汽车稳定杆用55Cr3弹簧钢的低周疲劳性能

从汽车稳定杆用钢的实际应用需求出发,采用轴向应变控制方法,应变循环比R为-1,试验频率为0.1～1.0 Hz,疲劳试验加载波形为三角波,轴向总应变幅范围设定为0.35％～1.2％,测试了55Cr3弹簧钢低周疲劳性能,并对试验数据进行拟合计算,得到55Cr3弹簧钢的循环应力-应变曲线、应变-寿命曲线和过渡疲劳寿命;通过拟...     

汽车稳定杆用 55Cr3弹簧钢室温旋转弯曲疲劳性能

从汽车稳定杆用钢的实际应用需求出发,采用横向轴向应变控制方法,在应变循环比 R为－1,频率 83Hz和室温环境下,测试了 55Cr3弹簧钢旋转弯曲疲劳性能,得到了试样的 S-N曲线。并通过扫描电镜观察疲劳断口,研究了 55Cr3弹簧钢旋转弯曲疲劳特性。结果显示：生产的汽车稳定杆用 55Cr3弹簧钢具有高纯净度和良好的强度与塑韧性配合,其旋转弯曲疲劳试样的疲劳极限可达 730MPa;在较高应力下,裂纹起源于试样表面因加工刀痕和擦伤等引起的缺陷,且存在多处裂纹源。     

Cr—Mn—N不锈钢的低周疲劳

本文研究了Cr-Mn-N不锈钢的对称拉压低周疲劳行为。结果表明,在相同的总应变幅下,1050℃固溶处理比1250℃固溶处理的试样的疲劳寿命几乎高一倍。在所使用的应变幅(±0.4—±1.2%)范围内,循环到饱和后都观察到软化现象,而在低应变幅下较早到达饱和阶段。每周的平均能量损耗随应变幅的增加而增加,而试样全寿命的总能量损耗则随应变幅的增加而降低。疲劳试样断口的扫描电子显微镜观察表明,低温固溶处理的试样断口为穿晶和沿晶的混合型断裂,以穿晶为主,并有清晰的疲劳条纹。高温固溶处理的试样断口则以沿晶断裂为主。     

55Cr5NiMoV钢接触疲劳性能研究

采用金相、SEM、TEM、XRD等手段 ,对不同热处理条件下的 5 5Cr5NiMo钢的接触疲劳性能进行了研究。结果表明 ,5 5Cr5NiMoV钢直接淬火 回火热处理条件下材料的接触疲劳强度高于等温淬火 回火者。 5 5Cr5NiMoV钢的淬火 回火组织以位错马氏体为主 ,有少量的残留奥氏体 ;等温淬火 回火组织主要为贝氏体。     

1Cr11Ni2W2MoV钢低周疲劳性能

对1Cr11Ni2W2MoV钢进行了200℃应变疲劳试验,在数据统计处理中引入了破坏轨线、等效子样等概念,得到了概率为99.87%的数据及P-ε-N曲线,为压气机盘件的可靠性分析与寿命估计提供了依据.     

等温淬火条件下55Cr5NiMoV钢接触疲劳性能

采用金本、ＴＥＭ等手段,研究了大型轧辊材料５５Ｃｒ５ＮｉＭｏＶ钢经等淬火后的接触疲劳性能,并与传统材料７０Ｃｒ３Ｍｏ钢进行了对比分析。结果表明：５５Ｃｒ５ＮｉＭｏＶ的力学性能和接触疲劳性能明显优于７０Ｃｒ３Ｍｏ钢;两种钢的等温淬火组织均为贝氏体,但后者的组织较为粗大、不均匀、微观可见较多的块状碳化物;接触疲劳后两种钢均有碳化物回溶现象。     

相变塑性钢的低周疲劳性能和裂纹扩展速率

通过对新型低碳低硅相变塑性钢(TRIP钢)的低周疲劳和裂纹扩展试验,得到试验TRIP钢循环应变硬化系数n’为0.1891,循环强度系数K’为1551MPa;疲劳强度指数b为-0.1123,疲劳强度系数fσ’为1266MPa;疲劳延性指数c为-0.5918,疲劳延性系数fε’为0.3374。裂纹扩展门槛值ΔKth为229MPa(mm)1/2,具有良好的疲劳性能。用试验得到的疲劳特性参数进行了相关零件的结构和疲劳仿真分析,指导汽车零件的设计。预测认为轻量化结构设计是合理的,轻量化后零件的疲劳台架试验结果也验证了预测的正确。     

