位Eocp分析表明,随着Cl^-浓度的增加,Eocp总体呈现下降趋势,显示出较大的腐蚀倾向性。极化曲线分析表明,阴极极化曲线的斜率明显比阳极大,并且自腐蚀电流密度在60 g/L Cl^-溶液中达到最大值,为5.952 35μA/cm^2。腐蚀形貌研究表明,42crmo浸泡58 h后,表面的腐蚀产物分布并不均匀,均发生了局部点蚀现象。结论随着Cl^-浓度的不断增大,42crmo钢的平均腐蚀速率呈现先增大后减小的趋势,且在Cl^-为60 g/L时,平均腐蚀速率最大。42crmo钢在静态常温下高Cl^-浓度溶液中以局部点蚀为主,其电化学腐蚀过程主要受阴极去氧极化的控制。

关键词： 42crmo Cl^- 腐蚀行为点蚀耐蚀性电化学特性

TiAl合金与42crmo钢钎焊接头界面反应层成长及其对力学性能的影响

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稀有金属材料与工程 2012年第10期41卷 1833-1836页

作者：李玉龙冯吉才何鹏杨瑾南昌大学江西南昌330031 哈尔滨工业大学现代焊接生产技术国家重点实验室黑龙江哈尔滨150001

在1143～1213K、120～1500s参数范围内以Ag-Cu-Ti箔为钎料对TiAl合金与42crmo钢进行了真空钎焊试验。采用光学显微镜、扫描电镜、元素面扫描和能谱分析等方法对界面组织进行了分析,测量了界面反应层厚度。分析了界面反应层的形成过程及... 详细信息

在1143～1213K、120～1500s参数范围内以Ag-Cu-Ti箔为钎料对TiAl合金与42crmo钢进行了真空钎焊试验。采用光学显微镜、扫描电镜、元素面扫描和能谱分析等方法对界面组织进行了分析,测量了界面反应层厚度。分析了界面反应层的形成过程及受控因素,计算了反应层成长的动力学参数。结果表明,接头界面反应层包括靠近TiAl合金的AlCuTi+Ti3Al层、AlCu2Ti层以及靠近42crmo钢的TiC层,其成长活化能分别为324.97、207.97、338.03kJ/mol。TiAl合金与钎料的界面反应层受控于液态钎料中的Cu元素,成长较快;42crmo钢与钎料间的TiC层受控于固态钢中C元素,成长较慢。脆性反应层AlCuTi+Ti3Al层厚度为3.3μm时接头强度最高,脆性层厚度继续增大,接头强度显著下降。

关键词： TiAl 42crmo 钎焊界面反应层动力学参数