0Cr16Ni5Mo1马氏体不锈钢的连续冷却相变动力学

采用显微组织表征和硬度测试研究了0Cr16Ni5Mo1马氏体不锈钢连续冷却转变动力学和显微组织演化规律。结果表明:0Cr16Ni5Mo1马氏体不锈钢在1100 ℃×60 min奥氏体化条件下,以0.5~100 ℃/s的速度冷却时仅发生马氏体转变,马氏体相变的开始温度(Ms)约为212 ℃,结束温度(Mf)约为25.3 ℃,组织均为板条马氏体,硬度约为371 HV。冷却速率的变化对相变温度、室温组织和硬度无显著影响。采用K-M方程描述马氏体相变过程,其相变动力学参数α约为0.0317。     

航空发动机16Ni3CrMoE钢制输出轴的热处理畸变控制

通过对航空发动机16Ni3CrMoE钢制输出轴渗碳淬火后出现轴向长度缩短、内花键畸变的原因进行分析与研究。结果表明,热处理畸变主要影响因素是零件在渗碳、淬火工序中产生的热应力和组织应力的综合作用,渗碳零件表面和心部的成分存在差异,使热处理过程中的应力分布变得更不均匀和复杂。通过改变渗碳装炉方式、降低渗碳冷却速度、静油等温淬火、渗碳前增加稳定化处理等工艺方法,将零件的热处理畸变控制在工艺要求范围内。     

K417G合金的环境致脆磨损机理

采用可控气氛磨损试验机测试含有Ni₃Al相的K417 G合金在不同相对湿度空气、真空、氧气、氮气、二氧化碳、氢气和氩气下的摩擦磨损性能,用SEM观察磨损表面形貌,基于线弹性力学计算表面裂纹应力强度因子K_I,依据能量学计算合金元素的环境敏感性,研究合金的环境致脆磨损机理。结果表明：磨损工况下,高相对湿度空气中的水蒸汽是导致K417G合金发生氢致脆性磨损的腐蚀介质,水蒸汽与合金中的γ′-Ni₃Al反应生成的原子态H导致环境脆性,环境脆性裂纹源在γ/γ′界面以及碳化物与合金基体界面形核,裂纹既沿着γ/γ′界面以及碳化物与合金基体界面扩展,又进入γ′晶粒;合金表面裂纹的应力强度因子K_I小于合金的断裂韧性K_IC,接触应力不导致磨损表面裂纹;能量学计算表明,空气下,磨损表面裂纹的产生与Al的含量有关,Al的临界含量为5.53%(原子分数)。     

电弧离子镀Cr-CrN-Cr-CrAlN多层膜热冲击性能研究

为进一步提升航空发动机压气机钛合金部件的服役性能,采用电弧离子镀技术在TC4钛合金表面制备抗砂粒冲蚀Cr-CrN-Cr-CrAlN多层膜。经不同温度热冲击试验后,利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计、洛氏硬度计及砂粒冲蚀试验仪分析检测了多层膜的表截面形貌、硬度、结合强度和抗砂粒冲蚀性能等。结果表明:随热冲击温度的升高,多层膜的氧化程度逐级增加,当热冲击温度升至900℃后,多层膜已明显氧化和出现分层剥落;同样地,多层膜的显微硬度和结合强也随着热冲击温度的升高而降低,硬度由热冲击前的3658 HV降低至经900℃冲击后的1930 HV,结合强度则由热冲击前的HF1级降低至经900℃热冲击后的HF4级;在700℃以内,随着热冲击温度的升高多层膜的冲蚀速率上升缓慢,表明膜层的防护作用显著;而经900℃热冲击后,多层膜样品30和90°攻角下的冲蚀速率由冲击前的0.28、0.65μm·g^(-1)分别增大至4.05、5.00μm·g^(-1),表明膜层已失去防护作用。因此,Cr-CrN-Cr-CrAlN多层膜在700℃以内具有冲蚀防护效果,而900℃热冲击后已无抗冲蚀防护性能。     

加压内冷却方法在高温合金磨削中的应用

针对镍基高温合金在磨削加工中大量磨削热的冷却问题,提出采用加压内冷却与断续磨削结合的冷却方法,实现磨削过程中充分冷却磨削弧区高温的目的。设计制备磨粒有序排布的加压内冷却砂轮,采用Fluent有限元软件建立砂轮磨削GH4169高温合金的温度场模型,模拟分析砂轮转速和冷却液压力对砂轮散热性能的影响。开展加压内冷却砂轮磨削GH4169实验研究,分别对磨削温度、表面粗糙度以及表面微观形貌进行对比和分析。结果表明：在相同的磨削参数条件下,相对外冷却方式,内冷却方式能获得更优良的加工表面质量,磨削温度和表面粗糙度均明显降低;在其他磨削参数相同时,冷却液压力越大,磨削温度越低且表面粗糙度越小,表面形貌更加规则、完整。     