结晶轮用Cu-Cr-Zr合金的低周疲劳性能

研究了轮带式连铸机结晶轮用Cu-Cr-Zr合金的低周疲劳性能及微观组织演变。试验所用Cu-0.65Cr-0.15Zr(质量分数,%)合金在氩气保护氛围下于中频真空铸造炉中进行制备,并依次进行均匀化、热轧、固溶和时效处理,得到最终状态的合金。采用疲劳试验研究不同总应变幅下合金的低周疲劳性能,并结合扫描电子显微镜(SEM)以及电子背散射衍射(EBSD)分析疲劳试验过程中合金的显微组织演变和裂纹扩展规律。结果表明：总应变幅为0.4%,0.6%和0.8%时,Cu-Cr-Zr合金的疲劳寿命分别为5777次,1185次和661次。经过拟合后,Basquin公式和Coffin-Manson公式可以分别描述合金的疲劳寿命与弹性应变幅和塑性应变幅之间的关系。Cu-Cr-Zr合金的疲劳断裂以穿晶断裂的形式,沿着晶粒中某些特定的晶面进行,因此疲劳裂纹在扩展过程中会发生偏折。     

Q345R钢低周超低周疲劳性能研究

从压力容器的实际工况和抗震安全性设计出发,对Q345R钢进行低周、超低周疲劳试验。在MTS-809疲劳试验机上进行试验,采用轴向恒应变控制方法;获得其典型迟滞回线及低周、超低周循环应力-应变曲线,与拉伸应力-应变关系比较得出Q345R钢为循环硬化材料;开展回归分析,确定了材料的疲劳特性参数及应变-寿命曲线。为压力容器抗震设计、疲劳寿命预测提供依据。     

1100 MPa级高强钢的低周疲劳行为

研究了在对称应变控制条件下1100 MPa级调质态高强钢的低周疲劳性能,借助OM、SEM、TEM等手段对高强钢在低周疲劳载荷下的微观组织、断口形貌、裂纹扩展特性、夹杂物形态等进行了研究。结果表明,调质态1100 MPa高强钢具有优异的低周疲劳性能,主要有2个原因:一是由于夹杂物形态为近圆形,直径为2～5μm,低于夹杂物引起疲劳裂纹萌生的临界尺寸,裂纹萌生于试样表面,提高了疲劳裂纹萌生寿命;二是原奥氏体晶界、马氏体板条包/束界、夹杂物/孔洞都会诱导裂纹偏转,使裂纹走向曲折,降低了裂纹扩展速率,提高了疲劳裂纹扩展寿命。     

锻造机器人金属橡胶关节阻尼设计及振动抑制

为了抑制锻造车间内锻压机等设备给锻造机器人造成的残余振动,开展机器人的金属橡胶关节阻尼设计及其振动抑制性能分析。基于冲击响应理论获得锻造环境中锻压机冲击的半正弦脉冲激励;根据SPONE的线性弹簧假设及关节刚-柔耦合特性,在COMSOL 平台上建立了六自由度锻造机器人的几何模型;对锻造机器人关节中金属橡胶垫片的减振阻尼特性进行分析;最后在COMSOL平台上完成了7种状态下锻造机器人的振动响应试验,并对丝径分别为0.10、0.20、0.25、0.30 mm的4种金属橡胶关节阻尼进行了残余振动抑制测试。测试结果表明：当关节4~关节6都呈0°时,极限状态4下无阻尼机器人末端最大位移为0.19 mm;而4种金属橡胶关节阻尼的机器人末端位移分别降低了85.8%、99.5%、100%和100%,且金属丝径为0.25 mm时抑振效果最好,从而验证了在锻造机器人中增加金属橡胶关节阻尼抑制残余振动的有效性。     

聚氨酯橡胶冲裁模试验研究

通过试验 ,电测记录了在聚氨酯橡胶通用冲裁模上进行薄料冲裁的实际冲裁力 ,并与经验公式计算值对比 ,得出了正确的计算公式和模垫单位压力值的选用范围 ,为简化计算 ,正确选用设备提供了依据     

衬橡胶防腐蚀工艺流程的探讨

随着我国衬橡胶防腐蚀行业的不断发展,主要形成了以天然橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶等四大类上百种的橡胶防腐材料。本文主要选取目前相对成熟的丁基橡胶衬里防腐蚀工艺流程为例,对橡胶衬里整套防腐蚀工艺流程中几大主要工艺环节进行分析和探讨,以达到交流学习的目的,促进衬橡胶防腐蚀行业得到更好的发展。     

基于细观力学方法的金属橡胶迟滞特性本构模型

依据金属橡胶典型细观结构特征,对金属橡胶压缩变形金属线匝的空间位形和接触模式进行了分析,揭示了金属橡胶变形的细观物理机制。提出了基于变长度曲梁的细观结构单元以及曲梁间的接触作用模型,结合摩擦接触点分布规律,建立了包含金属丝直径、金属丝弹性模量、螺旋卷直径、金属橡胶相对密度等基本结构参数的金属橡胶迟滞特性本构模型,实现了金属橡胶初始加载、卸载和重复加载过程恢复力曲线的描述,从理论上解释了金属橡胶的弹性性能和多点接触的干摩擦阻尼特性。通过不同相对密度金属橡胶试件对所建模型进行试验验证,发现理论预测和试验结果基本一致,为金属橡胶刚度和阻尼的预估以及产品的设计提供了理论依据。     

