VC、TiC对无粘结相碳化钨基硬质合金摩擦磨损性能影响的研究

对不同VC、TiC含量的无金属粘结相WC基硬质合金的摩擦磨损性能进行研究。实验结果表明,随着VC、TiC含量的升高,硬质合金的平均摩擦系数和磨损率不断下降。VC、TiC摩尔含量均为5%时,磨损率最低,为4.6×10~(-5) mm~3/Nm,较未添加VC、TiC的硬质合金磨损率下降约98%。硬质合金的耐磨性与其硬度成正相关性,无或者低含量VC和TiC的硬质合金硬度较低,其磨损机理以粘着磨损和磨粒磨损为主,磨损率较高;高VC和TiC含量的硬质合金硬度较高,其磨损机理以晶粒的拔出和表面开裂为主,磨损率较低。     

3Cr2MnNiMo钢锻件等向性的有限元模拟研究

利用三维热力耦合有限元模型,对3Cr2MnNiMo钢锻造过程中锻件的温度场、应力场以及等效应变场进行了分析,预测了变形过程中的金属流动规律。通过对3Cr2MnNiMo钢进行热力模拟试验,获得该钢的高温热变形抗力,确定了其高温本构模型,并提出了采用方向累积变形功衡量锻件等向性的方法,对不同锻造方式锻件的等向性进行了分析。结果表明,采用热力耦合的方法分析不同的锻造过程,能反应锻造过程的基本特征,对减少生产成本,改善锻件成型质量具有重要意义。在有限元模拟条件下,采用方向累积变形功衡量锻件等向性符合实际,对优化锻造工艺有较好的指导作用。     

模具钢锻造过程等向性能的有限元预测

提出锻造过程等向性的有限元计算方法,首先计算锻造过程中有限单元在X、Y和Z方向的变形功,然后对每个方向的变形功进行累积,根据等向性的定义计算所有单元的方向累积变形功之比。结果显示,采用径向十字锻造方法的两镦两拔锻造工艺下(2次镦粗比为2,2次拔长比为2)的H13钢等向性计算结果为0.50和0.47,试验实测结果为0.51和0.48;采用轴向反复镦拔法的一镦一拔、两镦两拔锻造工艺下(镦粗比为2,拔长比为2)的718钢等向性计算结果分别为0.76、0.81和0.92、0.98,试验实测结果分别为0.771、0.824和0.948、0.974,提出的模具钢锻造过程等向性预测方法,对于降低制造成本和优化锻造工艺具有重要的理论指导意义。     

Ag/SmBa_2Cu_3O_(7--δ)金属陶瓷的摩擦特性

以Sm2O3、BaCO3和CuO为原料,采用固相法合成SmBa2Cu3O7--δ(SmBaCuO)粉体。将银粉添加到SmBaCuO中,制备出Ag/SmBaCuO金属陶瓷。借助于X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和X射线能谱仪分析Ag/SmBaCuO陶瓷的显微结构和形貌,利用摩擦实验机测试了Ag/SmBaCuO陶瓷与对偶件钢的摩擦性能。结果表明:添加银粉后,SmBaCuO金属陶瓷的结构没有改变,银分布在SmBaCuO基底中,Ag/SmBaCuO仍具有超导电性。从室温至液氮温度,SmBaCuO的摩擦系数正常态下为0.31,超导态下为0.2左右。常温下测试(5%~10%)Ag/SmBaCuO摩擦系数为0.23,15%Ag/SmBaCuO磨损率最低为6.340×10--5 mm3/(N·m)。Ag/SmBaCuO金属陶瓷中银微粒在摩擦过程中向对偶表面转移,起到固体润滑剂的作用,改善了Ag/SmBaCuO陶瓷的摩擦性能。     

穿河隧道及其导流工程施工分析

明挖法穿河隧道施工中,多采用导流工程,将河水通过人工导管引流到下游,为隧道基坑施工创造无水环境。本文以通惠河东关大道隧道段的基坑施工为例,分析了该穿河隧道的防水和支护工程的施工方案,明确了明挖法穿河隧道基坑施工的要点。     

