转模挤压成形过程的变形机理研究

针对低塑性合金挤压成形时所需能耗大、材料利用率低等问题,提出了对凹模施加转动的成形新工艺———转模挤压成形技术,并设计了特殊的凹模结构.与芯模转挤压仅适于圆截面制品相比,对凹模施加转动可有效地避免异型截面制品挤出成形时引起的垂直模口部位轴向的＂切断＂等难题.数值模拟及理论分析表明：与普通挤压相比,凹模转挤压成形中塑性区...     

半轴花键在挤压过程中的稳定性研究

从临界力的角度入手分析花键半轴在挤压成形时的稳定性及失稳后可增加约束的计算,研究表明半轴花键实现精密挤压成形不稳定时可增加约束来解决失稳问题.     

连续变截面直接挤压成形技术研究

实现晶粒细化的传统塑性加工工艺所需工序多且要求较高,为了解决这些问题,本文提出了一种能够实现金属材料制备及成形一体化的挤压成形新工艺——连续变截面直接挤压成形技术.对不同工艺条件的连续变截面挤压成形过程的数值模拟研究表明:当模角由90°增大至140°时,塑性区范围明显扩大,金属流动均匀性随之提高;模口处轴向拉应力数值减小了20%,降低了表面产生开裂的可能性;模角为90°时变截面型腔处存在死区缺陷,且流线折叠倾向较严重,模角为140°时成形过程中坯料与型腔间易出现空隙.分析认为,本文条件下模角为120°的情况比较理想.     

合金元素Mo对材料超高周疲劳性能的影响

采用超声疲劳试验技术对42CrMo钢超高周疲劳性能进行了研究。将42CrMo钢超高周疲劳S-N曲线与已有文献中40Cr钢在相同试验方法和试验条件下得到的超高周疲劳S-N曲线进行比较,结果显示42CrMo钢超高周疲劳性能优于40Cr钢。通过分析推测,合金元素Mo增加了疲劳裂纹内部萌生的时间,进而提高了材料超高周疲劳的寿命。     

螺纹花键同轴零件高效同步滚压成形研究动态

螺纹花键同步滚压在一次滚压成形中可同时成形零件上不同部位的螺纹和花键齿形,克服了先后不同时间分别成形螺纹和花键生产螺纹花键同轴零件的高成本、低效率、成形质量不稳定等缺点。重点介绍了螺纹花键同步滚压成形工艺原理和特点,分别从模具和工件运动特征、滚压塑性变形行为、成形过程建模仿真等方面评述螺纹和花键滚压成形工艺的国内外研究现状,指出了螺纹花键同步滚压成形工艺应用发展所需要解决的关键技术问题。     

15CrMo钢和12Cr1MoV钢的快速金相制样方法

对15CrMo钢和12Cr1MoV钢的快速金相制样方法进行了探索,确定了一种磨抛光侵蚀剂法。结果表明:采用由25mL蒸馏水、30mL双氧水、2mL氢氟酸和2g草酸配置的磨抛光侵蚀剂,在室温下侵蚀试样约60s,能够清晰地显示出15CrMo钢和12Cr1MoV钢的显微组织;该方法具有操作简单、耗时少、不受部件位置和形状限制等优点,可极大地提高现场金相制样的效率。     

长抽油泵泵筒内壁激光处理获得成功

中国科学院金属研究所和玉门石油机械厂合作,研究成在细而长的泵筒中用激光处理内壁的技术,成功地批量处理了2.1m 长的泵筒。对 20CrMo 渗碳、45~#钢、40Cr、42CrMo 四种泵筒钢材进行了激光处理,研究了     

基于 Deform-3D 的车用下轴套零件冷挤压模具结构优化设计

目的分析挤压成形中车用下轴套零件成形表面出现的折叠缺陷,优化挤压上凹模的底部出口斜度、下凹模的入口斜度和挤压深度等主要成形工艺参数。方法采用DEFORM-3D软件,对汽车下轴套零件的冷挤压成形工艺进行了系统的有限元数值模拟试验。结果挤压成形模具结构设计不合理,导致在成形过程中模具分型面处金属出现汇流并形成折叠。结论通过优化挤压模具结构,使金属成形良好,无折叠缺陷出现,最终获得了较为合理的冷挤压模具结构。     

