板料各向异性对拉深成形型面接触应力的影响

针对板料冲压过程中的接触应力过大和分布不均导致模具的局部过早磨损问题,以典型的杯形件拉深成形过程为研究对象,研究板料的厚向异性指数R-和板平面各向异性度ΔR对接触应力的影响。推导了凹模圆角部位的接触应力计算式,分析了接触应力与R-和径向应力分布的关系;利用有限元法分别研究了各向同性板料、厚向异性板料、平面异性板料的接触应力在模具型面上的分布特征。理论计算与有限元模拟结果相吻合,研究表明,接触应力大小与R-成反比且其分布规律与板平面各向异性度有关,当ΔR0时,接触应力在轧制方向最大,当ΔR0时,接触应力在轧制方向最小。     

6061-T6铝合金双轴肩搅拌摩擦焊接头组织与力学性能

针对6 mm厚6061-T6铝合金板材,在主轴转速800 r/min,焊接速度150 mm/min参数下实现双轴肩搅拌摩擦焊接,并对一部分试件进行焊后热处理。对焊态试件和焊后热处理试件同时进行金相试验、拉伸试验和显微硬度试验对比分析。在焊态下,接头平均抗拉强度为203 MPa,达到母材的64%,接头在焊缝区32 mm的宽度区域内显微硬度出现不同程度的下降,显微硬度分布呈"W"型;接头经焊后热处理后,焊态下溶解消失的强化相重新析出,使接头组织重新得到强化,热处理态接头平均抗拉强度为292 MPa,达到母材的92%,整个焊缝区显微硬度均得到提高,焊态下"W"型显微硬度分布规律消除。     

07MnNiMoDR钢奥氏体连续冷却转变曲线

利用膨胀法结合金相-硬度法,在膨胀仪上测定了07MnNiMoDR钢的临界点Ac1和Ac3;测定了该钢在不同冷却速度下连续冷却时的膨胀曲线,获得了连续冷却转变曲线(CCT曲线);研究了冷却速度对该钢组织及硬度的影响。结果表明,当冷却速度为0.5℃/s时,转变产物为铁素体和珠光体,当冷却速度为1~5℃/s时转变产物是铁素体、珠光体和贝氏体,当冷却速度为10~80℃/s时转变产物为贝氏体,当冷却速度大于150℃/s时,转变产物为马氏体。该钢种CCT曲线的测定可为生产实践和新工艺的制定提供一定的参考依据。     

铝合金汽车轮毂淬火过程温度场有限元分析

在对A356铝合金汽车轮毂热处理工艺分析的基础上,采用ANSYS有限元软件对铝合金汽车轮毂淬火过程中温度场及热应力场的分布进行数值模拟与分析。研究表明:在淬火过程中,轮毂在47 s时完全冷却到70℃,与实际较为吻合。轮毂受到的最大热应力为180.507 MPa,小于A356铝合金的强度极限。轮毂在淬火过程中会发生微量的变形,距离轮辐最远处的变形量最大,其值为0.127341 mm,建议在热处理后对汽车轮毂进行精密校核。     

基于微波放电法的 PDMS 材料表面改性

目的研究微波放电法对聚二甲基硅氧烷(PDMS)材料表面的改性效果。方法利用家用微波炉的微波作用以及自制的真空罩电极装置,产生低温等离子体放电,对PDMS材料表面进行激活处理。对处理后的PDMS材料表面接触角的恢复情况以及PDMS间的键合强度进行实验测试。结果微波放电处理后的PDMS材料表面初始呈现出很强的亲水性,当微波功率为140 W,工作5 s时,PDMS表面接触角可达到10°左右;通过观察发现随着放置时间的增加,PDMS材料表面接触角逐渐增大且在10天后恢复到原始疏水角状态;同时,经过改性的PDMS样品之间可实现较好的键合封装,其最优键合条件为80℃+1.5 h压合,其键合强度可达到12.4 N。结论使用微波放电法处理PDMS材料表面,可成功地对材料进行亲水改性处理,并实现PDMS间的很好键合。与传统等离子体处理键合方法相比,该方法简单、经济且高效。     

