优化热处理工艺提高3Cr2W8V钢制气门热精锻模寿命

基于气门热精锻模具失效的主要形式为热磨损和压塌，对3Cr2W8V钢制气门热精锻模的原淬火口火工艺进行了改进，淬火温度由原1150℃提高至1250℃，回火温度由原600～620℃降低至560～580℃，并用随后工艺必需的液体软氮化替代传统的淬火后的第二次回火，从而使模具使用寿命提高约30％。     

挤压温度对温挤压模具早期失效的影响的模拟分析与探讨

针对某壳体零件温挤压模具出现严重的热磨损、热疲劳和压塌等早期失效现象,利用DEFORM有限元模拟软件进行模拟.结果表明,不同挤压温度下模具温度场的分布是不均匀的,模具载荷、等效应力以及模具硬度随着挤压温度一的提高而减小,而磨损系数随着挤压温度的提高而增大,因此挤压温度应控制在700～800℃之间.     

金属模具热处理工艺

金属模在工作时除受机械力的作用外,还承受循环热应力的作用.其失效的形式主要有塑性变形、断裂、磨损及热疲劳.热疲劳的出现会加速模具的磨损,并常常成为金属模具脆性破断及机械疲劳断裂的裂纹源.热处理工艺不当是导致金属模早期失效的重要因素.统计资料表明,金属模早期失效中约70%是由于选材和热处理不当造成的.     

大型曲轴模具失效分析及堆焊修复技术

针对某锻造厂服役条件下的大型曲轴模具寿命偏低的状况,对该类型模具失效原因进行了分析,同时对失效的曲轴模具进行了堆焊修复试验.研究表明,机械疲劳裂纹和热磨损是曲轴模具失效的主要原因,热疲劳和塑性变形一般不是此类模具失效的主要因素,但二者会加剧模具型腔的磨损,加速模具失效进程.提高模具的高温(650℃)强度、高温(650℃)冲击韧性和热稳定性等抗力指标可提高模具寿命.根据对比试验,选择国产RMD535和RMD647两种型号药芯焊丝对失效的曲轴模具进行了复合堆焊修复,经生产验证修复后的模具寿命得到显著提高,修复效果良好.     

模具修复的搅拌摩擦点焊工艺研究

选择搅拌摩擦点焊技术,进行了Cr12MoV失效模具的修复工艺研究,并进行了显微组织、表面硬度、耐磨损性能和热疲劳性能的测试分析。结果表明,搅拌摩擦点焊可成功实现Cr12MoV失效模具的高质量修复;与失效模具相比,搅拌摩擦点焊修复后模具的表面硬度可提高18 HRC、磨损体积减小82.4%、0℃冲击韧度是修复前的13倍;优选的搅拌摩擦点焊工艺参数为:搅拌头旋转速度1250 r/min、焊接时间5 s、轴肩下压量0.3 mm。     

热轧钢管用芯棒的表面缺陷分析

采用扫描电镜及能谱分析对热轧管用失效芯棒的表面缺陷进行分析,探讨了芯棒表面缺陷的产生原因和长大机理.研究结果表明,芯棒表面缺陷主要是服役过程中产生的表面氧化、龟裂以及磨损等,表面氧化和热疲劳开裂是芯棒失效的起因,而热磨损以及各种缺陷的相互作用则导致了芯棒的最终失效.     

热轧钢管用芯棒的表面缺陷分析

采用扫描电镜及能谱分析对热轧管用失效芯棒的表面缺陷进行分析,探讨了芯棒表面缺陷的产生原因和长大机理。研究结果表明,芯棒表面缺陷主要是服役过程中产生的表面氧化、龟裂以及磨损等,表面氧化和热疲劳开裂是芯棒失效的起因,而热磨损以及各种缺陷的相互作用则导致了芯棒的最终失效。     

热磨机高Cr铸铁磨片失效分析

比较了进口磨片和国产磨片的化学成分、金相组织、残余奥氏体体积分数、力学性能和耐磨性,结果显示：进口磨片因硬度稍低、冲击韧性高、残余奥氏体体积分数高、碳化物体积分数低且碳化物呈弥散状均匀分布,因而其耐磨较好.用扫描电镜对热磨机磨片进行失效分析表明：正常磨损主要为摩擦磨损、疲劳磨损、磨粒磨损、腐蚀磨损,它们是很难消除的,减少这类型失效的根本方法是选择适当的磨片材料并采用合理的铸造、热处理工艺.非正常磨损主要是磨片大面积断齿,只要明确认识磨片的工况条件,把好磨片质量关,操作得当,这种失效是完全能够避免的.     