基于响应面法的大型锥筒件内凸缘缩口成形工艺参数优化

目的 探究大型锥筒件内凸缘缩口成形的最佳工艺参数。方法 首先,根据内凸缘缩口成形的工艺原理,使用三维软件构建内凸缘缩口成形的仿真模型,并用Deform进行仿真成形。在此基础上,以缩口件高度和成形载荷作为内凸缘成形质量的判断依据,基于响应面法得到关于缩口件高度和成形载荷的回归预测模型。分析不同的摩擦因数、挤压速度和凹模锥度对内凸缘成形质量的影响,优化得到最佳的成形工艺参数,最后进行物理试验验证。结果 通过响应面法拟合得到了缩口件高度和成形载荷关于3因素的多元非线性模型,模型通过F检验得出的显著性概率P值均小于0.000 1,失拟项值均大于0.05,且模型预测值与试验模拟值的关系接近直线,充分说明了该数学模型的合理性。当摩擦因数为0.3、挤压速度为3 mm/s、凹模锥度为9°时,毛坯的成形载荷最小,为90 k N,缩口件高度最低,为1 350 mm,与模型预测相比,误差均小于10%。结论 优化后的工艺参数使内凸缘成形质量高、表面光滑无缺陷、成形载荷小,为大型锥筒的内凸缘成形工艺提供了参考。     

凸模结构对大截面带筋方筒件挤压力的影响研究

目的 解决大截面铝合金带筋方筒构件在反挤压过程中成形力大的难题,实现在3 000 t压力机下成功制备内孔为665 mm×665 mm的大截面带筋方筒形构件。方法 提出了一种使用新型棱台凸模结构代替平凸模结构的方法,用主应力法得出了棱台凸模结构与平凸模结构的挤压力计算公式,对比分析了2种凸模结构反挤压成形力的大小,并用DEFORM有限元软件模拟分析了不同结构参数下的棱台凸模反挤压过程,最终进行工程试制,验证了反挤压工艺的可行性。结果 通过主应力法得出了方筒形件的变形力计算公式,得出棱台凸模结构反挤压成形力小于平凸模结构反挤压成形力,经模拟分析得出在反挤压过程中棱台凸模结构的最优结构参数为棱台斜角15°、棱台高度40 mm,并在3 000 t压力机上成功制得内孔为665 mm×665 mm的大截面带筋方筒形构件。结论 通过数值模拟分析可知,与采用平凸模结构相比,采用棱台凸模结构时的反挤压成形力降低了约13%,同时减少了挤压变形过程中的金属流动“死区”。经实验验证,在3 000 t压力机上成形了内孔为665 mm×665 mm的大截面带筋方筒形构件,实现了省力挤压。     

摆线液压马达内花键输出轴冷锻成形工艺与模具研究

目的 为了提高摆线液压马达内花键输出轴零件的加工效率及材料利用率、降低生产成本,提出一种冷精密成形的工艺与模具。方法 首先分析了摆线液压马达内花键输出轴的形状特点,初步制定了三工序冷挤压成形工艺:正挤细杆—反挤深孔—反挤花键孔,并通过数值模拟和实物实验对该成形工艺进行分析验证。在工艺实验中发现,采用线切割方法加工的第3序通体花键形状冲头,在与冲头套下端面交界处极易发生断裂。因此对花键冲头的结构和加工方法进行了调整,将冲头整体设计为圆柱台阶状,头部采用电火花加工方法加工一段花键形状,花键与圆柱部分采用锥角过渡。结果 实验结果显示,锻件成形工艺稳定,成形锻件精度较高,改进后的冲头寿命较高。结论 内花键输出轴成形工艺可行,改进的冲头结构降低了冲头产生应力集中的风险,提高了抵御偏载力的能力,成形工艺与模具满足了批量生产的考核。     

The effect of tempering temperature on mechanical properties and microstructure of low alloy Cr and CrMo steel

