Gleeble物理模擬在鋼鐵材料領域的運用

王青峰河北省秦皇島市河北大街西段438號電話傳真郵編：066004手機信箱：燕山大學材料科學與工程學院Gleeble物理模擬在鋼鐵材料領域的運用王青峰河北1提綱1.什么是Gleeble物理模擬2.Gleeble-3500系統簡介3.Gleeble物理模擬技術在材料領域的運用概述4.Gleeble物理模擬技術在鋼鐵材料領域的運用5.Gleeble物理模擬技術運用的新進展6.DSI-YSU材料加工Gleeble物理模擬聯合實驗室提綱1.什么是Gleeble物理模擬2什么是Gleeble物理模擬1.借助于模擬裝置；2.利用縮小的試樣；3.再現受熱/受力過程；4.揭示組織與性能的變化規律；5.優化工藝、保證質量。什么是Gleeble物理模擬1.借助于模擬裝置；3Gleeble-3500系統簡介Hi-speedresistantheatingHi-speedcompressionandtensionAccurate,Dynamic,Flexile,VersatileProvidedorself-designedGripsanddiesVacuumTankQuenching……Gleeble-3500系統簡介Hi-speedresis4物理模擬技術的運用領域材料基礎研究材料性能實驗材料加工過程模擬物理模擬技術的運用領域材料基礎研究材料性能實驗材料加工過5材料基礎研究固態相變/臨界點/等溫轉變/連續冷卻轉變熔化/凝固加工硬化/軟化形變組織的動靜態回復/再結晶材料熱塑性/超塑性組織細化/超細晶和納米晶塊材裂紋敏感性熱膨脹與熱收縮行為沉淀相粒子行為/析出/粗化/回溶材料基礎研究固態相變/臨界點/等溫轉變/連續冷卻轉變6材料熱/機械加工性能實驗熱拉伸性能/高溫強度/熱塑性/超塑性單軸熱壓縮性能/流變應力曲線動靜態CCT/CHT/TTT/PPT/SHCCT焊接性/裂紋敏感性/淬硬脆斷傾向熱機械疲勞平面應變熱壓縮性能高溫蠕變/應力松馳平面應變斷裂韌性/CTOD……材料熱/機械加工性能實驗熱拉伸性能/高溫強度/熱塑性/超7熱/機械加工過程模擬半固態加工TMCP(軋制、鍛造、拉拔……)焊接:電弧焊和高能束焊焊接熱循環過程、熱裂紋敏感性評價、冷裂紋敏感性評價、淬硬脆斷傾向評價、焊接工工優化。擴散連接鑄造/連鑄熱/機械加工過程模擬半固態加工TMCP(軋制、鍛造、拉8熱處理過程(淬火、正火、退火、回火、臨界熱處理、循環熱處理...)板帶退火粉末冶金/固相燒結、液相燒結、熱壓成型、高壓成型...蔓延燃燒合成....熱/機械加工過程模擬熱處理過程(淬火、正火、退火、回火、臨界熱處理、循環熱處理94.Gleeble物理模擬技術在鋼鐵材料領域的運用連鑄過程模擬

