探索用锥锻法评价冷镦钢的冷镦性能

鉴于冷镦钢的冷镦性能评价方法的单一性和不完善性,提出了锥锻方法,并从理论上证明了此种检验方法的可行性。它不仅可以检验金属在冷镦过程中金属的扩张流变性能并显示其缺陷,而且也可用于检验中厚板材厚度方向的力学性能,从而扩展了材料试验机仅限于拉伸、压缩试验的试验范围。     

型材卷弯的力学分析计算

文章应用金属材料塑性变形理论,分析了型材受卷弯曲时的受力情况、内力状态和应力-应变关系及其变化规律,提出了由此而产生的塑变弯矩的力学意义并给出了相应的表达、计算公式.分析、研究表明,型材卷弯属均匀、渐变的塑性平面弯曲,其应力-应变关系适用金属真实应力经验公式,塑变弯矩为卷弯终了时截面上各点应力对中性轴之矩的面积分.     

高强钢20MnTiB多工位冷镦变形行为EI北大核心CSCD

通过对高强螺栓多工位冷镦变形分区的金属流动、显微组织、力学性能及其变化规律进行分析,并采用Deform-3D数值模拟和实际产品成形相结合的方法,来研究高强材料的多工位冷镦变形行为。结果表明:多工位冷镦变形属于低动态变形;大、小变形区的宏观流线和显微组织有明显的"遗留性",而难变形区由于高强材料的"包辛格效应",铁素体由拉长的晶粒变成等轴晶粒,而珠光体的带状消失,组织"遗留性"最差;通过低动态多工位冷镦变形,20MnTiB高强钢微观组织中铁素体和珠光体均发生了形变强化,且硬度值的增幅相近。     

触变–塑变复合成形铸铁材料的耐磨损和抗腐蚀性能研究

目的 针对天然气压缩机用铸铁构件服役环境恶劣的情况,研究一种提升其耐磨损和抗腐蚀性能的成形工艺。方法 以天然气压缩机用FCD400铸铁材料为研究对象,通过熔融–冷却试验和热压缩试验获得FCD400铸铁材料在高温条件下的固–液相变规律、半固态触变成形性能、塑性成形性能。基于该铸铁材料性能建立合适的触变–塑变复合成形工艺方案。通过二段热压缩试验开展FCD400铸铁材料的触变–塑变复合成形的物理模拟,验证触变–塑变复合成形的可行性。随后,通过摩擦磨损试验和中性盐雾腐蚀试验,对比触变–塑变复合成形铸铁材料和原始铸态材料的耐磨损和抗腐蚀性能,验证触变–塑变复合成形的有效性。结果 触变成形阶段变形量为12 mm且塑性成形阶段变形量为20 mm的触变–塑变复合成形FCD400铸铁材料具有更加精细的珠光体片层,以及更高的硬度和更好的耐磨性能。触变成形阶段变形量为20 mm且塑性成形阶段变形量为12 mm的触变–塑变复合成形FCD400铸铁材料具有更加离散且细小的球状石墨,离散分布的细小球状石墨对基体的撕裂作用更小并能够减缓腐蚀速率。结论 通过调节触变–塑变复合成形工艺参数,能够实现对FCD400铸铁材料的耐磨损和抗腐蚀性能的主动调控。     

关于接触疲劳破坏分类的讨论

本文根据形貌、形成机制及防止措施的接触疲劳破坏分为“麻点”及“剥落”两类。麻点的初裂缝是在表面交变切应力的作用下从表面产生并倾斜发展,然后,在进入裂缝的润滑油所造成的压力作用下,金属小块从表面崩落。剥落是在交变的主切应力τyz(45°)或正交切应力τyz的作用下产生。两者都在次表层出现最大值,可使次表层的金属产生塑变或进一步形成裂缝,此后,次表层裂缝将平行于表面扩展;同时,从表面还会形成次生裂缝,其将垂直于表面扩展并与次表层的塑变区或裂缝连接。主裂缝继续平行于表面扩展,最后走出表面,使金属小块从表面剥落而形成小坑。对于表面硬化的零件,如其硬化层太薄或心部太软,则剥落可能沿过渡层产生,称为“硬化层剥落”。     

