锻压工艺对铝合金卡钳力学性能及磨损性能的影响

采用三种不同的工艺对Al-Mg-Si-Ni铝合金卡钳进行锻压,并进行了力学性能和耐磨损性能的测试与分析。结果表明,优化的卡钳锻压工艺为620℃锻压(2%锻压变形量)后420℃锻压(3%锻压变形量)的分级锻压工艺。与常规锻压工艺相比,使用分级锻压工艺能使卡钳的抗拉强度增加62MPa,屈服强度增加50MPa,断后伸长率增加6.8%,冲击吸收功增加50%,磨损体积减小66%。     

热处理工艺对液压抽油杆变形的影响分析

对抽油杆用D级35Mn2钢进行了不同工艺的热处理,并进行了磨损试验、冲击试验和弯曲试验和分析。结果表明:改进抽油杆用钢的热处理工艺,可以有效改善抽油杆抵抗磨损变形、冲击变形和弯曲变形的能力;与采用现用热处理工艺相比,采用本文新型热处理工艺能使抽油杆用D级35Mn2钢的磨损体积降幅达56.25%,剪切断面率增幅达15.79%,冲击吸收功增幅达23.21%。     

不同加载波形下矿岩破碎的耗能规律

根据典型岩(矿)石在不同应力波形加载条件下的冲击耗能实验结果,算出了在各种加载条件下的岩石吸能值与破碎程度。结果表明:岩石吸能与破碎效果均和加载波形有关,当施入能量足以破碎岩石时,按节能观点,钟形波加载将明显优于指数形波加载,但无论何种加载波形和加载强度,岩石的吸能均末超过入射能的50%。     

基材拉伸变形对FBE涂层性能的影响

地震、滑坡等地质灾害会造成埋地钢质管道变形.本工作对管道防腐蚀熔结环氧粉末涂层(FBE涂层)试件,在不同拉伸变形程度下的附着力、阴极剥离和冲击强度等性能进行了研究.结果表明,拉伸变形对FBE涂层的附着力和阴极剥离性能影响显著,随变形量增大,性能明显降低;在变形率不大于10%的条件下,FBE涂层的冲击强度仍能保持较好.     

SPV50Q钢的应力腐蚀开裂实验研究

基于线弹性断裂力学的方法,以SPV50Q钢材为研究对象,选用不同部位的M-WOL楔形张开加载预裂纹试样,对其在不同硫化氢体积分数及不同状态条件下的应力腐蚀开裂性能进行研究。测定出应力腐蚀裂纹扩展速率da/dt和应力腐蚀开裂临界强度因子K_(ISCC)。结果表明:随着硫化氢体积分数的减小,SPV50Q钢的应力腐蚀裂纹扩展速率da/dt降低,应力腐蚀临界应力强度因子K_(ISCC)增大。对SPV50Q钢进行热处理后在一定程度上能降低裂纹扩展速率da/dt,同时可提高硫化氢环境下的抗应力腐蚀开裂能力。     

在大变形量,一次冲击条件下球墨铸铁和低铬白口铁的热塑变形

在大变形量、一次冲击条件下，研究了球铁、低铬白口铁的塑性变形能力，并测定了温度与临界变形率的关系曲线及温度与临界冲击能的关系曲线，提出了合理的热塑加工温度范围。结果表明：球铁、低铬白口铁具有良好的变形能力，球铁变形量可达６８％，低铬白口铁可达６４％；在合宜的温度和较大外力条件下，低铬白口铁可以达到或超过球铁的变形能力。     

开孔泡沫镍的压缩和吸能性能（英文）

研究在室温条件下不同相对密度、不同预拉伸程度的泡沫镍的准静态压缩性能。准确地测定包括屈服强度、弹性模量、能量吸收密度和能量吸收效率等压缩性能。结果表明,屈服强度、弹性模量和能量吸收密度的压缩性能随着泡沫镍的相对密度的增加而增加。压缩性能对泡沫镍基体的拉伸程度较为敏感,屈服强度、弹性模量和能量吸收密度随着预拉伸程度的增加而降低。然而,能量吸收效率对相对密度和预拉伸程度并不敏感。能量吸收效率在坍塌平台区末期达到最大值。     