GCr15钢渗硫层的摩擦学性能研究

利用低温离子渗硫技术在GCr15钢球表面形成渗硫层以提高其摩擦学性能。采用四球摩擦试验机,考察渗硫和未渗硫试样在干摩擦及油润滑条件的摩擦学性能。结果表明：在干摩擦和油润滑条件下渗硫试样的摩擦因数均远低于未渗硫试样;在干摩擦条件下,渗硫试样的磨损率相比未渗硫试样大幅下降,这主要归因于渗硫层良好的减摩抗磨作用;在油润滑条件下,因油润滑和渗硫层的固体润滑相互协调作用,渗硫试样的摩擦和磨损性能明显优于未渗硫试样,其磨损表面的痕迹浅而轻,磨损机制为轻微的磨粒磨损。     

变形终止温度对GCr15轴承钢显微组织的影响

采用MMS300热模拟试验机对GCr15轴承钢的热变形工艺进行模拟,研究变形终止温度对其显微组织的影响。结果表明,变形终止温度在770~870℃内变化时,其显微组织均为片层状珠光体+沿晶界分布的先共析碳化物,并且先共析碳化物周围存在铁素体薄膜。随着变形终止温度的升高,晶粒尺寸和珠光体团的尺寸均增加,珠光体的片层间距略微减小,硬度增加。通过回归分析获得维氏硬度与片层间距倒数的拟合方程HV=38.3S-1+92.7。变形终止温度在810~870℃内升高时,碳化物的网状程度增加。与810℃相比,变形终止温度为770℃和790℃时,碳化物的网状程度较严重。     

热变形对Fe-3%Si钢软化率的影响及其组织表征

采用热力模拟方法对Fe-3%Si钢热变形参数对静态再结晶的影响以及显微组织和晶界特征进行了研究。结果表明,对于单相铁素体硅钢而言,变形(等温)温度越高,应变和应变速率越大,再结晶动力学进程越快。在应变为0.8、应变速率为2 s~(-1)和等温3000 s条件下,变形(等温)温度从900℃提高到1100℃时,再结晶软化率由28%提高到70%以上。对于含奥氏体的硅钢,热变形参数对软化率的影响与不含奥氏体的硅钢呈现基本相同的规律,但奥氏体的出现增加了材料的再结晶率。对于初始晶粒尺寸为131μm,奥氏体含量为8%的Fe-3%Si钢,会随着退火时间的增长,小角晶界从轧后1 s淬火到轧后退火50 s由24%降至7%。等温时间达到15 s以内,大角晶界明显增加,小角晶界大幅减少。50 s时小于5°的取向差完全消失。     

高铁轴承用20CrNi2MoV钢奥氏体晶粒长大行为研究

在温度为900、1000、1050、1100、1150、1200℃保温时间为10、20、30、60 min时,利用管式电阻炉加热了20CrNi2MoV钢,并研究了钢的奥氏体晶粒长大行为,测试了不同工艺下的晶粒尺寸。结果表明,随着加热温度的升高和保温时间的延长,奥氏体晶粒尺寸增大;当温度超过1050℃或保温时间超过30 min时,实验钢奥氏体晶粒开始发生明显的粗化。通过对实验数据的拟合,获得了20CrNi2MoV钢奥氏体晶粒长大数学模型。与实验结果比较,拟合效果良好。     

层状Cr2AlC纳米晶的合成及其摩擦学行为

通过液相磁力搅拌混合原料粉末2Cr/1.2Al/1C,在1400℃无压烧结合成了Cr2AlC。X射线衍射结果表明,Cr2AlC具有良好的结晶性,扫描电镜照片显示合成的Cr2AlC为层状结构,厚度大约在50~100 nm。将其以不同质量分数分散到基础油100SN中,利用摩擦磨损试验机初步研究了滑行速度,载荷等对其摩擦学性能的影响,结果表明,Cr2AlC添加量较低时,分散性较好,能显著降低基础油的摩擦系数和摩擦磨损,高载荷会加剧磨损,实验条件下,Cr2AlC添加量为0.6%和1%的润滑油在10N载荷时,摩擦过程中在表面形成具有减摩抗磨作用的润滑膜,表现出较好的摩擦学性能。