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1.
王洪涛  韩毅华  曹立军  朱立光 《钢铁》2022,57(8):111-122
 模具钢是模具最重要的组成部分,其品种、规格、质量对模具的性能、使用寿命和制造周期起着决定性作用。因为模具钢苛刻的质量要求,对模具钢生产技术及制备过程提出了更高要求。电渣重熔(ESR,electroslag remelting)工艺冶炼出的钢锭具有高均匀度、高洁净度、低偏析度等优势,逐渐成为冶炼优质模具钢的主要技术手段。在电渣重熔生产过程中,电渣渣系起着熔化电极、钢水精炼、凝固结晶等主要作用,是熔炼稳定的基础,因此,选择合适的渣系成分及性能是电渣重熔工艺的关键。结合4Cr5MoSiV1热作模具钢特性,以某钢厂现行5种H13热作模具钢ESR渣系为研究对象,通过渣系物化性能分析和微观结构模拟研究,提出了渣系优化方向,确定了适合电渣重熔H13热作模具钢的渣系。结果表明,L4渣系的熔点、黏度、密度、光学碱度、电导率等物理化学性能较好。该熔渣铝的平均配位数最大,为2.39,且三配位和四配位的铝所占比例较高,网络结构较为复杂;复杂结构单元Q3和Q4含量最多,具有高聚合度的网络结构;Al—O键长较短且存在键长更短的Si—O、Si—F键,电渣重熔过程的稳定性最强,采用该渣系能够有效提高H13热作模具钢组织性能、表面质量和降低电耗。研究结果为某钢厂H13热作模具钢电渣重熔工业生产提供了理论指导。  相似文献   
2.
断裂韧性是用于表征反应堆压力容器(RPV)钢脆性状态的重要指标。在开展相关研究时,由于辐照空间小等原因,一般采用小尺寸紧凑拉伸(CT)试样。为掌握CT试样尺寸变化对国产RPV钢断裂韧性测试结果的影响,对国产A508-3钢的不同尺寸CT试样进行了测试分析,采用Beremin模型方法研究了尺寸效应对断裂韧性数据的影响,并建立了不同尺寸CT试样的断裂韧性数据归一化模型(TSM)。结果表明,同一温度下实验测得的断裂韧性值随试样尺寸的减小逐渐增大,不同样品通过标准方法得到的归一化数据存在偏差,本文建立的TSM可有效减小换算数据偏差。  相似文献   
3.
为降低调试周期和成本,提前预知系统级风险,基于数字孪生的虚实一致特性,提出了一种基于数字孪生的力能控制式压力机虚拟调试方法,设计了虚拟调试系统.根据力能控制式压力机的多系统协同调试任务,建立了其多物理领域统一模型,即机械、电气等的多领域数字孪生模型,并构建了虚拟控制系统,包括虚拟控制器和控制器-模型接口.通过应用于压力机虚拟调试的实例,展示了基于此数字孪生模型进行虚拟调试的有效性,构建的虚拟调试系统能够验证机械系统、电气系统和控制程序的设计,并确定和优化运行参数,有效避免了实机调试成本高、风险大、周期长等弊端.  相似文献   
4.
目的 建立刚性微球与织构化涂层表面黏附接触数值分析模型,探究织构化涂层属性对微观接触副黏附力学性能的影响。方法 基于Hamaker求和法以及Lennard–Jones势能定律,考虑织构高度对接触体间距离分布的影响以及涂层、织构材料属性对接触体间黏附力的影响,建立织构化涂层表面黏附接触力学模型并验证所提模型。基于所提模型,研究不同Tabor数下织构形貌、密度、高度以及涂层厚度对接触系统黏附力学性能的影响。结果 在相同参数下,圆柱型织构黏附力最大,半椭球型织构次之,四棱锥型织构最小。织构密度从200μm-2增加到4 000μm-2时,最大黏附力随着织构密度的增加而增加,圆柱型织构增加约5~6倍,四棱锥型织构增加约1.5倍。随着织构高度从1εbs增加至30εbs,最大黏附力减小,四棱锥型织构减小最多,约为原来的1%,圆柱形织构减小最少,约为原来的90%。涂层厚度能够影响黏附力的大小,但影响规律与织构化涂层的Tabor数及织构高度相关。随着涂层厚度从1εbs增加至16εbs,大Tabo...  相似文献   
5.
目的探究Ti含量对MoS2-Ti复合薄膜高温摩擦学性能的影响,制备高温摩擦性能良好的MoS2-Ti复合薄膜。方法采用射频和直流双靶共溅射技术沉积了不同Ti含量的MoS2-Ti复合薄膜,研究了Ti含量对MoS2-Ti薄膜微观结构和力学性能的影响,进一步探究了MoS2-Ti复合薄膜在大气环境下的高温摩擦学性能。采用能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM),对薄膜的成分、晶相结构及微观形貌进行分析。利用显微维氏硬度计测试薄膜的力学性能,通过UMT-TriboLab摩擦磨损试验机评价薄膜的摩擦磨损性能。此外,采用SEM、拉曼光谱仪(Raman)和X射线光电子能谱仪(XPS),对薄膜的磨痕形貌及对偶球转移膜的成分进行分析。结果Ti掺杂促进了MoS2薄膜以(002)晶面择优取向生长,且提高了薄膜的致密度,薄膜硬度从70HV提升到350HV。MoS2-Ti复合薄膜在高温环境下的摩擦性能,随Ti含量的增加呈先上升后下降的趋势,其中Ti原子数分数为6.81%的MoS2-Ti复合薄膜具有较低的摩擦因数和磨损率。通过对转移膜的成分进行分析,发现处于300℃高温环境下,Ti原子数分数为13.51%的MoS2-Ti复合薄膜由于在摩擦过程中生成的氧化物较多,其耐磨性能开始下降。结论Ti含量对MoS2-Ti复合薄膜的高温摩擦学性能有明显的影响,掺杂适量Ti能显著提高MoS2薄膜在大气环境下的高温摩擦学性能。  相似文献   
6.