低合金多相钢中残余奥氏体对塑性和韧性的影响

研究了经临界退火和不同温度回火后多相组织低合金钢中残余奥氏体对塑性和韧性的影响.结果表明,实验钢经两相区临界退火和不同温度回火后,获得了临界铁素体、回火马氏体/贝氏体以及体积分数分别为2%,5%,10%的残余奥氏体多相组织.含有不同体积分数残余奥氏体的多相组织钢强度差异不大,其屈服强度介于540~590 MPa,抗拉强度介于720~780 MPa.残余奥氏体含量对塑性和韧性影响显著.随着残余奥氏体含量的增加,实验钢的均匀延伸率和断后延伸率分别从10.3%和23.8%提高到20.4%和33.8%.塑性的提高主要是由于残余奥氏体在拉伸过程中逐步发生马氏体相变,从而提供持续的加工硬化能力,推迟颈缩的发生.残余奥氏体对韧性的改善随着冲击测试温度的降低变得更加显著.冲击温度高于-60℃时,不同体积分数的残余奥氏体实验钢的冲击功均在120 J以上,当冲击实验温度为-80℃时,残余奥氏体含量仅2%的实验钢的冲击韧性仅14 J,而含有残余奥氏体体积分数约10%的实验钢在-80和-100℃的冲击功仍然保持在60~80 J.残余奥氏体的存在有利于提高低温冲击过程中的塑性变形能力,延迟起裂,提高起裂功,从而有利于获得优异的低温冲击韧性.     

泡沫铝的低速冲击吸能性能

通过填加造孔剂法制备孔隙率不同的泡沫铝。采用落锤冲击实验研究了冲击能量、冲击速度对泡沫铝低速冲击性能的影响。分析了泡沫铝在冲击载荷作用下的失效行为。结果表明:随着冲击能量的增加,泡沫铝临界峰值载荷增大;在固定冲击能量下,泡沫铝的变形量随着冲击速度的增大而增加,但在冲击速度较高时泡沫铝吸能行为趋于不稳定;泡沫铝的孔隙率对其冲击吸能量的影响显著。随孔隙率的增大,泡沫铝的临界峰值载荷和平台区载荷逐步下降,但单位质量泡沫铝最终吸能量增大。应根据具体的使役条件选用合适孔隙率的泡沫铝。     

锻压变形量对钢制机械刀片磨损和冲击性能的影响

采用不同的锻压变形量对钢制机械刀片进行了锻压,并在室温进行了磨损和冲击性能的测试与分析。结果表明:在始锻温度1130℃、终锻温度860℃和模具预热温度350℃时,随锻压变形量从5%增大至15%,刀片的磨损和冲击性能均先提高后下降。与5%变形量相比,13%变形量的锻压刀片磨损体积减小了64%,冲击吸收能增大了34%。钢制机械刀片的锻压变形量优选为13%。     

新型汽车前轴的半固态锻压工艺研究

采用不同工艺参数进行了12Mn VBS-Ni Zr新型汽车前轴的半固态锻压试验,并测试了前轴的-40℃低温冲击和磨损性能。结果表明:半固态晶粒等效直径为65.352μm,圆整度为0.7832。在试验条件下,随始锻温度从1200℃升高到1320℃,或终锻温度从700℃上升至840℃,或锻压变形量从10%增加至16%,汽车前轴的低温冲击性能和磨损性能均先提高后下降。与700℃终锻相比,820℃终锻时汽车前轴-40℃冲击吸收功增大65.6%,磨损体积减小45.7%。     