TMCP過程模擬熱成形過程焊接過程模擬CCT/SHCCT圖建立4.Gleeble物理模擬技術在鋼鐵材料領域的運用連鑄過程模10連鑄過程模擬連鑄過程模擬11薄板坯連鑄過程模擬連鑄過程模擬薄板坯連鑄過程模擬連鑄過程模擬12鑄坯拉矯過程模擬連鑄過程模擬鑄坯拉矯過程模擬連鑄過程模擬13鑄坯熱塑性試驗連鑄過程模擬鑄坯熱塑性試驗連鑄過程模擬14連鑄坯拉矯熱塑性曲線連鑄過程模擬連鑄坯拉矯熱塑性曲線連鑄過程模擬15連鑄工藝圖連鑄過程模擬連鑄工藝圖連鑄過程模擬16TMCP工藝TMCP過程模擬TMCP工藝TMCP過程模擬17采用ISO-TTM壓頭的單軸壓縮變形GraphiteFoilISO-TTMAnvilsAnvilBaseAnvilBaseSpecimenTempFreeSpanSchematicSetupofIsothermalFlowStressTestingUsingtheISO-TTMAnvilsTMCP過程模擬采用ISO-TTM壓頭的單軸壓縮變形Graphite18單軸壓縮均勻變形的實現TMCP過程模擬單軸壓縮均勻變形的實現TMCP過程模擬19單軸壓縮均勻變形組織10mmdia.specimenafter60%reductionat1000oC(x100)TMCP過程模擬單軸壓縮均勻變形組織10mmdia.specimen20單軸壓縮多道次變形的實現-液壓楔系統TMCP過程模擬單軸壓縮多道次變形的實現-液壓楔系統TMCP過程模擬21單軸壓縮多道次變形的實現-常規單元系統TMCP過程模擬單軸壓縮多道次變形的實現-常規單元系統TMCP過程模擬22多道次變形模擬的流變應力曲線TMCP過程模擬多道次變形模擬的流變應力曲線TMCP過程模擬23TMCP加速冷卻的實現TMCP過程模擬TMCP加速冷卻的實現TMCP過程模擬24TMCP后的力學性能測試TMCP過程模擬TMCP后的力學性能測試TMCP過程模擬25熱塑性試驗熱成形過程模擬熱塑性試驗熱成形過程模擬26溫度梯度對熱塑性的影響800100012001400020406080100EffectofThermalGradientonReductionofArea60°C/mm160°C/mmReductionofArea(%)Temperature(°C)熱成形過程模擬溫度梯度對熱塑性的影響8001000120014000227溫度梯度對斷面收縮率的影響10mmdia.tensilebarpulledat50mm/sat1000C熱成形過程模擬溫度梯度對斷面收縮率的影響10mmdia.tensi28溫度梯度對高溫強度的影響01020304050024681012AISI304SteelTestTemp:1100°CStrokeRate:50mm/s9°C/mm72°C/mm283°C/mmForce(kN)Stroke(mm)熱成形過程模擬溫度梯度對高溫強度的影響0102030405002468129溫度梯度對高溫強度的影響熱成形過程模擬溫度梯度對高溫強度的影響熱成形過程模擬30應變誘導裂紋張開（SICOTM）試驗熱成形過程模擬應變誘導裂紋張開（SICOTM）試驗熱成形過程模擬31SICOTM試驗方法熱成形過程模擬SICOTM試驗方法熱成形過程模擬32應變誘導開裂AluminumAlloyAusteniticAlloyNi-baseSuperalloy10mmdia.SICObar熱成形過程模擬應變誘導開裂AluminumAlloyAusteniti33SICO的臨界應變1.

2.熱成形過程模擬SICO的臨界應變1.

2.熱成形過程34SICOTM與熱塑性試驗方法的比較熱成形過程模擬SICOTM與熱塑性試驗方法的比較熱成形過程模擬35焊接過程模擬電弧焊焊接熱循環過程模擬激光焊焊接熱循環過程模擬熱裂紋敏感性評價冷裂紋敏感性評價脆斷傾向評價焊接工藝優化焊接過程模擬電弧焊焊接熱循環過程模擬激光焊焊接熱循環過程模擬36電弧焊焊接過程模擬焊接熱影響區的局部脆性區和熱循環過程模擬電弧焊焊接過程模擬焊接熱影響區的局部脆性區和熱循環過程模擬37電弧焊焊接過程模擬熱循環曲線的產生----HAZ軟件包電弧焊焊接過程模擬熱循環曲線的產生----HAZ軟件包38電弧焊焊接過程模擬HAZ軟件包------Rykalin-2D電弧焊焊接過程模擬HAZ軟件包------Rykalin-239電弧焊焊接過程模擬HAZ軟件包------Rykalin-2D電弧焊焊接過程模擬HAZ軟件包------Rykalin-240電弧焊焊接過程模擬Rykalin-2D生成的系列峰值溫度曲線電弧焊焊接過程模擬Rykalin-2D生成的系列峰值溫度曲線41激光焊焊接過程模擬ISO-TTM等溫淬火裝置和模擬的熱循環曲線WaterinT.C.WateroutWaterinWaterout激光焊焊接過程模擬ISO-TTM等溫淬火裝置和模擬的熱循環曲42焊接過程模擬熱裂紋敏感性評價焊接過程模擬熱裂紋敏感性評價43焊接過程模擬冷裂紋敏感性評價—最高硬度法銅夾具硬度測定線熱電偶圖2.模擬HAZ硬度測試線及溫度分布示意圖圖2.