锅炉“四管”用耐磨耐蚀涂层研究进展

总结了锅炉"四管"失效的形式和机理.热腐蚀和高温冲蚀磨损是锅炉"四管"失效的主要原因,采用热喷涂金属涂层、陶瓷涂层及金属陶瓷复合涂层等可以有效控制热腐蚀和高温冲蚀磨损.目前制备高性能涂层常用的方法有等离子喷涂、电弧喷涂、超音速火焰喷涂等.详细介绍了高镍铬合金涂层的研究状况和喷涂工艺的特点,最后展望了纳米结构涂层在该领域的研究进展和应用前景.     

等离子喷涂纳米热障涂层热震性能

采用等离子喷涂工艺制备常规和纳米结构ZrO2-7%Y2O3热障涂层,比较两种涂层在850℃下的热震性能,并探讨其热震失效机理。结果表明,不管是首次出现宏观裂纹(局部剥落)还是达到热震失效,纳米结构热障涂层的热震次数都明显高于相应的常规涂层。相对于常规涂层,纳米结构涂层有较好的抗热震性能。等离子喷涂常规热障涂层的热震失效形式为大面积整体剥落,而纳米结构热障涂层热震失效形式为边角局部剥落。     

汽车突缘叉热锻模具磨损的有限元分析及验证

在热锻过程中,模具表面不断受到循环机械载荷和热冲击的影响,因此,磨损成为模具失效的主要原因.针对汽车突缘叉模具磨损严重的问题,提出了一种突缘叉热锻成形工艺,基于Archard磨损理论模型,建立了突缘叉热锻成形过程中的热-力耦合有限元模型,并研究了热锻成形过程中锻件的成形情况,同时对模具磨损最严重的位置进行了预测,最后通...     

电弧离子镀TiAlN和TiAlSiN涂层的高温摩擦磨损行为

采用电弧离子镀技术在高速钢和单晶硅上沉积TiAlN和TiAlSiN涂层,利用高温摩擦磨损试验机考察两种涂层在常温、400℃和600℃下的摩擦磨损行为。通过光学轮廓仪观察涂层磨损后三维形貌和二维磨痕轮廓曲线,利用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析磨痕、摩擦副的微观形貌以及元素分布,研究Si元素的加入对TiAlN涂层高温摩擦磨损性能的影响。结果表明:TiAlN、TiAlSiN涂层在600℃摩擦稳定后的摩擦因数最低,其次是在400℃,常温下的摩擦因数最高;TiAlN涂层在常温下摩擦完后已经磨穿失效,而TiAlSiN涂层在600℃摩擦完后才失效。粘着磨损和氧化磨损主要存在于TiAlN涂层摩擦过程中,TiAlSiN涂层常温下主要磨损形式为磨粒磨损、粘着磨损以及塑性变形导致的鱼鳞状裂纹,400℃下为粘着磨损和氧化磨损,600℃下为磨粒磨损、粘着磨损和氧化磨损。     

气缸套等离子多元共渗“等耐磨”处理可行性研究

基于对内燃机基本工作原理、机械设计优化理论知识以及对气缸套磨损主要失效形式较为深入的了解和分析可知,气缸套内表面上、下部位的实际磨损情况差别非常大.为使气缸套表面磨损均匀化,便于气缸套的维护维修,对气缸套等离子多元共渗"等耐磨"处理进行了试验研究.结果表明:改变扫描处理速度、距离、电流、时间等参数,可达到"等耐磨性"处理的目的.该工艺可提高处理速度而不降低处理质量,成本低.热变形小.     

