不同热处理条件下25CrMo4钢组织及硬度研究

采用光学电镜及硬度测试方法,研究回火温度、淬火温度对25CrMo4钢组织及硬度的影响规律。结果表明,当淬火温度在850~950℃时,温度变化对25CrMo4钢组织和硬度影响不大;当回火温度为600~700℃时,回火温度对试验钢的硬度影响较大,回火温度应控制在620~660℃之间。     

基于强度场的八球万向节内套结构与静强度设计匹配研究

为了对八沟道等速万向节内套进行结构和静强度设计,从钢球选型出发,对八沟道等速万向节内套进行了结构参数正向设计.对内套危险截面进行了全场静强度设计,以理想静强度场为目标,定量匹配了危险截面静强度的材料、热处理,并对全场静强度设计进行了定量评价.使用MTS静扭转试验机对等速万向节总成进行了静强度扭转试验,并用显微硬度计对内套进行了显微硬度试验以验证理论,结果表明按照基于强度场的机械结构和零部件的静强度设计与匹配方法设计的八沟道等速万向节星形套能够满足强度和功能需求.     

层叠顺序对UHMWPE-铝合金板抗冲击性能影响

为探究层叠顺序对双硬度UHMWPE-铝合金板抗冲击性能影响,以高分子聚乙烯(UHMWPE)板、7075高强铝合金板为对象,利用一级轻气炮开展一系列平头和卵形弹打靶试验,对靶板弹道极限速度、能量吸收率、破坏模式等进行分析.揭示板材层叠顺序对接触式高分子聚乙烯-铝合金靶板防护性能的影响规律.结果表明:平头弹撞击下,UHMWPE板在前铝合金板在后的叠放顺序("软+硬")防护性能更高;卵形弹撞击下,两种叠放顺序靶板防护性能相近;两种叠放顺序靶板在平头弹撞击下均发生"冲塞破坏",在卵形弹冲击下均发生"延性扩孔"破坏.     

API-5DP石油钻杆断裂失效分析

某企业使用API-5DP石油钻杆在陆地进行勘探时发生断裂。对断裂部位进行化学成分分析得到断裂部位不是出现在焊接位置,而是在公接头段离焊缝断裂口约100 cm的距离。靠近断裂口的位置硬度高,为马氏体组织结构,而管体硬度较低,为索氏体金相显微结构。通过扫描电镜观察管体和断裂口,发现管体表面有许多划痕,断裂口纵向裂纹也很多,有些划痕与裂纹是连成一体的。经分析可能操作钻杆过程中遇到硬质点在杆表面刻画出许多划痕,当达到一定时间和外力作用下划痕不断往轴向延伸,最终导致钻杆断裂。     

硅对304不锈钢GMAW高速焊接头组织性能的影响

以不锈钢焊丝中Si元素含量不同对高速焊焊后焊缝成形以及接头组织性能为研究目的，采用GMAW焊接工艺方法，借助扫描电镜、XRD衍射图谱、拉伸以及微观硬度等力学性能测试作为分析手段，深入研究Si元素在焊缝内部空间分布规律，及其对焊后成形焊缝组织和力学性能的影响规律. 结果表明，焊丝中存在特定含量的Si元素，不仅能够增加熔池金属流动性，提高焊接过程稳定性，改善焊后焊缝成形；同时焊接速度可以大幅提高至120 cm/min；由于Si元素的存在，GMAW高速焊焊后接头组织主要为奥氏体+δ铁素体，焊缝组织得到优化. XRD衍射图谱中发现焊后接头组织中存在马氏体和渗碳体，焊后接头微观硬度有所增加，拉伸性能基本持平，且在拉伸断裂前有明显的颈缩，塑性及抗拉强度良好.     

Co/Al金属在聚晶立方氮化硼中的作用及加工适用性

通过正交试验和切削试验相结合的方法,检测聚晶立方氮化硼(PCBN)烧结体的硬度和强度,分析并观察烧结体组元相互熔渗状况以及微观形貌,探索了Co/Al金属对PCBN烧结体的影响以及不同结合剂含量PCBN的加工适应性。试验结果表明:CBN含量和Co含量对PCBN的抗弯强度和硬度影响显著;在刀具材料的选择上,高PCBN浓度的刀具适合加工灰铸铁,低PCBN浓度的刀具适合加工淬硬钢;Co/Al金属能够通过高温高压在PCBN层和硬质合金基体之间进行相互熔渗,导致PCBN层在距硬质合金10~20μm处Co含量达到最大值;PCBN的失效为穿晶断裂方式。     