熔模铸造工艺对K418B涡轮导向器充型性能与晶粒组织的影响

研究了熔模铸造浇注系统、浇注温度、型壳预热温度对K418B涡轮导向器在重力铸造条件下充型性能与晶粒组织的影响。结果表明,在调整浇注工艺的基础上,将排气边一侧的型壳外部加厚的方式,改变了型腔的温度场分布,使导向器叶片的排气边冷却速度降低;一方面保证了排气边的充型完整性,另一方面降低了排气边与叶身厚大部位的温度梯度,使整个叶片的晶粒组织由大尺寸柱状晶转变成较细小的等轴晶,提升了导向器的综合力学性能。     

GH4720Li合金中析出相的研究进展EI北大核心CSCD

GH4720Li高温合金因其具有良好的高温强度、抗疲劳和抗腐蚀性能以及长期组织稳定性,被广泛应用于高性能航空发动机涡轮盘等转动部件。本文归纳了GH4720Li高温合金中γ'相的作用机理和演变规律,并分析了γ'相与高温性能之间的关联性和γ'相与残余应力的交互影响规律。此外,还综述了GH4720Li高温合金的改型研究进展,展望了未来分区控冷技术和双组织双性能盘制备技术在高温合金中的应用。     

电气线路互联系统屏蔽效能试验方法综述

电气线路互联系统(EWIS)屏蔽效能试验包括表面转移阻抗、屏蔽/耦合衰减两个表征参数的测量。通过对IEC 62153-4系列、GB/T 31723.4系列标准以及公开发表的论文进行总结,从定义、试验方法、适用范围、发展现状等方面,详细分析了表面转移阻抗的现有试验方法(三同轴法、线注入法、电流探头法)及屏蔽/耦合衰减的现有试验方法(三同轴法、吸收钳法、注入钳法、混响室法、GTEM小室法)的原理、适用性及优缺点,对工程上开展电缆及组件屏蔽效能的试验与评价具有重要指导意义。     

固溶温度对GH4720Li合金显微组织和力学性能的影响

通过光学显微镜、场发射电镜和力学性能测试,研究了固溶温度对GH4720Li合金显微组织(晶粒、γ′相)及力学性能的影响。结果表明:随着固溶温度的升高,一次γ′相含量减少,三次γ′相尺寸增大,晶粒长大的趋势也变得明显。当固溶温度超过1120 ℃后,一次γ′相回溶迅速,晶粒长大迅速,晶粒尺寸分布不均匀性增加。固溶温度与强度呈抛物线性关系,在1130 ℃强度出现峰值;固溶温度的升高,合金塑性下降,固溶温度超过1100 ℃时塑性下降得更快。680 ℃/830 MPa持久拉伸试验表明,随着固溶温度的提高,持久时间增加,当固溶温度超过1100 ℃持久时间增加明显,但超过1130 ℃持久时间基本不变;随着固溶温度的提高,持久塑性下降,但在1110 ℃之前下降缓慢,超过该温度塑性降低很快,甚至不达标。并讨论了固溶温度-组织-力学性能之间的关联性,该结果为GH4720Li合金盘件的固溶热处理工艺的选择提供了理论参考。     

基于有限元仿真的排气装置焊接变形分析与控制

排气装置的主体结构——筒体由壁厚2.5 mm的GH4169钢板氩弧焊对接组成,采用筒体与内部流道先组合再焊接的氩弧焊工艺路线,内部流道会与自动焊焊枪干涉。采用手工氩弧焊焊接时,筒体两侧装配流道的开口会降低零件刚性、减少夹具夹持点。同时手工焊接时热输入大,焊接变形不易控制,导致零件径向、轴向变形严重。文中利用试验结合有限元仿真分析的方法,分别对手工氩弧焊、自动氩弧焊2种焊接工艺下的焊接变形进行理论分析,验证排气装置自动氩弧焊的焊接变形小于手工氩弧焊的,并利用仿真预测结果调整焊接方法和工艺参数、改变焊缝分布、增大零件刚性、调整组合和焊接顺序,解决了排气装置手工氩弧焊焊接变形大的问题。实际结果表明,排气装置采用先整体焊接再组合的工艺路线,使自动氩弧焊过程中减少了纵向焊缝,增加了零件的整体刚性和夹具夹持点,同时自动焊接时改为2层2道焊接可控制热输入,焊后安装边的轴向变形量控制在0.5 mm左右,有效减小了焊接变形。