基于等寿命设计的热锻模区域划分与选材

将等寿命设计思想引入锻模设计中,结合实际模具服役情况以及模具各个区域的温度、应力、磨损特点,将模具划分为不同的区域并针对各区域特点进行模具选材及制造工艺设计,以达到提高模具寿命及模具材料利用率、降低模具成本的目的。     

降低弹体锻造温度节能

在炮弹弹体锻造过程中,加热钢坯是弹体制造中耗能最多的一道工序。为了节能以降低弹体制造成本,美国陆军军械研究与发展司令部弹药系统局研究了降低弹体锻造温度的方法。研究试验是以155毫米M107弹体为对象,并在斯克兰顿陆军弹药厂进行。该弹体的现行锻造工艺是以1204℃炉温将锻造用钢坯加热到1093℃。该厂有六座转底炉,炉温为1204℃时每座炉子的天然气耗费量为609立方米/小时。加热炉的设计能力每小时可将180个重50公斤     

高速钢锻后取消中间退火

试验证明P18等十种型号的高速钢,锻造后淬火、回火前等温退火与否,组织和性能基本一致(表1),而且由于这些高速钢在锻造时提高了硬度,故使用锻后不经中间退火直接淬火回火的高速钢,不仅可以简化工艺,而且还能提高刀具的使用寿命。用这种钢制造的简单刀具,在某些情况下共寿命要此淬火前等温退火制造的刀具高得多(表2)。     

冷、温旋转锻造炮管的研究

近年来,旋转锻造工艺的发展,使大口径炮管和枪管的生产面貌大为改观。这种制造方法与普通制造工艺相比,可显著节省贵重金属材料和能源,并降低生产成本。美国华特弗利特兵工厂已安装了用于锻造炮管的数控大型GFM旋转锻造机(SHP55)。这台锻机可热锻和冷锻空心管件或轴类件,坯料最大直径可达550毫米,最小孔径65毫米,管件最长达10米。从制造成     

奥氏体热作模具钢的性能与应用

<正> 一、前 言 近年来,随着热挤压成形技术的发展,对模具材料的性能提出越来越高的要求。如热挤钢质弹药筒和B30白铜管时,坯料加热温度高,挤压力大,使得模具的受热温度近800℃。目前常用3Cr2W8V钢制造模具,由于使用过程中软化快,大多数模具早期塑性变形失效,模具使用寿命很低。某单位曾用高温合金制做模具,其成本高,工艺性能差,在工业生产上尚难获得广泛应用。     

顺序凝固工艺参数对熔铸装药影响的模拟研究

顺序凝固工艺在熔铸装药中具有较大的应用需要。为探讨顺序凝固工艺参数对装药的影响,研究基于移动边界的建模方法,选用梯恩梯/黑索今(TNT/RDX,33.8/65)炸药,建立了模具入水顺序凝固过程模型,模拟研究了入水速度(0.15,0.20,0.25 mm·s^-1)、水浴温度(30,40,50℃)、模具预热温度(60,70,80℃)3个主要参数对凝固过程温度场以及缩孔缺陷的影响,并基于这3个参数设计了三因素正交试验,对模拟所得缩孔体积以及其均值和极差进行了研究,得到了最优的工艺参数：模具入水速度为0.15 mm·s^-1,水温50℃,模具预热温度60℃。模拟结果显示,入水速度对装药质量影响最大,其次是水浴温度和模具预热温度。相较于试验方案(模具入水速度为0.15 mm·s^-1,水温50℃,模具预热温度70℃),正交设计的模拟优选方案可将缩孔体积减少74%,表明了相互匹配的工艺参数是提高装药质量的有效方法。     

12CrNi3钢中的粒状贝氏体

本文根据12CrNi3钢中形成粒状贝氏体的试验结果,研究了粒状贝氏体的形成条件、显微组织形态、岛内的精细结构及其影响因素。在试验基础上讨论了粒状贝氏体的形该机理。12CrNi3钢在较宽范围的冷却速度和等温温度下均可形成粒状贝氏体组织。粒状贝氏体可分为块型和条束型两种。奥氏体化温度愈高,冷速愈大,等温温度愈低,愈有利于条束型粒状贝氏体形成。粒状贝氏体岛内组织可以是奥氏体(A)、马氏体(M)+奥氏体(A)或其它中温转变产物。岛内的M可分别是位错型M与孪晶型M,两种类型M也可同时存在。本文从等温冷却试验结果支持粒状贝氏体的形成机理的溶合模型说。     

Q-I-Q-T工艺对60Si2CrVA钢断裂韧性的影响

研究60Si2CrVA弹簧钢经淬火-等温-淬火-回火(Q-I-Q-T)热处理后复相组织含量与断裂韧性间的关系。结果表明,在实验的等温温度范围内,随着等温温度的升高,残余奥氏体和贝氏体含量逐渐增大,60Si2CrVA钢强度降低,断裂韧性逐渐增加,在300℃等温时,断裂韧性达到最大值66.37 MPa.m1/2。稳定的残留奥氏体与过渡形态贝氏体量增加是提高断裂韧性的主要原因。     

TC11钛合金压气机盘的模锻工艺优化

TC11钛合金是生产发动机叶片和压气机盘的重要材料,随着对发动机安全可靠性能要求的提高,得到变形均匀的压气机盘锻件十分重要。根据制定的TC11钛合金热加工图,确定该合金压气机盘的基本锻造工艺。结合热力耦合刚粘塑性有限元法和正交设计方法,研究不同坯料尺寸、模具温度和变形速度对压气机盘成形工艺的影响,提出以变形均匀性函数为目标函数优化压气机盘的成形工艺,最终优化TC11钛合金压气机盘的锻造工艺。     