3Cr2W8V钢热作模具的失效形式及分析

介绍了3Cr2W8V钢热作模具的三个主要的失效形式，详细分析了模具产生失效的原因以及提出预防失效的方法。重点研究了由于热处理不当引起的三种失效：热疲劳、热磨损、以及两者失效同时发生，并提出了解决的途径。     

40CrVSr钢新型机床主轴的锻造工艺优化

通过不同始锻温度、终锻温度和锻压方式的对比分析,进行了40CrVSr新型机床主轴的锻造工艺优化。结果表明:随始锻温度从1100℃增至1200℃或终锻温度从800℃增至850℃,主轴的耐磨损性能和热疲劳性能均先提高后下降;与上、下平砧的锻造方式相比,上平砧、下V型砧的锻造方式使主轴的耐磨损性能和热疲劳性能得到明显提高,其中25℃磨损体积减小61%,350℃磨损体积减小65%,热疲劳裂纹级别从7级变为3级。40CrVSr新型机床主轴的锻造工艺优选为:1150℃始锻温度,825℃终锻温度,上平砧、下V型砧的锻造方式。     

有限元求解锻模瞬态温度场的理论分析

一、前言机械断裂、热裂纹、磨损及塑性变形是锻模的四种主要失效形式,研究锻模失效机理首先需求解锻模温度场。用于模拟锻造生产的热粘塑性分析,是最近几年发展起来的新方法[1,2],分析中涉及求解锻模温度场。发展锻造生产中的一些精密成形工艺[3],同样涉及求解锻模温度场。用有限元求解锻模温度场,首先要对有限元求解热传导方程进行研究。本文着重研究不     

热作模具的选材及 H_(13)钢的应用

一、热作模具的失效形式及对模具材料的要求热作模有热锻模、压铸模、热冲模和热挤压模。在国内主要选用3Cr2W8V钢(相当于美国的H21钢),而且沿用了二、三十年。除锤上模锻外,大量的热锻模是安装在摩擦压力机和曲柄压力机上使用。这类模具的主要失效形式有三种:即由于高温金属的塑性流动导致模腔的热磨损;模具在使用过程中,在机械应力和高温作用下,模腔因塑性变形丧失精度而失效;三是模腔在承受冲击负载条件下,在尚未磨损或塑性变形失精     

狄塞尔轧管机限动芯棒选材与应用研究

狄塞尔轧管机限动芯棒的主要失效形式为热磨损和热疲劳。热磨损主要表现为磨粒磨损和粘着磨损,热疲劳主要表现为网裂和环裂,热裂还会加剧磨损。为了提高芯棒的抗热损伤性能,应使芯棒材料的碳化物弥散化,基体金属与氧化膜的线胀系数相接近,弹性模量尽量低,热传导系数尽量高。材料的高温强度和合金碳化物的数量与形态是调节这些特性的杠杆。选用适宜的穿孔顶头材料制作限动芯棒,并用失效芯律制作模锻穿孔顶头,可显著地降低生产成本。     

不同温度下钒钛球铁干滑摩擦磨损特性的研究

采用销盘式高温摩擦磨损试验机,研究了钒钛球铁和普通球铁的磨损-温度特性,发现在严重磨损条件下,从室温到500℃磨损率随环境温度升高而降低,在200℃到300℃区间,磨损率的降低比较缓慢,超过500℃后,随温度升高磨损率增加。基于对磨损产物的分析,将钒钛球铁磨损随温度的变化分为粘着磨损、中温氧化磨损、高温氧化磨损和热融磨损四个过程。     

两种变强度热冲压软区模具钢的适用性研究

在B柱变强度热冲压工艺中,其上部需要较高的强度以支撑车顶,其下部需要较高的韧性以吸收侧撞冲击功。当前,主要通过控制热冲压软区模具温度达到变强度要求,经模拟确认应将软区模具保温在500℃以上,以实现B柱变强度热冲压工艺。将新研发的SDCM钢和H55钢作为试验钢,研究两者在500℃和580℃下的抗回火稳定性以及500℃和600℃下的高温摩擦磨损性能。研究表明,两者均可在500℃下长期工作,然而,SDCM钢在580℃下的高温热稳定性能较好,在600℃下的高温摩擦磨损性能较好,因而认为SDCM钢更符合变强度热冲压软区模具钢的使用要求。