基于有限元的法兰轴结构件塑性成形工艺分析

目的 针对法兰轴结构件塑性成形过程复杂、工序繁琐、成形效率低、材料易折叠等问题,基于塑性成形理论,对汽车法兰轴零件进行工艺分析,提出2种冷镦成形方案,对法兰轴结构件进行塑性成形工艺研究。方法 分析汽车法兰轴的几何特征,采用有限元分析软件对2种冷镦成形方案的成形载荷进行模拟比较,确定较为合理的工艺方案,通过正交试验设计进一步进行工艺参数的优化,选取预成形角度A、摩擦因数B、冷镦速度C、终成形圆角直径R作为4个因素,每个因素对应3个水平,并以成形载荷大小作为考核指标。结果 通过有限元数值模拟技术,得到工艺1各工序载荷分别为403、521 kN,工艺2各工序载荷分别为226、518 kN。可知工艺2比工艺1效率高,模具使用寿命更长。最后通过正交试验法获得各因素对成形载荷影响大小的排序为：摩擦因数>冷镦速度>终成形圆角直径>预成形角度,最优工艺组合为：预成形角度19°,摩擦因数0.2,冷镦速度15 mm/s,终成形圆角直径3 mm。结论 工艺2的冷镦成形方案缩短了锻件生产试验过程和修模时间,能够满足设计要求,为实际生产金属零部件提供了理论依据。     

未置氢及置氢TC21钛合金六角头螺栓冷镦成形及其成形后的显微组织与显微维氏硬度

目的 解决TC21钛合金六角头螺栓冷镦成形困难的难题。方法 利用置氢处理改善TC21钛合金的冷镦成形性能,利用电子万能材料试验机对未置氢和置氢TC21钛合金六角头螺栓进行冷镦成形,利用金相显微镜、X射线衍射仪、透射电子显微镜和显微维氏硬度计等设备对未置氢和置氢TC21钛合金冷镦六角头螺栓的显微组织和显微维氏硬度进行分析。结果 在冷镦成形过程中,置氢TC21钛合金六角头螺栓未出现缺陷,而未置氢TC21钛合金六角头螺栓则出现了裂纹。未置氢和置氢TC21钛合金冷镦六角头螺栓的头部均呈现出“一字双岔状变形带”,在未置氢TC21钛合金冷镦六角头螺栓头部变形带的分岔处出现了裂纹。与未置氢TC21钛合金冷镦六角头螺栓相比,置氢TC21钛合金冷镦六角头螺栓的显微组织发生了显著变化。在置氢TC21钛合金冷镦六角头螺栓中,α相和β相的光学对比度与未置氢合金的相反,α相含量减少,β相含量增加,β相成为合金的主要相,并发现了较多的位错。置氢TC21钛合金冷镦六角头螺栓各区的显微维氏硬度均低于未置氢TC21钛合金冷镦六角头螺栓各区的显微维氏硬度。结论 置氢处理有利于TC21钛合金六角头螺栓的冷镦成形。     

高强钢低匹配焊接接头应用性能研究

本文采用低匹配焊条材料焊接了高强度钢材,对其焊接接头硬度、强度、抗弯性能、韧性和抗爆性能进行了综合试验研究,研究结果表明,对于屈服强度高达1,000 MPa的钢,其低匹配焊接接头如果采用常规焊缝余高控制工艺,将出现以下不利状况:(1)无余高焊缝金属承受横向拉应力,在母材及HAZ拘束下首先屈服时,发生低延性破坏;(2)有余高焊接接头在弯曲应力及弯曲、拉伸复合作用下,焊接接头易出现焊缝首先塑变破裂的低应力失效现象。其根本原因为焊接接头软质焊缝区塑性变形抗力的不足。此类破坏发生时,钢板尚未充分塑性变形,从承受应力水平和吸收能量能力来看,这将导致焊接接头系统的服役能力大为降低,因此提高低匹配焊接接头焊缝区塑性变形抗力变得极为重要。利用第三强度理论分析了低匹配焊接接头变形特点,并进行了此类接头焊缝余高的特殊设计,获得和传统等强匹配等效的焊接接头,即在服役状态下,确保焊缝金属不先于母材发生塑变集中而失效。     