高温合金技术动向

<正> 美国特殊金属公司正在开展一项称之为“全过程冶金”的课题研究,他们和许多生产厂家在技术性本来很强的高温合金领域内之所以开展这种以及许多类似的研究的原因,可以从铸造工业协会的一篇研究报告中明显看出来: “锻造工艺的改进,对于锻造原料提出了越来越严格的要求,尤其是在高温合金锻造方面。例如:更严格的控制材料的晶粒尺寸,可以把镍基合金的锻造温度从2000～2100℉(1095～1150℃)降低到1850～1950℉(1010～1065℃)。在改善精炼技术方面,用电渣重熔(ESR)工艺代替通常与真空感应熔炼(VIM法)联在一起的真空电弧     

精益求精:共和锻造公司Patriot指挥手枪

<正>共和锻造公司是一家名不见经传的小公司,近期,推出了自己的"大"产品,这就是Patriot指挥手枪——共和锻造(Republic Forge)公司是一家坐落在美国德克萨斯州的轻武器制造公司,专门为客户定制具有个性的M1911手枪,公司出品的高配置M1911手枪受到高端客户的青睐。在高端定制市场享有声誉的共和锻造公司意图打入警用手枪市场,为此,推出一款M1911 Patriot指挥手枪。     

1,1'-二甲基-5,5'-偶氮四唑一水合物和2,2'-二甲基-5,5'-偶氮四唑的热安全性

借助不同加热速率(β)的非等温DSC曲线离开基线的初始温度(To)、onset温度(Te)和峰顶温度(Tp),采用Kissinger法和Ozawa法求得热分解反应表观活化能(Ek和Eo)和指前因子(AK),Hu-Zhao-Gao方程求得beO(or pO),Zhao-Hu-Gao方程求得aeo(or pO),微热量法确...     

计算机辅助设计和制造在美国兵器工业中的应用(下)

(四)工模具的设计和制造美国陆军兵器工业部门重视计算机辅助设计和制造技术在工、模具设计和制造中的研究应用。早在1969—1973年制造工艺科研五年规划中就开始了达方面的研究,以后在1974—1978年与1979—1981年的“制造方法和工艺”研究计划中都进行了较广泛的研究。先后研究     

钛合金TC6等温锻造时的高流动应力和显微组织演变分析

通过热压实验确定了钛合金TC6等温变形时的温度升高和真应力应变曲线。实验条件：变形温度800℃～1040℃,应变速率0．001s^-1～50s^-1,变形量30％～50％。实验结果表明钛合金TC6的流动应力变化主要取决于工艺参数的变化,尤其是变形温度和应变速率。该合金的最大应力和稳定应力有着相同的特性,即随着应变速率的增大和变形温度的降低而增加。等温锻造时,微组织特性——体积分数、晶粒尺寸、原始α晶粒排列是随着温度、变形量和应变速率的变化而变化的。     

用非等温分析法估算含能材料的热爆炸临界温度（英）

通过合理的假设，从谢苗诺夫(Semenov)的热爆炸理论和两种非等温动力学方程：dα／dt＝A(1—α)e^-Em/RT和dα／dt＝A(1-α)[1 Em/(RT)(1-T0/T)]e^-Em/RT，导出了估算含能材料(EMs)热爆炸临界温度(Tb)的两种方法。从EMs的非等温DSC曲线，我们很容易得到计算Tb值所用的自催化反应活化能(Ea)、onset温度(Te)和偏离基线的初始点温度(To)。对硝化棉而言，两种方法所得的Tb值彼此吻合。     

计算机辅助设计和制造履带板预锻模

美国坦克履带板的传统生产方法是用模锻件精加工制成。在履带板模锻件的成本中,模具(包括预锻模与终锻模)制造费和锻件飞边损耗要占相当大的比例。如果模具磨损严重或出现破损,还会进一步增大锻件的制造成本。     

基于逆向工程与SLS技术的环氧树脂模具制造研究

研究以摩托车后视镜为初始模型,利用逆向工程和SLS快速成型技术制造环氧树脂快速模具的方法。详细叙述从模型数据采集、CAD建模、母模的制造、环氧树脂模具的制造直到产品试制的整个实验过程,证实这种基于逆向工程和SLS快速原型制造技术的环氧树脂模具制造过程及思路的可行性和优越性。     

铝合金热挤压成形模具黏附行为研究

以常用M2高速钢和H13热作模具钢为研究对象,用SHIMADZU(岛津)AG-I/250 kN试验机自主设计工装卡具,模拟6061铝合金塑性变形时于模具表面的黏附行为,分析变形温度、变形程度和模具材料等工艺参数对铝转移量的影响,并对黏附后的模具进行形貌表征.结果表明:6061铝合金热挤压单次变形量应小于40％,变形温度约为450℃;在试验温度内,变形量较低(10％)和较高时(40％),M2高速钢对铝合金的黏附行为均高于H13;而当变形量在20％～30％时,H13对铝合金的黏附行为高于M2.     

带端盘长轴的锻造

<正> 美刊《Tech Notes》介绍了一种等温锻压设备,这种改进了的设备可生产带端盘的长轴,并由于利用可拆卸式冲头,因而可缩短所需冲程的一半。为了易于装料和拆卸锻件,常规的等温锻压机的锻造冲程至少应比被锻轴长一倍。而推荐的这种锻压机是在常     

精密字块凸模热处理工艺探讨

本文采用低溫加热短时保温,而后等温淬火的方法,对冷作模具用CrWMn钢的热处理工艺进行了研究。当该钢获得低碳板条马氏体和细小片状马氏体混合组织时,模具的硬度基本不降低,但脆性降低,韧性提高,可大幅度提高模具使用寿命。