航空发动机阻燃钛合金力学性能预测及成分优化

采用支持向量机算法,在实验数据的基础上,建立航空发动机阻燃钛合金的合金化元素与力学性能关系模型,分析合金化元素对力学性能的影响规律。模型的输入参数为V、Al、Si和C元素,输出参数为室温拉伸性能（抗拉强度、屈服强度、延伸率和断面收缩率）。结果表明:各个力学性能支持向量机模型的线性相关系数均在0.975以上,具有较高的预测能力;各个力学性能测试样本实验值与模型预测值的绝对百分误差均在5%以内,具有良好的泛化能力,能够有效地反映出阻燃钛合金的合金化元素与力学性能之间的定量关系,进而实现对该合金的成分优化。对于Ti?35V?15Cr阻燃钛合金,可以通过加入质量分数为0～0.1%的Si元素和质量分数为0.05%～0.125%的C元素,并减少质量分数为2%～5%的V元素,来提高力学性能;对于Ti?25V?15Cr阻燃钛合金,可以通过加入质量分数为1.5%～1.8%的Al元素和质量分数为0.15%～0.2%的C元素,来提高力学性能。      

DC01C冷轧钢板连退工艺优化生产实践

冷轧钢板的力学性能受到钢板退火工艺参数的影响,最佳的退火工艺参数,可以保证钢板的力学性能满足用户对产品深加工的要求。根据力学性能指标要求,对连退温度、连退速度和冷却速度等工艺参数进行调整和优化,保证了本钢浦项冷轧厂DC01C产品的力学性能合格率从50%提高到95%以上,满足了用户对产品的力学性能要求。     

Ni-Co合金粉末的热压显微组织与力学性能研究

研究了Co含量(质量分数)分别为10%、20%、30%、40%、50%的Ni-Co合金粉末在不同热压温度下的显微组织与力学性能.研究结果表明:采用共沉淀-还原法制备的Ni-Co合金粉末烧结活性高,在700℃下就能热压致密化;在700℃至800℃之间热压时,晶粒长大较明显,热压温度超过800℃后,晶粒长大趋势减缓;随热压温度升高,Ni-Co合金综合力学性能下降,在700℃的热压温度下能获得最佳的综合力学性能;随Co含量增加,合金综合力学性能增强,Co含量增加到30%后,力学性能增强趋势减缓.700℃热压时含30%Co、40%Co、50% Co的Ni-Co合金的抗弯强度分别为1188.7 MPa、1220.5 MPa、1227.1 MPa.     

梯度多孔结构钛合金力学性能分析

提出孔径梯度三周期极小曲面(TPMS)多孔结构参数化设计方法，基于螺旋二十四面体(Gyroid)单元构建孔隙率分别为30%、45%、60%和75%的径向和轴向梯度TPMS多孔结构模型。对模型进行有限元分析，根据分析数据建立Gibson-Ashby模型。采用选择性激光熔化成形技术制备孔隙率为60%和75%的多孔结构TC4钛合金样件，采用有限元仿真和压缩试验数据分析孔隙率和孔径梯度方向对多孔结构样件力学性能的影响。Gibson-Ashby拟合曲线表明：随着孔隙率的增大，多孔结构样件的力学性能下降；在相同孔隙率下，径向梯度多孔结构样件的力学性能优于轴向梯度多孔结构样件。压缩试验结果表明：孔隙率为60%的多孔结构样件，其力学性能优于孔隙率为75%的多孔结构样件；在相同孔隙率下，径向梯度多孔结构样件的力学性能优于轴向梯度多孔结构样件。     

少量添加强化元素对马氏体耐热钢室温力学性能的影响

通过添加少量的V、Nb、W强化元素对耐热钢室温力学性能的影响研究表明：少量添加V、Nb合金元素可显著提高耐热钢的综合力学性能,尤其是高温回火后的力学性能;原材料带入微量的V（0.05%）就可显著提高高温回火后的力学性能;少量添加W合金元素对力学性能的影响不大,随W含量的增加,力学性能变化不大,主要原因是组织中的残余奥氏体增加。     

不同Zr质量分数对7003铝合金凝固过程的影响

采用数值计算方法,计算分析了不同Zr质量分数对7003铝合金凝固过程中相组成、析出温度和力学性能的影响。研究计算结果表明:7003铝合金中含Zr元素主要为Al3Zr相。当Zr质量分数分别为0.04%、0.08%、0.12%、0.16%、0.20%时,Al3Zr相趋于稳定平衡的质量分数分别为0.075%、0.15%、0.23%、0.30%、0.38%。添加Zr有利于加快冷却温度降低,缩短结晶过程,从而显著提高合金的力学性能。     

