涡卷簧预应力制造及热处理

本文所述涡卷簧预应力制造工艺,是近年来我厂为解决某产品涡卷簧供弹力不足而设计的一套简便的制造工艺。使用一般合金材料60Si2MnA钢0.65×15mm冷轧带可制得高疲劳寿命(≥360次)和高工作力矩(M≥1.2J)的高性能弹鼓用涡卷簧。     

高强度炮钢的断裂韧度

近代火炮在服役期内有相当长的一段时间是在身管内膛存在裂纹的情况下使用的。裂纹的生成、扩展及断裂恰好为断裂韧度（ＫＩＣ）所描述。ＫＩＣ值对炮管材质及生产工艺的偏差也十分敏感，为检验产品质量的有效指标。所以，ＫＩＣ值已成为高强度炮钢机械性能中的一项重要指标。但ＫＩＣ值的量化和在工程设计中的应用是一个复杂的问题。概述了近代火炮的特点、炮钢ＫＩＣ值的意义并通过模拟试验与实弹射击试验将ＫＩＣ值进行标定，使之成为工程设计上控制火炮质量的定量指标。     

陶瓷丸喷丸对2024HDT铝合金疲劳性能的影响

为提高2024HDT-T351新型铝合金的抗疲劳性能,采用陶瓷丸喷丸新技术研究了喷丸强度、覆盖率及表面完整性对2024HDT-T351铝合金疲劳性能的影响,利用X射线应力仪、粗糙度仪、扫描电子显微镜(SEM)、显微硬度计等,分析了喷丸强化对铝合金表面残余应力场、表面粗糙度、表面损伤及表面加工硬化的影响,以及疲劳抗力的作用机制。结果表明:在高周疲劳试验条件下,合理参数的喷丸强化处理能够有效改善铝合金的表面完整性,显著提高铝合金的疲劳抗力,而过高强度或覆盖率的喷丸处理则不利于铝合金的表面完整性,因而不能有效改善铝合金的疲劳性能;在近低周疲劳试验条件下,高交变应力使喷丸引入的表层残余压应力严重松弛,喷丸引入的不利因素(粗糙度增大和组织损伤等)与有利因素的作用彼此抵消,此时喷丸处理不能有效改善铝合金的疲劳性能。     

高应高速率下617钢的断裂特征

利用ＳＥＭ观察了６１７钢在高应变速率下，经不同变形 量后试样表面和剖面的微观变形特征。阐述了高应变速率下裂纹的形核机制，讨论了不同组织形态对裂纹萌生的扩展的影响。最后从断裂特征角度分析了影响６１７钢延性的因素，并与静态变形特征进行了比较。     

柴油机轴类零件的扭转疲劳断裂

<正> 柴油机轴类零件在变动扭转载荷作用下发生的扭转疲劳断裂是其主要失效形式。这种疲劳断裂具有疲劳断裂的一般特征,如对应力集中很敏感,断口上以疲劳弧线的存在为基本特征,等等。但是,这种断裂及宏观断口更有其独特之处。按着滑移萌生疲劳裂     

枪身扣簧热处理后的喷丸强化工艺

<正> 我厂生产的枪身扣簧,原材料为50钢,热处理后的硬度要求HRC46～50。该零件在寿命试验中曾发生过多次破裂事故。过去我们单纯地从改进切削加工方法和提高热处理质量方面来想办法,但效果仍不够理想。经分析材质和热处理均无问题,自增加了热处     