SmGdCe_2O_7陶瓷材料的热膨胀系数及热导率

以Sm2O3、Gd2O3和Ce O2为原材料,采用固相反应法制备了Sm Gd Ce2O7陶瓷材料,用X射线衍射分析了其相结构,采用扫描电镜(SEM)和电子能谱(EDS)分析其显微组织和元素组成,用推杆膨胀法和激光脉冲法测试了其热膨胀系数和热导率。结果表明,所制备的Sm Gd Ce2O7具有典型的萤石结构,其微观组织致密,晶界清晰。Gd3+离子较小的离子半径使其热膨胀系数低于Sm2Ce2O7,基质原子与取代原子之间质量及尺寸之间的差别,使其具有比Sm2Ce2O7更低的热导率,该材料有潜力用作新型热障涂层表面的陶瓷层材料。     

电动汽车下摆臂疲劳断裂分析

电动汽车下摆臂使用一段时间便发生疲劳断裂,断裂源位于焊缝根部。为了弄清断裂原因,运用宏观观察、扫描电镜及能谱仪、光学显微镜等方法进行分析,结果表明:断裂源附近的焊缝根部存在未熔合缺陷;未熔合受力时在端部产生应力集中,导致裂纹萌生,在循环工作应力作用下裂纹不断扩展,直至贯穿整个截面而断裂失效。热影响区的马氏体组织进一步加速了疲劳扩展过程。可以通过合理布局加强筋位置,在保证强度的前提下,适当缩短加强筋长度,以及加强焊接工艺管理等措施加以解决。     

汽车零部件表面强化技术研究现状及展望

在传统渗碳、渗氮及表面淬火工艺的汽车零部件表面强化技术基础上,简单综述了传统工艺在汽车零部件表面强化上应用的工艺优缺点及研究现状,重点阐述了新型表面形变强化、高能束流表面强化、表面冶金强化、表面复合强化及表面纳米强化的汽车零部件表面强化技术,详细介绍了目前广泛使用的新型表面形变强化中的喷丸强化工艺、高能束流表面强化中的激光表面淬火与电子束表面淬火工艺及表面冶金强化中等离子喷涂工艺的技术特点和应用现状,分析了国内外汽车零部件表面复合强化技术和表面纳米强化技术的工艺特点和研究现状,尤其是将表面复合强化技术中的传统工艺与传统工艺、传统工艺与新型工艺、新型工艺与新型工艺的多种复合工艺的相互结合及QPQ盐浴复合处理技术在汽车零部件表面强化上的应用,最后展望了未来汽车零部件表面强化技术的发展方向。     

温度和载荷对TC4合金磨损性能的影响

采用MG-2000型销盘式高温磨损试验机对TC4合金在环境温度为25~600℃、载荷为50~250 N时的磨损性能进行了研究。利用SEM、EDS和XRD等对试样磨面和剖面的形貌、成分及结构进行了观察与分析。实验结果表明,在25~300℃,TC4合金的磨损率随着温度的升高而升高。磨面呈犁沟及黏着痕迹,磨损机制为黏着磨损和磨粒磨损。在400℃时,磨面局部被摩擦氧化层所覆盖,磨损率随着载荷的增加缓慢下降,磨损机制为黏着磨损、磨粒磨损和氧化磨损。在500~600℃,磨面大部分被摩擦氧化层所覆盖,磨损率很低且随载荷变化很小,磨损机制为氧化磨损。可见,TC4合金在500~600℃具有优异的耐磨性能。     

TC11合金/GCr15钢摩擦副的干滑动磨损行为

在高温磨损试验机上进行TC11合金与GCr15钢在25和600℃的干滑动磨损实验。研究摩擦副(钛合金与对摩钢)的磨损行为,并探讨磨损机制。结果表明:在25℃时,TC11合金具有极高的磨损率并随着载荷快速增加,而GCr15钢的磨损率则随载荷提高略有增加,且处于较低值。在高温600℃时,TC11合金和GCr15钢均表现为随着载荷增加,磨损率变化较小的趋势,且处于极低的值。研究发现高温下摩擦氧化物的形成导致了TC11合金和GCr15钢极低的磨损率。可以认为,在高温下TC11合金与GCr15钢是一种理想的摩擦副。