车轮的感应加热淬火工艺

分别采用同时加热淬火方式和连续加热淬火方式对45钢锻件车轮进行感应淬火研究。结果表明：采用连续加热淬火方式(感应器与工件间隙6 mm、输出功率为339 kW、频率为6.3 kHz),用清水进行喷淋冷却,然后对其进行230℃×2 h炉中回火处理后,车轮外表面踏面及倒圆角区域的表面硬度为509～599 HV0.2(50～55 HRC)、淬硬层深度为3.4～4.7 mm、显微组织级别为5～7级,均能达到其技术要求,并在工业化试生产中取得了较好的应用效果。     

G115钢管埋弧自动焊焊缝冲击性能不足的原因分析及热处理修复措施

采用埋弧自动焊(SAW)对大口径厚壁G115钢管进行焊接,焊后经785℃回火后发现焊缝冲击吸收能量低于标准要求的最低值。通过对焊接方法、焊材及回火温度的分析和试验表明,焊缝的回火温度超出了熔覆金属的Ac₁点,产生不完全相变组织,且碳化物回溶、沉淀强化作用减少、马氏体亚结构和位错密度降低、析出相长大粗化等多种因素的交互作用最终造成了焊缝冲击性能的下降。采用1080℃×3 h正火+770℃×6.5 h回火的热处理修复后,焊缝的冲击性能得到大幅度的提升。     

AISI 300系列奥氏体不锈钢渗氮层组织和性能研究

目的 在AISI 300系列奥氏体不锈钢表面制备单一S相渗氮层,提高该系列不锈钢渗氮层的硬度、抗磨损性能,对比揭示渗氮前后不锈钢的磨损机制。方法 采用低温辉光等离子渗氮技术(LTPNT)在AISI 300系列奥氏体不锈钢表面制备渗氮层。利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、电子探针(EPMA)、X射线衍射仪(XRD)分析渗氮层的截面形貌、元素分布和物相组成;通过比磨损率和磨痕形貌分析渗氮层的摩擦学性能;利用电化学实验考察渗氮前后3种不锈钢的耐蚀性。结果 AISI 300系列奥氏体不锈钢经380 ℃、12 h处理后,其表面获得了厚度为15 μm左右、与基体致密结合、组织成分均匀的渗氮层;渗氮层的相结构主要为S相,无CrN相析出;经渗氮后,该系列不锈钢表面硬度均为1 100HV左右,较基体硬度提高了5倍左右;不锈钢基体的磨损机理为黏着和磨粒磨损,经渗氮后转变为氧化磨损和微切削;渗氮层的比磨损率约为不锈钢基体的1/20,抗磨损的能力得到显著提升;在25 ℃环境温度下渗氮后,304L、316L和321的自腐蚀电位下降,腐蚀电流密度增加,腐蚀速率加快,耐腐蚀性能稍有降低。通过对比腐蚀形貌发现,渗氮层仍具有一定的耐蚀性能。结论 通过LTPNT可以获得高硬度、组织均匀致密、结合强度高的渗氮层,渗氮层中S相的存在可以显著提高AISI 300系列奥氏体不锈钢的表面硬度、抗磨损能力,降低其摩擦因数和比磨损率,对延长不锈钢的服役寿命有着积极的作用。     

自适应大流量安全阀的流固耦合分析与保压实验

为提高自适应大流量安全阀关键零件的可靠性及寿命,利用UG软件建立自适应大流量安全阀关键零件的三维模型,并借助ANSYS Fluent软件对其进行了网格划分,通过单向流固耦合分析得到了一级锥阀、二级差动阀芯等关键零件的应力、应变云图;为进一步研究自适应大流量安全阀的低压密封性,利用ZF-2WG液压支架阀综合实验台对其进行了6、14 MPa 2种不同压力的打压实验。仿真及实验结果表明：一级锥阀的锥面附近区域为应力集中区域,锥尖附近区域为应变集中区域;二级阀芯4个阻尼孔靠差动腔侧的出口处为应力集中区域,二级阀芯外环形差动腔接触流体区域为应变集中区域;通过操作控制P口压力为6、14 MPa,保压时间为120 s,压力值基本保持在设定值,保压效果非常理想。     

蠕墨铸铁加工研究现状

蠕墨铸铁因为其优秀的力学性能越来越多地被应用在工业当中,特别是在汽车工业中制造高性能和轻质量的柴油发动机方面,已经成为替代灰铸铁的理想材料。然而,蠕墨铸铁优秀的力学性能,使得蠕墨铸铁加工成为一个难题,加工过程存在速度过快刀具过早失效或速度过慢表面质量不达标等问题。基于存在的问题和目前的研究进展,综述了蠕墨铸铁切削机制、内部成分、切削刀具等对加工蠕墨铸铁的影响,并进一步对刀具角度、表面涂层、切削参数、冷却方法等研究进行了介绍,指出了蠕墨铸铁的未来研究方向和发展趋势。     