淬火工艺对含Ni中锰钢组织和性能的影响

通过扫描电镜观察、拉伸及低温冲击试验,研究了不同淬火工艺对含1%(质量分数)Ni的中锰钢组织和性能的影响。结果表明,随着淬火温度升高,试验钢的屈服强度和抗拉强度先增大后减小,随后再逐渐增大,低温冲击吸收能量具有相同变化趋势;中锰钢的最优调质工艺为900 ℃淬火后于600 ℃回火,其屈服强度、抗拉强度及伸长率分别能达到560 MPa、640 MPa及21.8%,-50 ℃ 冲击吸收能量达到270 J,获得了良好的综合力学性能。调质态试验钢在不同淬火温度下均获得了铁素体和回火马氏体组织,随着淬火温度升高,马氏体比例增加,晶粒尺寸逐渐减小。     

机床减震用细晶镁合金的铸造工艺研究

采用不同的铸造工艺制备了机床减震用细晶AZ91Ce0.2镁合金,并对显微组织、力学性能、阻尼性能和耐磨损性能进行了测试与对比分析。结果表明,在试验条件下,获得的AZ91Ce0.2镁合金平均晶粒尺寸在90μm以内;铸造工艺对镁合金的性能影响较大,其中0℃抗拉强度增加了48MPa,室温抗拉强度增加了43 MPa,-40℃冲击吸收功增加了23 J,0℃冲击吸收功增加了20 J,室温阻尼值提高了68.09%,0℃磨损体积减少了74.70%,室温磨损体积减少了78.67%。     

正火工艺对420 MPa级海上风电用钢板组织及性能的影响

利用扫描电镜、激光共聚焦显微镜、室温拉伸、低温冲击测试等试验方法,采用了正火、强化正火、正火+400 ℃回火的热处理工艺,研究了不同正火工艺对420 MPa级海洋风电用钢板组织和性能的影响。结果表明:通过正火处理后,正火态试验钢的平均晶粒尺寸由轧态试验钢的8 μm细化至6 μm,带状组织得到改善,强度与低温冲击性能均得到提升,屈服强度提升至442 MPa,－50 ℃下的冲击吸收能达到120 J;通过正火+400 ℃回火处理后,平均晶粒尺寸为7 μm,虽然大幅度提升了钢的低温冲击性能,－50 ℃下的冲击吸收能量达到194 J,但是钢的屈服强度降低为422 MPa。强化正火后组织为铁素体+珠光体+少量贝氏体,平均晶粒尺寸为5.6 μm,屈服强度提升至460 MPa,断后伸长率和低温冲击吸收能量相较于正火后试验钢有所降低但仍能满足EN10025性能标准,达到强韧性的最佳匹配,是生产420 MPa级海上风电用钢的最佳热处理工艺。     

搅拌摩擦焊焊接过程对材料弹性模量的影响

对5mm厚2A12铝舍金板进行了搅拌摩擦对焊试验,焊后加工成标准拉伸试样并进行了拉伸试验,结果表明:大部分焊接件的强度都能达到母材强度的90%以上,只有部分试件由于接头出现隧道型缺陷导致抗拉强度有所降低,但是也能够达到母材强度的75%以上.本文分析了焊接过程对焊接件弹性模量的影响,并建立了求解接头弹性模量的数学模型.根据模型求得的不同焊接参数下焊接区弹性模量与母材相比降低了12%-40%,这也就意味着焊接区抵抗变形的能力较母材有所下降.     

AZ63镁合金累积叠轧界面焊合条件研究

累积叠轧变形金属的界面焊合质量是影响叠轧工艺及材料成形性能的关键因素。利用累积叠轧技术研究了道次变形量对界面焊合强度的影响,比较了单道次下焊合坯料不同变形区域的组织特征,分析了界面焊合特征及焊合条件。结果表明:经300℃加热、50%压下量后的叠轧组织虽明显细化,但沿轧制方向分布极不均匀。道次变形量是影响界面焊合质量的一个基本因素,界面焊合质量随着道次变形量的增大而提高,当道次变形程度大于临界变形程度(50%)时,可以促进界面焊合,保证界面焊合质量:界面焊合较好区域已被再结晶覆盖,无明显界面层存在;抗拉强度和结合强度也随变形量增加而增大。     

