SPS原位制备(TiB+TiC)/Ti-6Al-4V复合材料的组织与性能

采用低能球磨和放电等离子烧结原位制备(TiB+TiC)/Ti-6Al-4V复合材料,研究了烧结温度和B_4C添加量对复合材料组织性能的影响。结果表明,在1 000～1 150℃范围内,1 100℃烧结时增强相呈不连续网状,复合材料的屈服强度、抗压强度和工程应变均最好;基体合金组织为魏氏组织,复合材料基体为厚片状α相和片间β相组织,晶粒明显细化,显微硬度随增强相含量的增多而提高,而工程应变随之降低。强度在B_4C含量为2%时达到最高,屈服强度和抗拉强度分别为1 410.55MPa和1 771.65MPa。     

基于Pro/E的凸轮外轮廓线参数化设计方法

利用Pro/E软件对凸轮机构从动件的运动进行了参数化描述,并在给定从动件运动规律和给定从动件在离散点的运动位置两种情况下,对凸轮外轮廓线进行了参数化绘制,为凸轮设计与制作提供了高效的解决方法.     

框形零件浇口的优化设计

翘曲变形是框形零件在注塑成型生产过程中产生的主要缺陷.翘曲变形不仅影响产品的外观、尺寸,严重时还会影响后续的装配.塑件产生翘曲变形的因素有很多,除了工艺参数的设置、模具的加工制造,还有一个很重要的因素就是模具结构的设计.传统的模具设计主要依靠设计人员的经验,但随着人们对产品的综合要求越来越高以及模具行业本身的竞争日益激烈,仅依靠工程技术人员的经验,很难在短时间内精确地设计出既可降低成本,又可提高产品质量和合格率的最佳方案.因此CAE技术越来越受模具设计人员的青睐.以框形零件为例,采用具有注塑成型仿真工能的软件模拟分析了3种不同浇口方案下塑件的注射成型过程:方案一熔接痕出现在矩形边框,变形呈下凹趋势,最大变形量为0.533 2mm;方案二熔接痕出现在主体区域,变形呈外凸趋势,最大变形量为0.497 1mm;方案三熔接痕出现在主体区域,各部位变形基本一致,最大变形量为0.437 3mm.通过分析比较,方案三为最优化设计.该模拟结果可为实践生产提供参考,缩短产品的试模周期.     

V合金化对Al-9Si合金凝固组织与力学性能的影响

研究了V合金化对Al-9Si合金凝固过程、微观组织和力学性能的影响。结果表明,在Al-9Si合金中添加V,析出化合物Si₂V,而无Al V化合物析出,V对初生α-Al的析出温度无明显影响。随着V量增加,Al-9Si合金的初生α-Al的形核温度和形核过冷度同步增加,0.4%V(质量分数)使形核温度由未添加V的607.5℃上升至612.6℃,过冷度由24℃增加至27.1℃;继续增加V量,形核温度略有升高,但形核过冷度略有减小。V添加使Al-9Si合金初生α-Al晶粒形态由枝晶向等轴晶转变,Al-9Si-0.4V合金的α-Al晶粒尺寸由Al-9Si的593μm细化至302μm。V对共晶Si无变质作用,但V能使针状β-Al5FeSi转变为鱼骨状的Al₁₂(Fe,V)3Si相。0.6%Sb(质量分数)变质Al-9Si-0.4V合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率为153.9 MPa、78.5 MPa和6.56%,较Al-9Si合金分别提高23.8%、14.1%和102.4%;硬度由47.3 HV提高至59.1 HV。Al-9Si合金的拉伸断口由撕裂棱和解理...     

三种高强度钢的包辛格系数及其特性

提出按单层超高压自增强圆筒弹-塑性交界面半径实测值确定高强度钢包辛格系数的方法;基于有关试验数据,分析了三种高强度钢的包辛格系数及其特性。研究表明:(1)高强度钢的包辛格系数大小与钢材的种类密切相关;相同钢材包辛格系数的大小与其屈强比的大小基本无关。(2)45CrNiMoVA钢的包辛格系数为0.873 5,精密度为0.041 6;40Cr钢的包辛格系数为0.817 1,精密度为0.097 9;33CrNi3MoA钢的包辛格系数为0.817 1,精密度为0.094 9。     

多气缸气动程序电控系统设计

气动机械手是自动化生产线上常用的自动化装置,通常用于物料的抓取和转移,降低劳动者工作强度,提高生产效率。机械手各方向的运动均由气缸驱动,由于气缸数目较多,且各气缸的动作步骤重复交叉,所以在不同的步序线上会出现相同的控制信号,形成干扰,导致误动作。以气动机械手电气控制回路设计为例,阐述了多气缸气动程序电控系统的设计过程及干扰信号处理方法,为复杂气动程序电气控系统的设计提供参考。     

RE与Ti复合变质对铸造5CrNiMo模具钢组织和性能的影响

研究了稀土(RE)与Ti复合变质对5Cr Ni Mo模具钢铸态和热处理组织与性能的影响。结果表明,变质和未变质5Cr Ni Mo铸锭宏观组织由表面细晶区、柱状晶区和中心等轴晶组成,RE、Ti变质缩小柱状晶区宽度、细化中心等轴晶,0.02%RE+0.10%Ti变质使柱状晶宽度与铸锭半径之比由未变质的0.48降低至0.28,中心等轴晶尺寸从1 700μm细化至200μm,RE变质减少钢中Mn S夹杂物数量,并使偏析于晶界的Ti C由杆状转变为粒状。经过900℃×2h+570℃×2 h调质处理后,5Cr Ni Mo钢的组织为回火索氏体,索氏体保留了原马氏体形态。相较于未变质,RE与Ti复合变质试样调质态抗拉强度提高10.7%,达到1 232 MPa,伸长率和硬度分别为16.4%和35.6 HRC。RE与Ti复合变质,细化晶粒,增加回火过程中晶内析出相的数量,产生沉淀强化作用。     

TiB_2对SPS原位烧结TiB/Ti-6Al-4V组织与性能的影响

采用SPS烧结技术制备了TiB/Ti-6Al-4V复合材料,研究TiB_2添加量对复合材料微观组织和力学性能的影响。结果表明,球磨过程中Ti-6Al-4V颗粒未发生明显变形,TiB_2分散镶嵌于Ti-6Al-4V颗粒表面。烧结后,基体组织从片状魏氏组织转变为近似等轴状组织,TiB增强相为棒状和晶须状,沿Ti-6Al-4V颗粒呈网状分布。随着TiB_2含量增加,增强相TiB数量增加,强度和硬度持续增加。在TiB_2含量为1%时复合材料的工程应变达到最大值,之后随TiB_2添加量增加,复合材料应变持续下降。     

热处理对B+Sb细化变质ZL101合金组织和性能的影响

通过对添加B和Sb细化变质的ZL101合金进行固溶和时效处理,研究了热处理对合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,添加B和Sb后,共晶Si由粗大片状变成细小针状,长条状初生α-Al等轴化。在相同热处理工艺下添加B和Sb的合金组织中共晶Si充分球化,尺寸分布更均匀,基体中析出时效相更多更弥散,此时合金显微硬度(HV)由未细化变质的102.4提高到114.6。当热处理工艺为540℃×6h固溶+190℃×5h时效时,添加B和Sb的合金抗拉强度和伸长率最高,分别为332.8 MPa和11.73%,相比于未细化变质合金,提高了21.6%和90.7%,并且断口中出现大量均匀细小的等轴状韧窝结构。