Qform材料数据库的完善与应用

Qform是基于有限元计算方法专门用于解决锻造问题的专业化的模拟软件之一,模拟速度快、实用性强、用户效益高,但是Qform自带的材料数据库存在合金种类稀少且常用合金数据缺乏等不足,急需完善。在Qform原有材料数据库的基础上,对国内外常用合金数据进行了搜集和处理,建立了涵盖常用的31种钢、26种高温合金和13种钛合金的材料数据库,并成功地将材料数据库嵌入到Qform有限元模拟软件中。最终完善了Qform材料数据库,并验证了所添加材料的可靠性,从而为Qform有限元模拟提供更广泛和可靠的数据。     

火焰喷涂镍铝合金柔性线材及涂层性能的研究

以镍铝合金粉末为主要原料,硅橡胶及相应的催化剂为粘接剂,采用挤压成型的方法制备了热障涂层底层用柔性线材;采用火焰喷涂方法制备了热障涂层,并对喷涂后涂层的硬度、结合强度、抗热震、以及高温抗氧化性能、涂层的微观结构等进行研究。试验表明,柔性线材具有很好的物理、化学性能,且喷涂后的涂层各项性能良好,均能满足热障涂层的使用要求。     

AlCr(Si)N和CrAl(Si)N涂层对TiAl合金900℃循环氧化性能的影响EI北大核心CSCD

TiAl合金作为新型高温结构材料在航空航天和汽车工业领域已获应用,然而在850℃及以上温度服役时抗氧化性不足,施加氮化物涂层在提高TiAl合金抗氧化性和耐磨性等综合性能方面独具优势,目前关于氮化物涂层对TiAl基合金抗氧化性影响的研究有限。采用多弧离子镀方法在TiAl合金表面分别制备AlCrN涂层、AlCrSiN涂层、CrAlN涂层和CrAlSiN涂层,研究涂层对TiAl合金900℃循环氧化行为的影响。XRD结果表明,AlCrN和AlCrSiN涂层主要呈现AlN结构,而CrAlN和CrAlSiN涂层为CrN结构。在AlCrSiN和CrAlSiN涂层中,Si可能固溶于晶格中形成(Al,Cr,Si)N和(Cr,Al,Si)N固溶体。在900℃经过300个周期的循环氧化,AlCrN和AlCrSiN涂层表面氧化膜主要由Al2O3组成,热循环过程中涂层中形成大量裂纹。CrAlN和CrAlSiN涂层表面氧化膜主要由Cr_(2)O_(3)组成,连续致密,无开裂剥落。其中CrAlN涂层表面Cr_(2)O_(3)膜下面形成了Al的内氧化物,其氧化增重高于CrAlSiN涂层。此外,CrAlN和CrAlSiN涂层均与TiAl合金发生较严重的互扩散,在CrAlN/TiAl界面和CrAlSiN/TiAl界面处形成较厚的互扩散层。可见,CrAlN和CrAlSiN涂层显著提高了TiAl合金的抗高温氧化性能,而涂层中Si的添加使得涂层抗氧化性得到进一步的提升。研究结果可为TiAl合金施加氮化物涂层高温防护提供潜在可能。     

大尺寸板材滚弯过程应力场特点分析

为了考察滚弯过程中下压量对板材应力应变的影响,建立了10Ni5CrMoV钢大尺寸钢板滚弯过程的二维平面应变动态有限元模型,分析了滚弯过程中板材的应力演变及残余应力的分布规律.结果表明:板材截面内厚度方向周向残余应力成拉-压-拉-压的"N"形分布,并且沿厚度方向可以分为5个应力状态各不相同的区域;随上压量的增加,沿板材厚度方向周向应力先增大后趋于一个定值;对于大尺寸板材的滚弯过程而言,用平面应变问题来处理,仍然能保持相当的精度,从而使得大尺寸板材滚弯过程的有限元模拟成为可能.     