火炮身管疲劳断裂试验和数值模拟研究

烧蚀磨损和疲劳是影响火炮身管寿命的主要因素,前者使内膛表面产生了随机的烧蚀坑或微裂纹,形成了大量的应力集中区,在疲劳作用下,微裂纹沿身管径向由内向外扩展形成宏观裂纹,一旦其深度达到临界值,继续发射则可能导致身管断裂。针对身管疲劳断裂问题,根据火炮发射过程中载荷作用特点,自主设计了液压冲击疲劳试验装置,在实验室条件下再现了身管服役条件下的疲劳断裂现象。试验结果表明：冲击载荷作用下,身管疲劳断口包括裂纹源、扩展区和瞬断区3个部分,扩展区呈现典型的“海滩条纹”特征;身管外壁面周向应变的演化规律与裂纹的扩展速率变化规律之间存在内在的映射关系,从而可为身管健康监测、发射安全性评估提供新的技术手段。数值模拟采用J-C方程描述炮钢材料的动态本构关系,将材料的应变率效应纳入仿真计算过程中,模拟结果与试验结果之间具有较好的一致性。     

铸铝整体气缸盖的疲劳强度分析

采用筛选试验方法对铸造铝合金气缸盖试件进行疲劳试验,应用Dixon_Mood原理处理试验数据,估算出存活试件疲劳极限的平均值和标准偏差,求出在一定可靠度和一定置信度下试件的疲劳强度极限下边界值,以及气缸盖材料中值疲劳极限的正态概率密度函数,为分析整体铝缸盖材料的疲劳特性,分析气缸盖疲劳寿命的进一步研究提供材料特性依据.     

高速旋转引信弹道簧的受力和变形分析

弹道簧抗力在引信高速旋转下是否发生剧烈变化是引信安全性分析的重要因素之一。采用解析法及有限元两种方法分析引信弹道簧在高速旋转状态下的力学特性,并对两种方法的计算结果进行比较。分析表明,在通常转速范围内,旋转惯性力对弹道簧变形影响很小,可以忽略。只有在转速极高时,弹道簧才会产生局部严重变形。该结论说明在一般情况下引信早炸故障不是由于弹道簧在高速旋转下抗力下降引起的。     

40CrMnSiB钢圆柱壳体膨胀断裂中间状态回收试验研究

针对回火温度条件对金属圆柱壳体膨胀断裂动态过程的影响问题,设计了冻结回收试验,用于回收处于膨胀断裂状态的金属壳体断裂形貌。以200 ℃、350 ℃、500 ℃和600 ℃ 4种回火温度处理下的40CrMnSiB钢为研究对象,通过冻结回收试验获得了4种回火温度状态下壳体断裂中间状态,分析了不同回火温度对壳体断裂、裂纹萌生、扩展及分布的影响,揭示了回火温度对40CrMnSiB钢圆柱壳体宏观断裂特性的影响规律。研究结果表明：随着回火温度从200 ℃上升到600 ℃,初期受动态塑性及断裂韧性改善的影响,壳体的断裂相关参量变化明显,后期材料动态强度减小造成的影响更突出,断裂相关参量基本不变;在500 ℃回火状态下的壳体断裂应变最大,相对于200 ℃回火状态提高了48.1%.     

汽车稳定杆早期断裂的原因分析

采用SEM和光学显微镜观察稳定杆的显微组织,用DV-2型直读光谱仪对其材料的成分进行了分析,确定稳定杆断裂为疲劳断裂,认为稳定杆早期断裂原因是由于制造工艺和热处理工艺不当所致。由于稳定杆在表面产生了柱状晶及晶粒间微裂纹,内部出现不均匀组织增加了内应力,以及成型半径过小、表面粗糙度大、氧化皮的存在等引起应力集中,在扭转、挤压和剪切力的作用下萌生了裂纹源,而裂纹扩展造成稳定杆早期断裂。     

疲劳对金属塑性变形及延性断裂过程的影响

通过慢速拉伸曲线，研究金属的塑性变形过程和延性断裂过程中细微的变化，以及疲劳对它们的影响。     

复合固体推进剂热分解特性对其断裂性能的影响

研究了ＡＰ／ＨＴＰＢ复合固体推进剂热分解性能对贮存老化期间增长断裂能初始变化率的影响。试验表明，这种变化率与推进剂的起始分解温度、高温分解峰温以及高低温分解活化能成反林，与高低温分解反应速度常数成正比。这些相应关系的线性回归精度均在０．９８以上。     

