管壁异形渐进翻孔成形的力与变形特征分析

管壁渐进翻孔成形是传统渐进成形这一柔性成形工艺的重要扩展。针对圆管与方管管壁的长圆形和矩形翻孔,设定了8组渐进成形参数的加工方案,探讨了不同加工条件下管壁变形特点及其影响因素。研究发现:采用改进工具头以及"预翻+整形"方式,能够实现曲面结构的复杂翻孔加工;由于几何形状和材料流动性的差异,方管渐进翻孔的成形载荷远大于圆管渐进翻孔的成形载荷;就不同翻孔位置的减薄率而言,圆弧端最大、圆弧过渡端次之、直壁端最小。采用增加渐进翻孔的预翻量、选择直壁端进刀、减小进给量,以及采用顺-逆时针相结合的递进方式等措施,有助于消除破裂、金属堆积等缺陷,从而提高管壁渐进翻孔成形质量。     

电弧喷涂对体育器械用45钢耐磨性能的影响

采用电弧喷涂的方法在体育器械用45钢表面制备了不同WC含量的复合涂层,研究了WC含量对涂层显微硬度、磨损质量和磨损形貌的影响,探讨了不同涂层的磨损机制。结果表明,四种涂层的显微硬度从低至高为:10%WC15%WC20%WC25%WC;4种涂层的质量磨损量都随着磨损时间的延长而呈现不断增加的趋势,在相同的磨损时间内,10%WC涂层的质量磨损量最大,而20%WC涂层的质量磨损量最小,其磨损机制为微切削和轻微剥落,主要原因与涂层的致密度较高、层间结合力较强有关。     

汽缸套自生颗粒增强Al-Si-Mg复合材料的制备与台架实验研究

观察并研究离心铸造自生颗粒增强Al-Si-Mg复合材料600 cc发动机铝合金缸套铸件沿径向方向的微观组织特征,检测铸件的硬度及耐磨性能;对铝合金缸套内表面腐蚀处理后进行台架实验。结果表明:Al-Si-Mg复合材料铸件内层偏聚了大量的自生初晶Si/Mg_2Si颗粒,体积分数达27.6%,初晶颗粒体积分数较大的区域其硬度值也较高,铝合金缸套内层增强层的体积磨损量低于摩托车用铸铁缸套;低压铸造时,需在铝合金缸体内孔装填耐火棉,以保证铸件充型完整且不发生跑火现象,铸造成型缸体与缸套之间获得良好的冶金结合效果;台架实验测得600 cc铝合金缸体发动机的输出功率最大达22.66 k W,转矩最大达44.37 N·m,达到设计要求。     

片状粉末冶金烧结态CNT/Al-Cu复合材料的热变形及加工图（英文）

采用Gleeble-3500热模拟试验机在温度300~550°C、变形速率0.001~10 s-1条件下,对片状粉末冶金烧结态CNT/Al-4Cu复合材料进行热变形行为研究。基于动态材料模型(DMM)建立应变为0.1~0.6的加工图,并利用扫描电镜、电子背散射衍射技术和高分辨透射电镜分析变形前后的显微组织。结果表明:应变对加工图有明显的影响,当应变为0.6时,最优加工区域为:375~425°C,0.4~10 s-1和525~550°C,0.02~10 s-1。在低变形温度和低变形速率时,基体中大颗粒不均匀分布,出现高密度缠结位错、位错墙和亚晶,对应加工图中的不稳定区域。当变形温度为400°C和550°C、变形速率为10s-1时,基体中细小颗粒均匀分布,晶粒为再结晶形态,对应加工图中的稳定区域。     

时效工艺对纳米结构2297铝锂合金力学性能与微观组织的影响

采用535 ℃×2 h固溶制度,将热锻态2297铝锂合金固溶水淬后冷轧,冷轧压下量为95%,然后将轧制样品在不同温度(120~190 ℃)和时间(0~80 h)范围内进行时效处理。采用拉伸、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等测试方法,分析时效温度和时间对铝锂合金组织与性能的影响。结果表明:时效前的大塑性变形能获得纳米结构组织,能促进T₁相均匀细小地析出,缩短合金达到峰时效的时间,最终成功制备了高强高塑性铝锂合金。在120~140 ℃温区内时效时,时效温度越高,达到峰时效的时间越短、强度越高。140 ℃达到峰时效时间缩短为40 h,此时合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为525 MPa、478 MPa和7.7%,主要强化相为细小的T₁相。在170~190 ℃温区内时效时,时效温度越高,达到峰时效的时间越短,但抗拉强度与屈服强度迅速下降。170 ℃时效8 h达到峰时效状态,此时合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别是503 MPa、462 MPa和5.0%,主要强化相仍为T₁相,但已经明显粗化。     