镀液活性剂和 PTFE 含量对 Ni-P-PTFE 复合镀层防垢性能的影响

目的提高Ni-P-PTFE复合镀层的防垢性。方法采用化学镀的方法,在45#碳钢表面制备NiP-PTFE复合镀层,研究镀液中活性剂和PTFE(聚四氟乙烯)含量对复合镀层中PTFE含量、镀层结垢速率的影响,从而得到最佳施镀参数。结果随着活性剂含量的增加,镀层中PTFE含量先上升,后下降,而镀层的结垢率呈现出先下降、后上升的变化趋势。结论当镀液中活性剂含量为0.3 g/L,PTFE乳液添加量为6 mL/L时,镀层的结垢速率最低,为0.004 85 g/(m2·h),此时镀层的防垢性能最佳。     

C/C复合材料与镍基高温合金GH3128钎焊

在连接温度为1 170 ℃、保温时间为60 min的条件下,采用BNi2钎料对C/C复合材料和GH3128进行真空钎焊. 利用扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪对接头的界面组织及断口形貌进行分析. 结果表明,在钎焊过程中,Cr原子向C/C 复合材料侧聚集,并与C原子发生反应生成Cr₃C₂,改善了BNi₂钎料对C/C 复合材料的润湿性,从而实现了C/C复合材料与镍基高温合金GH3128的良好结合;C/C复合材料/BNi2/GH3128钎焊接头区域生成Cr₃C₂,MC,M₃Ni₂Si,Cr₇C₃,MB等反应产物. 接头的断裂位置发生在靠近C/C复合材料的焊缝区域,接头的抗剪强度为24 MPa.     

一种陶瓷型壳高温性能研究

采用EC95粉涂料、硅溶胶粘结剂,利用淋砂机涂挂刚玉砂制备了单晶叶片陶瓷型壳,并进行浇注试验.使用强度分析仪、扫描电镜以及X射线衍射仪对陶瓷型壳的高温抗弯强度、高温蠕变特性、型壳高温下的相转变进行了研究.结果表明:随着温度的升高,型壳高温抗弯强度在1 300℃时最低,在1 400℃时最高;浇注试验表明,在1 550℃下,型壳高温抗弯强度大于6.2 MPa才能满足浇注要求.     

The identification of dynamic recrystallization and constitutive modeling during hot deformation of Ti55511 titanium alloy

In the present paper, an internal-variable identification approach has been proposed to investigate the dynamic recrystallization (DRX) behavior during hot deformation and corresponding constitutive model has been constructed. Isothermal compression experiments of Ti55511 titanium alloy were conducted for verification. Plastic behavior is determined by dislocation evolution in many cases while deforming. The comparison between saturated and DRX critical dislocation density was made to distinguish the occurrence of dynamic recrystallization/recovery (DRV) during hot deformation. The influence of deformation parameters on DRX behavior was illustrated by dislocation evolution map, validated by the power dissipation efficiency distribution. DRX process during hot deformation of Ti55511 alloy tends to occur under moderate temperatures and low strain rates. In addition, a physical-based Arrhenius constitutive formula has been derived for DRX criticality. The strain-rate sensitivity coefficients during hot deformation were fixed as a constant equal to 1/6 and the deformation activation energy was related to the material's self-diffusion activation.     

某型发动机三支点轴承装配游隙的调整方法

某型发动机三支点轴承在发动机装配时处于盲装状态,故障发生率较高,而轴承工作状态游隙的大小对该轴承疲劳寿命及发动机的性能都有很大的影响。文中介绍在装配过程中控制、调整轴承游隙的方法,以确保轴承的使用寿命,保证发动机工作安全可靠。     

热传导系数对TC4钛合金热变形过程摩擦因数测定的影响

对TC4钛合金在变形温度为940℃、外径、内径和高度之比为20:10:7的圆环进行圆环镦粗实验,并采用有限元软件DEFORM 3D对镦粗过程进行模拟。结果表明:热传导系数对摩擦因数的测定有很大影响,热传导系数增加导致工件与模具的接触面温度下降,摩擦增加;对于不同的润滑介质应采用不同的热传导系数进行模拟,从而建立不同的理论校准曲线。采用不同的热传导系数分别建立玻璃润滑和干摩擦条件下的理论校准曲线,结合圆环镦粗实验,最终得出TC4钛合金940℃高温变形时在干摩擦和玻璃润滑条件下的摩擦因数值分别为0.59和0.42。