质子酸处理二维碳化钛/碳纳米管复合材料的电磁屏蔽性能与机械性能

通过质子酸胶体处理,实现了碳化钛Ti₃C₂T_x的制备。此外,使用单壁碳纳米管(SWCNT)作为增强成分,提升了质子酸处理碳化钛(H-MXene)的机械性能——不仅保持了电磁屏蔽性能,而且将拉伸性能提升了近400%。结果表明,H-MXene和碳纳米管具有作为高机械性能电磁(EMI)屏蔽复合材料的潜力。     

重型燃气轮机透平GTD111叶片长期服役后微观组织与性能退化行为（英文）

研究了某重型燃气轮机透平第一级GTD111动叶片经长期服役后的微观组织和力学性能演变行为。结果表明,服役叶片的微观组织主要由γ基体、2种尺寸的γ′相、γ+γ′共晶及MC型碳化物组成。叶片的微观组织退化与其结构特性密切相关。叶片前缘和中部区微观组织退化程度相对较轻,而叶片后缘区微观组织退化更为严重。在室温下,叶片前缘区抗拉强度明显高于尾缘区,然而在982℃下不同区域的抗拉强度相差不大,可能与高温下的变形机制不同有关。     

高密度块状钐铁氮磁体制备的研究进展

钐铁氮化合物(Sm₂Fe₁₇N₃)因具有比钕铁硼(Nd₂Fe₁₄B)更高的磁晶各向异性场和居里温度值及更少的稀土含量,成为新型稀土永磁材料研究热点。但是,由于钐铁氮在600℃左右会分解导致永磁性能消失,因此常规的高温烧结工艺并不适用于钐铁氮烧结磁体的制备,现只能将其与高分子材料复合用作塑磁材料,这就导致Sm₂Fe₁₇N₃的磁学性能无法得到充分发挥。因此,开发低温成型工艺制备全金属高密度块状磁体是获取高性能钐铁氮磁体的关键。经过30多年的努力,科研人员已开发出多种制备钐铁氮磁体的低温快速成型工艺,并获得最大磁能积达到199 k J/m³的高性能磁体。本研究将从磁体的制备方法出发,总结当前块状钐铁氮磁体的研究现状及面临的问题,尤其针对不同成型方法出现矫顽力下降的现象提出分析,并对其今后的发展做出展望。     

V85Ti10Y5和V85Ti10Cu5氢分离合金组织与性能研究

利用高真空非自耗电弧熔炼炉制备了V85Ti10Y5和V85Ti10Cu5氢分离合金。通过SEM、TEM、XRD、氢渗透实验、PCT吸氢实验、恒压缓冷实验,研究了Y、Cu元素的加入对合金氢渗透性能、氢溶解性能及抗氢脆性能的影响。结果表明:铸态V85Ti10Y5和V85Ti10Cu5合金组织均由V-基体和第二相组成,但前者第二相是弥散分布的富Y颗粒,而后者为既在晶内析出又沿晶界连续分布的铜钛金属间化合物。V85Ti10Y5合金中Y2O3的生成及V85Ti10Cu5合金中部分固溶Cu的斥氢作用和Cu2Ti形成使V中Ti的固溶量减少,进而降低合金中的氢浓度,减小氢固溶产生的内应力,提高抗氢脆性能。V85Ti10Y5和V85Ti10Cu5合金在缓冷过程中均未发生氢脆现象,表现出优异的抗氢脆性能,而且在673 K时的氢渗透率分别为0.139×10-6 mol H2 m-1 s-1 Pa0.5和0.174×10-6 mol H2 m-1 s-1 Pa0.5,是Pd77Ag23氢渗透率的5.5和6.9倍,与商用钯合金相比均展现出较高的渗透率。     

气相色谱-质谱联用分析化妆品中的四种氯代烃

建立了GC-MS联用分析化妆品中四种氯代烃的方法。样品中的四氯化碳、三氯乙烯、1,1,2-三氯乙烷和四氯乙烯经顶空加热提取后,用中等极性毛细管柱（HP-VOC）分离并采用质谱检测器（MS）测定。结果表明四氯化碳的标准曲线为Y＝18221500X-733803,相关系数0．9994,试样3个添加水平下的回收率为71．5％～112．3％,方法检出限为0．31 mg/kg;三氯乙烯的标准曲线为Y＝9633820X-338659,相关系数0．9989,试样3个添加水平下的回收率为73．8％～118．6％,方法检出限为0．83 mg/kg;1,1,2-三氯乙烷的标准曲线为Y＝189350X＋953532,相关系数0．9985,试样3个添加水平下的回收率为81．2％～109．6％,方法检出限为2．5 mg/kg;四氯乙烯的标准曲线为Y＝5738810X-3956440,相关系数0．9979,试样3个添加水平下的回收率为75．5％～111．1％,方法检出限为0．75 mg/kg。