钛合金装甲材料动态压缩力学性能及其抗弹能力关系

采用分离式Hopkinson Bar技术针对不同热处理制度的TC6、ATI425以及TC3钛合金Φ5 mm×5 mm圆柱形标样进行了动态压缩实验,测定得到了试样在3000 s~(-1)高应变率条件下的动态强度、动态塑性及冲击吸收功;同时开展了以钛合金为面板、A3钢为背板的复合装甲抗弹性能试验,分析了钛合金动态力学性能与其抗弹性能之间的关系。结果表明:钛合金面板的抗弹性能与其动态强度和动态塑性均密切相关;钛合金的动态强度对材料抗弹性能的影响比动态塑性更加显著,其抗弹性能主要取决于动态强度;同时,表征钛合金动态力学性能优劣的冲击吸收功不能直接反映钛合金的抗弹能力;较大区域的正面开坑和较小的剪切充塞可以明显提高钛合金面板的抗弹性能。     

锻压温度对汽车连杆性能的影响研究

采用不同的温度对42CrNiMo汽车连杆进行了锻造,并进行了锻件拉伸性能、冲击性能和耐磨损性能的测试与分析。结果表明,随着始锻温度从1050℃增至1200℃或终锻温度从760℃增至960℃,汽车连杆的抗拉强度、屈服强度、断后伸长率、冲击吸收功均先增大后减小,磨损体积先减小后增大。优化的连杆始锻温度为1180℃、终锻温度为860℃,此时连杆的抗拉强度936 MPa、屈服强度788 MPa、断后伸长率14.8%、冲击吸收功47J、磨损体积26×10~(-3)mm~3。     

泡沫钛制备及力学性能评价研究

利用占位体烧结法在不同的占位体粒径、体积分数以及不同的烧结温度、时间条件下制备出泡沫钛。采用光学金相、扫描电镜等对泡沫钛的孔隙结构进行分析;通过室温压缩实验对泡沫钛的力学性能进行评价。结果表明,泡沫钛孔隙横截面呈圆形,纵截面呈椭圆形,其孔隙率与占位体体积分数的差值随占位体粒径、体积分数的增加、烧结温度的升高、时间的延长呈升高的变化趋势。同时,烧结温度越高,所制备的泡沫钛孔壁越致密。与传统的泡沫材料不同,泡沫钛应力-应变关系曲线并没有出现明显的应力平台,抗压缩强度和弹性模量随孔隙率的增加呈下降的变化趋势,当孔隙率为67.6%时,抗压缩强度和弹性模量分别达到14.4 MPa和1.17 GPa。抗压缩强度随孔径的增大呈先升高再降低的变化趋势,而弹性模量随孔径的增加基本不变,当孔径达到1.15～1.53 mm时,其抗压缩强度和弹性模量分别达到48.9 MPa和1.72 GPa。     

Ti-Mg氧化物型热轧变厚度钢板的组织演变和力学性能研究

纵向变厚度钢板具有轻量化、节约、环保的优点,应用于船舶、桥梁等领域。由于不同厚度部位的变形和冷却参数不同,容易产生组织性能不均的问题,其生产难度明显大于等截面钢板。针对变厚度钢板的组织调控,提出氧化物析出控制与控轧控冷相结合的技术思路,开展了实验研究,探索了不同变形冷却条件下Ti-Mg氧化物型热轧变厚度钢板组织演变规律,考察了不同板厚热轧组织性能调控效果。结果表明：Ti-Mg实验钢中的典型夹杂物为MgO-TiO-MnS-TiN型复相析出物,可有效促进晶内针状铁素体形核。实验钢过冷奥氏体连续冷却转变过程中,随着冷速的增加,发生多边形铁素体、针状铁素体、粒状贝氏体和板条贝氏体的转变;随着变形量的增大,其CCT曲线中各相变区间向上方移动。实验钢在未变形条件下宏观维氏硬度高于变形条件下的硬度,并且各变形条件下的硬度基本一致。在高温轧制和控制冷却条件下,12、20 mm两种厚度实验钢板的组织均为针状铁素体;12 mm厚钢板的屈服强度为426 MPa,冲击功为186 J;20 mm厚钢板的屈服强度为407 MPa,冲击功为190 J。