双机架冷连轧3104铝合金板的组织和性能

采用光学显微镜、扫描电镜(SEM)、力学性能测试等方法,对比分析了双机架冷连轧与传统单机架冷轧3104铝合金板的组织和性能。结果表明:冷轧前期两种方式冷轧板的组织演变规律相同;接近成品厚度时,单机架冷轧板的晶粒压扁呈纤维状的程度更显著;双机架冷连轧成品板屈服强度和抗拉强度均低于单机架冷轧成品板,伸长率则高于单机架冷轧板;在轧制方向上双机架冷连轧成品板屈服强度、抗拉强度和伸长率为277 MPa、311 MPa和4.5%,且双机架冷连轧成品板的屈强比较低,杯突值较高,塑性成形性能较好。     

烟气循环烧结工艺中富氧和焦炉煤气喷吹的优化

利用铁矿石烟气循环烧结的静态工艺模型,研究了富氧、焦炉煤气喷吹及其组合使用对铁矿石烟气循环烧结工艺的固体燃料消耗和污染物排放的影响.结果表明:基准烟气循环烧结工艺中,焦粉单耗为44.284 kg/t,CO_2、SO_2和烟气排放量分别为339.123、1.306和2 060.478 kg/t;采用富氧率为7.0%优化工艺,焦粉单耗减少了0.64%,CO_2、SO_2和烟气排放量分别减少了8.86%、10.34%和20.37%;采用焦炉煤气喷吹量为0.5%优化工艺,焦粉单耗减少了8.69%,CO_2、SO_2和烟气排放量分别减少了3.06%、2.3%和2.74%;采用富氧率为7.0%,焦炉煤气喷吹比例为0.5%的综合工艺,焦粉单耗减少了9.59%,CO_2、SO_2和烟气排放量分别减少了11.84%、9.57%和22.65%.     

利用碳钢铸坯组织灰度图获取C含量分布的方法

摘要：基于热酸洗腐蚀原理与图像光学理论，提出运用金属低倍组织灰度分析技术（灰度分析法）获取中高碳钢铸坯的低倍组织中不同位置不同区域不同尺度的一维、二维C元素含量分布。偏析严重的位置得到的C元素含量高，初始凝固的晶粒中心位置得到的C元素含量低，说明通过灰度分析法计算的C元素含量分布能与低倍组织形貌很好地对应。同时，通过电子探针与灰度分析法的测量结果对比，发现二者C元素含量的变化趋势具有很好的一致性，这验证了灰度分析法的有效性。另外，低倍组织图像整体亮度的改变不会造成由灰度分析法所测量的C元素含量发生明显改变，则表明灰度分析法对测量环境的变化具有一定的抗干扰能力，也间接说明了其可靠性。     

冷却速率对包晶钢凝固过程中包晶转变收缩的影响

通过高温激光共聚焦显微镜模拟观察了Fe-0.1C-0.21Si-1.2Mn (质量分数,%)包晶钢在不同冷却速率下的包晶相变过程,然后利用试样表面粗糙度变化反映了包晶转变收缩程度的不同。结果显示,冷却速率超过临界值后包晶转变能够发生快速相变,快速相变引起突然的包晶转变收缩和表面粗糙度变化。随冷却速率的增加包晶钢的包晶转变收缩呈先增加后减小的趋势,在冷却速率为20℃/s时表面粗糙度达到最大值,此时的表面粗糙度约是低冷却速率(2.5℃/s)时表面粗糙度的2.8倍。当冷却速率足够大后包晶转变收缩又开始减小,这一变化为高拉速下减少包晶钢连铸坯表面纵裂纹的发生提供了新策略。