基于ansys的冷镦机曲轴疲劳寿命分析

本文主要是通过有限元软件对冷镦机曲轴进行疲劳寿命分析。首先对冷镦机滑台的运动情况进行仿真;再对冷镦机曲轴边界条件的分析,利用有限元软件ANSYS对冷镦机曲轴的进行应力应变分析,找出最危险的节点。通过对曲轴最危险节点进行疲劳寿命分析,进而对冷镦机曲轴的疲劳寿命进行评估,同时研究轴颈半径对曲轴寿命的影响,为冷镦机曲轴疲劳寿命研究提供了重要的参考。     

SWRCH15A冷镦钢形变特征与组织结构研究

对湘潭钢铁有限公司生产的低碳冷镦钢SWRCH15A进行了1/3冷镦实验,利用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射分析和透射电子显微镜分别对冷镦前后试样的横向、纵向截面进行了形变特征与微观组织的研究.结果表明,试样经1/3冷镦变形后呈鼓形,金相与扫描电镜观察发现组织呈明显的3个不均匀变形区域.冷镦变形后铁素体形成尺寸较小的纤维状亚晶结构,呈现〈111〉纤维织构和弱的〈100〉纤维织构.冷镦变形后,珠光体片层组织减少,片层厚度明显缩小.冷镦变形后组织中发现有一种新相形成.     

高强度超细晶金属材料塑性行为及增塑研究进展

强度和塑性是金属结构材料最重要的力学性能指标,金属高性能化的关键是在高强度水平下保证良好的塑性,然而两者往往不能兼顾。在众多强化方法中,晶粒细化长期以来被认为是强化金属最理想的手段,在传统晶粒尺寸范围,细化晶粒既可以显著提高材料的强度,又能改善材料的塑韧性。因此,近几十年来超细晶/纳米晶金属得到了广泛研究和发展,出现了以大塑性变形(SPD)、先进形变热处理(ATMP)技术为代表的超细晶制备方法,所得晶粒可以细化到亚微米或纳米尺度,金属性能大大提高。然而,大量研究证实当晶粒细化到亚微米或纳米尺度时金属强度提高但塑性显著下降,与传统的细晶强化规律不符。对此,国内外学者进行了很多研究,试图阐明其机理、揭示晶粒超细化导致塑性降低的物理本质。此外,由于细化晶粒方法受到塑性的限制,新的高强度水平下增强塑性的方法成为钢铁材料高性能化的研究热点。针对塑性下降的事实,为了进一步提高超细晶金属材料性能,研究者开展了许多增强塑性的工作,获得了较好的效果,但仍存在一些不足。关于金属晶粒超细化导致塑性降低的普遍共性现象,目前广泛认可的理论主要有晶界捕获(吸收)位错的动态回复理论、位错运动湮灭理论、高初始位错密度以及位错源缺失机制等。前三者都主要关注超细晶金属材料低(无)加工硬化能力,并将其归结为延伸率降低所致。主要是因为低(无)加工硬化使材料在变形早期发生塑性失稳或局部变形从而表现出低塑性。超细晶金属增塑研究主要体现在增塑方法和机理方面,目前,增塑方法主要有(1)形成纳米孪晶;(2)获得粗晶-细晶双峰组织;(3)利用相变诱发塑性/孪生诱发塑性(TRIP/TWIP)效应;(4)引入铁素体软相;(5)利用纳米第二相粒子等。这些增塑方法的主要机理是利用组织结构的改变提高超细晶金属的加工硬化能力以维持良好的均匀塑性变形以及利用组织相变提高塑性。本文归纳了常用的超细晶金属制备方法,综述了超细晶金属材料塑性降低的研究进展,总结了超细晶金属增塑的研究结果,分析了目前研究中存在的不足,探讨了超细晶金属增强增塑的发展趋势,以期为超细晶金属塑性降低理论及增强增塑研究提供参考。     