目的建立符合实际情况的粗糙表面微动磨损模型,准确揭示连接结构的磨损机理。方法利用ABAQUS有限元软件中的UMESHMOTION子程序和能量耗散模型,建立粗糙表面的微动磨损模型,并探究不同表面粗糙度、材料和振动频率对粗糙表面微动磨损的影响。结果在外部载荷、振动频率和材料相同的情况下,下试件表面粗糙度为0.2μm的磨损深度最小,0.8μm的磨损深度最大,0.5μm的磨损深度处于二者之间。当外部载荷、振动频率和表面粗糙度相同时,上试件材料为HT200的磨损深度最小,合金钢的磨损深度最大。当外部载荷、表面粗糙度和材料一定时,振动频率为1 Hz的磨损深度最小;频率增加到20 Hz时,磨损深度达到最大;增加到25 Hz时,磨损深度呈现减小趋势。结论粗糙模型的接触压力和磨损深度分布具有离散性。粗糙模型能反映磨损的实际接触面积,使得有限元模拟的表面接触和磨损情况更加准确。表面粗糙度和材料刚性的增大,使粗糙表面模型的磨损深度明显增大,而振动频率增大,使磨损量先增大、后减小,频率为20 Hz时的磨损量最大。  相似文献   
7.
采用TH500EW-Ⅱ焊丝对Q350EWR1耐候钢进行焊接,并进行相关工艺评定。工艺评定合格后,对其焊接接头进行力学性能测试与微观组织分析。工艺评定结果表明:采用TH500EW-Ⅱ焊丝焊接Q350EWR1耐候钢对接接头,经过3种无损检测方式检测,其焊缝表面及内部无明显缺陷,判定为合格试板;而后,对Q350EWR1耐候钢焊接接头进行拉伸、弯曲、硬度及金相试验,结果表明:对接接头拉伸性能符合标准要求,焊缝的弯曲性能结果较好;焊缝附近热影响区粗晶区的硬度最高,这是因为该区域存在着较多的马氏体及贝氏体不稳定组织,使得该区域成为焊接接头最薄弱部分,需在实际服役过程中注意。  相似文献   
8.
采用超临界二氧化碳(S-CO2)辅助电沉积及后续热处理(200~600℃)制备钴-镍-磷(Co-Ni-P)三元合金涂层,热处理时间为1 h。研究不同热处理温度对超临界电沉积制备的Co-Ni-P三元合金涂层的微观形貌、相结构、硬度、摩擦学性能和电化学腐蚀性能的影响。结果显示:超临界CO2电沉积制备的Co-Ni-P三元合金呈现非晶结构,但经过400℃热处理后由非晶结构转变为晶体结构;Co-Ni-P涂层的硬度随着热处理温度增加先升高后降低,当热处理温度为400℃时,表面硬度最高,约为780 HV。摩擦学和电化学腐蚀性能测试显示:热处理对Co-Ni-P薄膜的平均摩擦因数影响较小,处理前后合金涂层的平均摩擦因数均为0.12左右;但热处理显著影响Co-Ni-P合金薄膜的耐磨性能和电化学腐蚀性能,其磨损率和腐蚀速率随着热处理温度升高先减少后增加;当热处理温度在300和400℃时,Co-Ni-P合金分别呈现最低的磨损率和最好的耐腐蚀性能。  相似文献   
9.
为提高PCD使用过程中的热稳定性,选用硫酸-过氧化氢混合溶液在室温下对PCD进行脱钴处理,研究其脱钴机理及脱钴对PCD微观结构及力学性能的影响。通过SEM观察到PCD在室温脱钴48 h后表面出现较大深度的腐蚀坑,钴相基本被去除,上下表面脱钴深度分别为176 μm和162 μm;通过EDS可确定脱钴层剩余钴的质量分数为0.93%,而未脱钴层钴的质量分数为7.64%,表明87.83%的钴在实验中被硫酸-过氧化氢混合溶液溶解而去除。对PCD样品进行残余应力测量,脱钴之前的残余压应力为483.91 MPa,脱钴之后的残余压应力为330.35 MPa,后者相对前者减少31.73%,说明脱钴可以有效降低PCD内部残余压应力。   相似文献   
10.
利用蔡司显微镜和Nano Measurer金相分析软件,研究了不同加热温度下新能源汽车用高Nb-Ti无取向硅钢显微组织的演变规律,并利用ICP-MS对不同加热温度下Nb、Ti的固溶量进行检测分析;然后采用热模拟方法研究了热轧过程中试验钢的再结晶行为。结果表明:随着加热温度升高,试验钢的晶粒尺寸增加明显,而Nb、Ti的固溶量仅略有增加。当加热温度为1230 ℃、变形温度分别为1100、1050、1000 ℃时,在应变速率0.1 s-1、变形量30%和应变速率1 s-1、变形量80%的条件下单道次压缩后的试验钢均未发生动态再结晶行为,而在应变速率为1 s-1、变形量为40%的条件下,在1100 ℃及1050 ℃单道次压缩后再保温30 s以上时有静态再结晶行为发生,显微组织大部分为等轴晶粒,但是在1000 ℃变形单道次压缩后再保温50 s的显微组织仍以未再结晶的长条晶粒为主。  相似文献   
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