Two low alloy Cr and CrMo steels with similar levels of carbon, manganese and chromium have been studied to determine the effect of tempering temperature on the mechanical properties and microstructure. The quenching and tempering of steels were carried out using a high-speed dilatometer. The steels were quenched at the average cooling rate of 30 K s-1 in the temperature range from 1123 to 573 K by flowing argon and tempered at 673, 823 and 973 K. The martensite of steels formed during quenching was of entire lath morphology with 2 vol% retained austenite. It was found that after tempering at 973 K the Cr steel contained only orthorhombic cementite, while the CrMo steel contained the cementite and hexagonal Mo2C particles in the ferrite matrix. At the same tempering conditions, the CrMo steel shows higher strength but lower ductility as compared to those of Cr steel. It is shown that this difference results from finer prior austenite grain, substructure within matrix and precipitate dispersion strengthening, primarily by Mo2C. Transmission electron microscopy (TEM) bright- and dark-field micrographs as well as selected area diffraction pattern analysis of orientation relationship showed that the cementite precipitated from the ferrite matrix. Fractography analysis showed that the morphology fracture surface was changed by increasing tempering temperature. Tempering at 973 K obtained ductile fracture by the microvoid coalescence mechanism.     

JY6607 PAG淬火介质应用研究

介绍了JY6607PAG淬火介质特性,测定了不同浓度了JY6607PAG冷却特性曲线。选择不同浓度的JY6607PAG淬火介质及传统水或油淬火介质对45钢、30CrMo和1Cr13试棒进行淬火,分析了拉伸性能、淬透性、淬火硬度均匀性及淬火开裂倾向。结果表明,45钢采用5％--10％JY6607PAG淬火、30CrMo钢采用10％--15％JY6607PAG淬火可以获得比传统淬火介质水或油更好的综合性能。试验所采用的所有浓度的JY6607PAG淬火介质都能淬透1Cr13不锈钢,但是,浓度低于20％时,出现了淬火开裂。因此,使用时建议采用高于30％的浓度。     

42CrMo钢齿轮轴断裂原因分析

采用化学成分分析、断口分析、金相检验和力学性能测试等方法,对42CrMo钢齿轮轴断裂的原因进行了分析。结果表明:由于齿轮轴制造过程中的热处理工艺或方法不当,导致齿轮轴的力学性能偏低,在使用过程中发生了疲劳断裂。     

花键轴开模冷挤压中局部镦粗问题及相关光塑性理论的研究

通过改变模具结构设计 ,找到了花键轴开模冷挤压成形中局部镦粗问题的解决办法 ,并在光塑性实验的基础上 ,提出了该解决方法的理论分析模型及引导长度的计算方法 ,根据计算值选取实际工艺参数 ,取得满意结果 .     

舰船高温排烟管腐蚀机理分析及高温腐蚀研究

目前国内外使用的舰船排烟管材料大多为20钢，20Mn、16Mn钢，15CrMo钢，奥氏体合金钢等，海水对高温排烟管腐蚀严重。对舰船高温排烟管腐蚀机理进行了详细分析，研究了几种不同级别的材料在高温和海水交替作用下的腐蚀机理。     

不同热处理对20CrMo钢组织和力学性能的影响

研究了二次淬火温度对２０ＣｒＭｏ钢显微组织和力学性能的影响。讨论了２０ＣｒＭｏ双相钢铁素体形态与断裂韧性的关系。结果表明,铁素体连续分布在马氏体基体上时断裂韧性有较大提高,铁素体以孤立形式存在对断裂韧性的提高作用不大。     

16Co14Ni10Cr2Mo钢制飞机平尾大轴的真空淬火EI

介绍了可焊接的新型超高强度结构钢16NiCo及其制作的飞机水平安定面转动轴的真空热处理工艺。实践证明,采用真空热处理,可获得最佳的技术经济效益。     

55CrMo钢热物性参数的测定

分别采用排水法、闪光法和比较法测定了55CrMo钢的室温密度、热扩散率和比热容,并计算得出了该钢的导热系数。结果表明：随着温度的升高,55CrMo钢的比热容总体上呈上升趋势,而热扩散率和导热系数则以相反趋势变化,且该三个热物性参数均在相变区内有所波动;测定结果为开展55CrMo钢感应加热淬火过程的有限元模拟提供了重要的试验数据。