低碳钢高速线材的表面缺陷及冷镦开裂原因分析

采用扫描电镜和能谱仪对低碳冷镦用高速线材表面缺陷进行了分析，同时对轧制中间料的缺陷和成品冷镦标准件开裂样品进行对照分析。结果表明，浇注和连铸过程的夹渣残留在坯料中极易在后序的加工中使成品表面产生裂纹，最终引起了冷镦开裂。     

金属喷塑件表面保护膜的制备

金属喷塑工艺操作容易,可冷喷涂,涂层薄而均匀,涂装效果好,易实现大平面工件的自动化生产.现在大多数汽车车厢的内部结构都采用金属喷塑件,但是喷塑时的静电屏蔽,致使许多复杂金属件的弯角处无法喷上塑粉.此外,塑粉保洁性差,一旦弄脏,很难处理掉.传统的防护措施是覆盖一层塑料薄膜,由于一般的塑料薄膜与塑粉的粘接性较差,特别是在气温较高时(大于25 ℃),其粘接性更差,实际效果不好,浪费人力、物力.针对以上多方面的弊端,制备了一种类似油漆的液体保护膜.     

辨伪识真图示

真品金属防伪盖做工严密，塑附整洁、光泽好。而假品瓶盖做工粗糙塑封材质不好，偏厚，光泽差、商标模糊，立体感差。     

耐磨塑料添加剂及其应用

现在,越来越多传统上应用金属的领域正在逐步被非金属材料所取代,耐磨性塑料便是其中一大类。与金属相比,它有如下优点：较好的加工性能,耐腐蚀,保养费低,消除润滑剂迁移,比重小,较低的能耗,便于设计,废品率低。塑料要取代金属,尤其需要在提高耐磨能力方面对塑...     

金属基体激光熔覆陶瓷基复合涂层的裂纹成因及控制方法

参考了较多国内外有关文献,较为系统地分析了金属基体激光熔覆陶瓷基复合涂层裂纹的形成机理,总结出降低裂纹倾向的方法:选择合适的激光熔覆参数;激光熔覆时对金属基体进行预热或后热处理;采用添加中间过渡层或梯度涂层的方法;在金属基体激光熔覆陶瓷基复合材料中添加增韧、增塑元素。这些方法为控制金属基体激光熔覆陶瓷基复合涂层的裂纹形成提供了有益参考。     

改装的高温低循环应变疲劳试验机

在现代飞机、发动机的设计中,在外力作用下,对整个零件来说是在弹性范围内工作,其关键部位,诸如孔边、过渡截面、沟槽等因应力集中而产生塑性变形。由于塑变屈服,应     

航空螺栓冷镦的Deform 3D模拟与生产实践

通过对用于某型发动机的螺栓冷镦成形过程的分析与研究,采取改善冷镦前材料的状态,并利用有限元软件Deform3D模拟螺栓成形过程,优化模具设计,提高了产品质量和合格率。     

汽车尾气净化器载体的研究现状及发展

由于汽车尾气造成的空气污染日趋严重,汽车尾气净化器用载体成为人们研究的热点之一。系统地介绍了陶瓷载体和金属载体的发展状况,分析比较了两者在性能和技术上的优缺点。结合以前的研究,提出运用金属粉末增塑挤压-烧结成型技术制作金属蜂窝载体材料是具有应用开发价值的发展方向。     

NiCrFe焊缝金属的晶界形貌和晶界MC碳化物对局部变形行为的影响

采用晶体塑性有限元方法研究了NiCrFe焊缝金属中晶界形貌和晶界MC碳化物对局部变形行为的影响。结果表明,试样中的弯曲晶界促进其周围基体中滑移系的开动,进而促进塑性变形均匀分布。由于晶界碳化物MC与基体的临界分剪切应力和硬化行为的差异显著,碳化物承担较高的应力而发生较小的塑性变形。碳化物与基体界面处不连续的应力分布加剧了二者变形的不协调性,使裂纹在MC与基体界面处萌生。焊缝金属中的弯曲晶界和晶界碳化物MC,对高温失塑裂纹的作用相反。为了降低高温失塑的影响,在工程实践中应该在尽量减少MC的情况下得到弯曲晶界。