直接激光沉积Al2O3增强NiCrAlY涂层的微观组织及力学性能

目的改善NiCrAlY涂层微观组织并提高其力学性能。方法采用直接激光沉积方法制备100%NiCrAlY、NiCrAlY+10%Al_2O_3和Ni CrAlY+20%Al_2O_3三种样件,分别利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能量色散谱仪(EDS)、电子探针X射线显微分析仪(EPMA),对不同成分样件进行相组成分析、微观组织观察以及元素组成检测,使用维式显微硬度测试计和万能摩擦磨损试验机,分别检测各个涂层的显微硬度和摩擦系数。结果在NiCrAlY中添加Al_2O_3后,Al_2O_3以不规则形状或球形分布在晶内或者晶界处,其尺寸小于2μm。三种复合涂层样件均由γ-Ni和β-NiAl相组成,添加Al_2O_3陶瓷颗粒后,涂层一次枝晶臂间距均减小,且Ni-Y相显著减少,Y2O3陶瓷颗粒弥散分布在基体的晶内与晶界处。NiCrAlY、NiCrAlY+10%Al_2O_3和NiCrAlY+20%Al_2O_3涂层的平均硬度分别为(440.69±30)HV0.2、(482.18±30)HV0.2和(453.09±20)HV0.2,100%NiCrAlY、NiCrAlY+10%Al_2O_3和NiCrAlY+20%Al_2O_3涂层的摩擦系数分别为0.77、0.55和0.52。结论加入Al_2O_3后,基体晶粒有一定程度的细化。在晶粒细化作用以及陶瓷颗粒弥散作用下,涂层的显微硬度有所提高,其中NiCrAlY+10%Al_2O_3的硬度最高,相比NiCrAlY基体提高了约9.5%。此外,发现添加Al_2O_3后,NiCrAlY+10%Al_2O_3和NiCrAlY+20%Al_2O_3样件的摩擦系数比NiCrAlY样件下降均超过25%,其中NiCrAlY+10%Al_2O_3样件的磨损量最小,相对于NiCrAlY涂层下降了近13.5%,耐磨性明显改善。     

超声滚压参数对18CrNiMo7-6齿轮钢表面性能的影响

目的研究在不同加工参数下,对18CrNiMo7-6齿轮钢进行超声滚压加工后表层质量的变化,并得出其显著性顺序。建立表面粗糙度的解析模型,研究进给量、滚压次数和初始表面粗糙度对表面质量的影响,并与试验结果作对比。方法采用车刀将固定在车床卡盘上的18CrNiMo7-6齿轮钢棒状材料的端面进行精车后,采用超声滚压试验装置对精车后端面进行加工处理。采用三维形貌测量仪等专用设备,对加工完成后的试样表面表面粗糙度、表层显微硬度、表面二维形貌和表层残余应力等进行检测,然后利用正交试验,寻找对试样表面粗糙度影响的显著性因素,建立表面粗糙度的解析模型,对比试验数据和解析模型数据,研究超声滚压对表面粗糙度、表面二维形貌、表层显微硬度和表层残余应力的影响。结果得到的显著性顺序为进给量、主轴转速、次数、振幅、静压力,并且前述给出的粗糙度解析模型可以较好地预测超声滚压后的表面粗糙度,计算得到的理论数据与试验数据较为接近。试样表面的粗糙度Ra由车削加工的3.003μm减小为0.468μm,齿轮钢表层形成了明显的加工硬化层,其深度约为260μm;表层显微硬度从未处理的360.9HV升至417.6HV,比率为15.7%;表层内形成了勺形分布的残余应力,在距离表层60μm处,最大残余压应力形成,为–790.97 MPa,残余压应力层深度达到了800μm。结论超声滚压加工可以显著提高18CrNiMo7-6齿轮钢试样的表面性能,其中以滚压进给量的影响最为显著。     

超声辅助对激光熔覆Al2O3-ZrO2陶瓷涂层力学性能的影响

目的 探究超声辅助对钛合金表面激光熔覆Al2O3-ZrO2陶瓷涂层力学性能的影响。方法 使用COMSOL Multiphysics仿真软件，探究熔覆工件中有无超声作用下流场的变化，并将超声波直接引入熔池微区，研究超声辅助对Al2O3-ZrO2陶瓷涂层截面形貌、微观组织、元素分布、显微硬度和摩擦磨损性能的影响。结果 仿真结果表明，无超声时熔池横截面涡流大小呈对称状，流速较为缓慢，超声辅助下熔池截面的声速大小瞬时变化，熔池内流体的流速提高。实验结果表明，超声辅助下，熔覆层的截面形貌发生了一些变化，但抑制了熔覆层裂纹的产生。熔覆层晶粒尺寸细化，尤其是当激光功率为1700 W时，晶粒尺寸最小且相对更加致密;熔覆层内元素分布更加均匀，且界面效应降低。熔覆层的力学性能提高，激光功率为1700 W时，熔覆层平均显微硬度值为979.4HV0.2，相同激光功率下，超声辅助的熔覆层具有更大的平均显微硬度值。超声辅助下熔覆层的摩擦系数和波动幅值都较小，激光功率为1700 W时的摩擦系数最小(约为0.329)且波动较为平稳。结论 超声波直接引入熔池微区可以有效提高熔池的流动性，同时细化了晶粒，均匀化了元素分布，提高了熔覆层的力学性能。