静拉伸载荷下93W合金制品效应和断裂特征研究

研究了９３Ｗ－４．５Ｎｉ－２．５Ｆｅ合金在静拉伸载荷下的缺口效应，并用光学显微镜和扫描电镜观察分析了其变形和断裂特征。研究表明，９３Ｗ合金具有较小的缺口敏感性；缺口试样的变形和断与试样的形状有关，而光滑试样的变形和断裂则主要取决于合金微组织的分布和均匀性。     

Al-Li-Cu-Mg-Zr合金的断裂机制和断裂韧性

采用单边缺口三点弯曲试样测定了Al-Li-Cu-Mg-Zr合金的断裂韧性,还测量了拉伸性能和硬度。着重分析了裂纹形态和断口形貌,讨论了裂纹偏斜和分叉对裂纹尖端的屏蔽作用,分别计算了本征的和非本征的断裂韧性值。     

电场固溶对铝锂合金性能和断裂特征的影响

以2090及2090+Ce合金为对象,研究了电场固溶处理对合金性能和断裂特征的影响,并探讨了其作用机理.研究发现,电场固溶可显著提高合金的延伸率,尤其是2090合金,且试样作负极时效果更明显;但电场除可较小幅度提高2090合金的极限强度外,对合金的强度几乎没有影响;电场固溶还改变了合金的断裂方式,减小了沿晶分层断裂比例,增加了穿晶断裂比例和微区塑性变形.经理论分析,作者认为,电场是通过对空位的作用来影响合金的析出相变和合金元素的晶界偏析,从而改善合金的性能.     

静拉伸载荷下93W合金缺口效应和断裂特征研究

研究了９３Ｗ－４．５Ｎｉ－２．５Ｆｅ合金在静拉伸载荷下的缺口效应，并用光学显微镜和扫描电镜观察分析了其变形和断裂特征。研究表明，９３Ｗ合金具有较小的缺口敏感性；缺口试样的变形和断裂与试样的形状有关，而光滑试样的变形和断裂则主要取决于合金微观组织的分布和均匀性。     

高应变速率下617钢的断裂特征

利用ＳＥＭ观察了６１７钢在高应变速率下，经不同变形量后试样表面和剖面的微观变形特征。阐述了高应变速率下裂纹的形核机制，讨论了不同组织形态对裂纹萌生和扩展的影响。最后从断裂特征角度分析了影响６１７钢延性的因素，并与静态变形特征进行了比较。     

铝合金薄壁圆管动态膨胀剪切断裂的实验研究

采用电磁驱动金属圆管膨胀技术对6063薄壁铝合金圆管的动态膨胀断裂过程进行实验研究,圆管膨胀速度可达140~200 m/s,应变率为4 500~6 500 s-1,并对剪切局域化形成过程、应变率影响及试样温升等进行讨论。结果表明:铝合金薄壁圆管动态断裂经历了均匀膨胀、剪切局域化变形及裂纹沿剪切局域化带发展过程,剪切局域化变形带与圆管径向呈45°或135°的分布。分析表明:碎片特征尺寸随加载率提高而减小,断裂应变随着加载率提高而增大。     

全层状TiAl基合金损伤断裂行为的研究

通过拉伸及卸载试验,对试样断口与表面进行SEM观察分析,研究TiAl基合金拉伸损伤与断裂行为。结果表明:该材料拉伸的弹性阶段范围很窄,塑性变形能力差,在拉伸卸载试样表面观察不到微裂纹和损伤;而在试样断口上有唯一起裂源和发散状的河流花纹。断裂过程为:当试样被加载至一定应力时,在其应力最大截面附近某一材料组织薄弱处率先产生一定尺寸的Griffiths裂纹源,并很快由此起裂源朝多个有利取向快速解理扩展,并导致试样最后完全断裂。