溫度分布焊接過程模擬冷裂紋敏感性評價—最高硬度法銅夾具溫度分布44焊接過程模擬脆斷傾向評價和焊接工藝優化焊接過程模擬脆斷傾向評價和焊接工藝優化45CCT/SHCCT圖的建立熱膨脹試驗裝置CCT/SHCCT圖的建立熱膨脹試驗裝置46CCT/SHCCT圖的建立CCT測試奧氏體化條件CCT/SHCCT圖的建立CCT測試奧氏體化條件47CCT/SHCCT圖的建立SHCCT測試奧氏體化條件CCT/SHCCT圖的建立SHCCT測試奧氏體化條件48CCT/SHCCT圖的建立微分法確定轉變點-CCT軟件包CCT/SHCCT圖的建立微分法確定轉變點-CCT軟件包49CCT/SHCCT圖的建立CCT/SHCCT圖的繪制-CCT軟件包CCT/SHCCT圖的建立CCT/SHCCT圖的繪制-CCT50Gleeble物理模擬技術運用的新進展超細晶/納米晶金屬塊體的制備AccumulativerollbondingHotDieCompressionGleeble物理模擬技術運用的新進展超細晶/納米晶金屬塊體51Gleeble物理模擬技術運用的新進展AccumulativerollbondingGleeble物理模擬技術運用的新進展Accumulativ52Gleeble物理模擬技術運用的新進展ARB制備的超細晶粒鎂合金Gleeble物理模擬技術運用的新進展ARB制備的超細晶粒鎂53Gleeble物理模擬技術運用的新進展ARB制備的納米晶鐵磁性材料Gleeble物理模擬技術運用的新進展ARB制備的納米晶鐵磁54Gleeble物理模擬技術運用的新進展HotDieCompressionGleeble物理模擬技術運用的新進展HotDieCom55Gleeble物理模擬技術運用的新進展HDC制備的納米晶復合永磁塊體Gleeble物理模擬技術運用的新進展HDC制備的納米晶復合56Gleeble物理模擬技術運用的新進展采用物理模擬與數值模擬開發高性能石油套管Gleeble物理模擬技術運用的新進展采用物理模擬與數值模擬57Gleeble系統安全提示

液壓伺服系統的性能曲線HYDRAULICMAXIMUMFORCEvs.STROKEVELOCITY0.00.20.40.60.81.01.21.41.61.82.00102030405060708090100RECOMMENDEDOPERATINGREGIONForce(kN)StrokeVelocity(m/s)Gleeble系統安全提示液壓伺服系統的性能曲線HYDRA58DSI-YSUJOINTLABSince2019metalsandalloysstructuralceramicssuperhardmaterialsglassesandpolymerscompositesandothers…………Stronglinkstoindustriesbycarryingout:ProcesssimulationandqualityanalysesTrainingandtechnicalexchangeR.&D.onnewproducts……Involvedinbasicmaterialsstudiesbydealingwith:ControlledMelting/solidificationTransformation/PrecipitationRecrystallization/RecoveryWork