碳纤维／橡胶复合材料蠕变性能研究

研究了碳纤维对橡胶蠕变性性能的影响。结果表明：在相同的温度和恒定的压力下,碳纤维的含量越高、橡胶的硬度越大,应力松弛速率越小,橡胶的抗蠕变能力越强：碳黑能改善橡胶的蠕变性能。     

橡胶/类金刚石复合材料界面结合及摩擦性能研究进展

综述了橡胶表面沉积DLC薄膜的主要制备技术,包括磁控溅射法和等离子体化学气相沉积法。概括了橡胶/DLC复合材料的表面形貌特性,尤其是温差对表面斑块结构的影响机制。重点介绍了X切割法、划痕法及拉伸法为主的橡胶/DLC复合材料界面结合力的评估方法,分析了基体表面等离子体处理、添加过渡层及异质元素掺杂DLC薄膜对提升橡胶与DLC薄膜结合力的影响。此外,以刚性球为摩擦配副,阐述了橡胶/DLC复合材料的摩擦性能测试方法。基于橡胶的黏弹特性,探讨了橡胶/DLC复合材料的摩擦行为,并归纳了Maxwell模型、Voigt模型、双Voigt模型和SLS模型的特点和局限性。最后,围绕目前橡胶表面DLC薄膜耐磨改性工作中存在的问题和挑战,探讨和展望了未来的研究方向。     

扁平橡胶密封结构对比及有限元分析

对扁平密封结构设计进行核算、材料性能测试及结构有限元分析,并与常用O形密封圈进行对比。结果表明：扁平橡胶密封圈内径设计值可适当调整,其截面压缩率和总的压缩量较O形圈要小;其侧向稳定结构设计在牙轮轴向串动和有压差时,能防止在密封侧面在牙轮串动和压差存在时完全贴合于沟槽侧面,保持密封圈处于较合适的位置;有限元分析表明,在轴承内外压差的作用下扁平密封径向密封力增加迅速,在0.5 MPa时其径向密封力值与常用O形密封相当。扁平密封相比O形密封结构性能更加稳定,相同钻井工况下使用寿命更长。     

橡胶注射机合模机构力学性能数值模拟与实验研究

作为橡胶制品生产的重要设备注射机,其主要承载部件合模机构承受了较高频率的交变循环载荷,受力状态复杂,导致合模机构的零部件容易损坏失效.采用有限元模拟技术对注射机合模机构进行力学性能分析,获得机构中关键零件的应力分布,表明:导柱颈部的应力集中是其损坏失效的主要成因.改进导柱结构并进行有限元分析,导柱颈部应力幅值明显降低.搭建实验平台,实验结果与数值模拟结果吻合得很好.     

汽车发动机支承软垫动态刚度与阻尼的测试

通过对单自由度强迫振动的原理分析,就如何应用MTS电液伺服材料试验机实现对橡胶隔振元件动刚度和阻尼系数的测定以及对动态信号的回归分析方法,进行详细的论述。     

橡胶表面粗糙度对DLC薄膜摩擦学性能的影响

目的 探究三元乙丙橡胶(EPDM)表面粗糙度对DLC薄膜和Cr/DLC的微观结构、附着力、摩擦学性能的影响,并阐明Cr中间层对橡胶表面DLC薄膜的作用。方法 使用砂纸打磨EPDM橡胶得到不同的表面粗糙度。采用非平衡磁控溅射技术在不同粗糙度的橡胶基体表面沉积无中间层的类金刚石碳基薄膜(DLC)及有Cr中间层的类金刚石碳基薄膜(Cr/DLC)。使用二维轮廓仪获得基体及薄膜的表面粗糙度,通过扫描电子显微镜以及拉曼光谱对薄膜的表面形貌和结构成分进行分析,并采用X切割试验和摩擦磨损试验分别评估DLC薄膜的附着力和摩擦学性能。结果 基体表面粗糙度对薄膜的微观结构没有显著影响,但却对薄膜附着力以及摩擦学性能有较大的影响。薄膜附着力随着基体粗糙度的增加呈现先增大后减小的趋势,当基体表面粗糙度为1 100 nm时,DLC薄膜具有最强的附着力和最佳的摩擦学性能。此外,Cr中间层的引入对提高薄膜附着力和承载能力起到了积极的作用。结论 适当增加基体表面粗糙度可以增强DLC薄膜的附着力,改善薄膜的摩擦学性能。Cr中间层可以提高薄膜的承载能力,从而提高薄膜的耐磨性。