插套用导电CuSn合金耐腐蚀性能提升研究

用半连续铸造法制备5种合金。通过力学性能测试、盐雾腐蚀失重实验和直观颜色对比,优化出新耐腐蚀插套用导电CuSn合金成分。结果表明,若考虑综合力学性能、电性能、中性盐雾腐蚀失重率、制造成本等因素,合金成分控制范围为(质量分数)：Sn为0.8%～1.2%、Ni为0.8%～1.2%、Al为0.4%～0.6%、Zn为0.5%、Si为0.15%、Zr为0.05%,其余是Cu和不可避免的杂质元素。     

稀土对5Cr2NiMoVSi热作模具钢性能的影响

研究了添加不同含量La和Ce的5Cr2NiMoVSi热作模具钢的力学性能及耐磨性,分析了试样强度、硬度、塑性、冲击韧度和平均磨损率的变化情况,结果表明,加入适量的La可显著提高5Cr2NiMoVSi钢的力学性能;添加适量的Ce,其耐磨性会得到有效提高。当加入0.2%(质量分数)La和0.2%(质量分数)Ce时,5Cr2NiMoVSi钢的力学性能和耐磨性最好。     

钒微合金化汽车钛合金的轧制工艺优化

选用不同工艺进行了钒微合金化汽车钛合金Ti-Al-Mo-Cr-V的轧制试验,并进行了力学性能的测试与对比分析。结果表明,开轧温度和轧制变形量对试验合金力学性能产生明显影响。随开轧温度从945℃逐步提高到1 045℃时,试验合金力学性能先提高后下降;随轧制变形量从59%逐步增大到75%时,试验合金的力学性能先急剧提高后缓慢提高。试验合金的开轧温度优选为1 020℃、轧制变形量优选为67%。与945℃开轧温度相比,1 020℃轧制时试验合金的抗拉强度增大28 MPa、屈服强度增大34 MPa,断面收缩率减小2.5%。与59%轧制变形量相比,采用67%变形量轧制时试验合金的抗拉强度增大23 MPa、屈服强度增大27 MPa,断面收缩率减小1.5%。     

热连轧钢材力学性能在线预报的研究与应用

 传统的产品力学性能检测是一种建立在统计学随机抽样理论基础上的检验方法,即在实验室中对取样板卷的头尾部切割样品进行检测,检测结果代表整批产品的力学性能。由于钢材生产流程长,生产过程控制参数存在一定的波动,传统力学性能检测方法不能反应每一卷带钢的力学性能,所检测样品的代表性不够充分。随着工业互联网、大数据和人工智能技术的飞速发展,特别是工业大数据相关技术的发展和应用,为这一问题的解决提供了新的途径。以实现山东钢铁集团日照有限公司热连轧产品力学性能在线预报为试验对象,以热连轧产品生产全流程关键控制工艺参数为基础,采用神经元网络、随机森林等算法建立碳素结构钢、低合金高强度结构钢的力学性能预报模型,构建了一种基于工业大数据为基础的热轧产品力学性能预报系统,包括数据采集、数据清洗、模型训练、结果分析、再现性试验和在线应用。力学性能在线预报系统已成功运行2年多时间,系统的预测精度高、稳定可靠。预测结果精度在±6%以内的比例达到90%以上,MAPE(平均绝对百分误差)不大于4%,均低于再现性检测水平,预测结果完全可以取代检测试验;提高了生产效率,缩短了产品的检测周期,轧后即可掌握产品的力学性能,降低了生产成本,已成为生产运行过程不可缺少的环节。     

ЭИ868合金成分对组织和性能的影响

通过研究碳、钼、铝等元素含量的变化对ЭИ868(GH3044)合金组织和性能的影响得出以下结论:在该合金技术标准规定的成分范围内,当碳含量控制在0.03 %～0.06 %时,合金的短时及长时力学性能均较好;钼、铝对合金性能的影响不如碳显著.钼的含量取下限可使合金具有较好的室温和高温塑性,铝含量控制在0.30 %～0.50 %时,合金具有较好的力学性能.此外,为了改善合金棒材的综合力学性能,固溶热处理应取上限温度(1 150～1 200 ℃).     

590MPa级冷轧双相钢组织与性能研究

实验室进行了590 MPa级冷轧双相钢研制,研究了化学成分、轧制工艺和连续退火工艺,进行了力学性能测定和显微组织分析,结合试验结果分析了平整延伸率对钢带力学性能的影响。结果表明,试制的冷轧双相钢经820℃保温,缓冷至680℃,以> 30℃/s速率冷却至270℃进行过时效处理,平整延伸率为0.8%,得到力学性能优良的冷轧双相钢,试验钢屈服强度、抗拉强度、伸长率分别为376 MPa、652 MPa、1%。     

碳纳米管和氧化铝颗粒在铜基复合材料中的协同作用

金属基复合材料中加入增强相,可以提高金属基体的力学性能和物理性能。碳纳米管和氧化铝颗粒作为常用的增强相,将二者同时加入金属基复合材料中,由于增强相之间的协同作用,可进一步提高其力学性能。加入0.8%(质量分数,下同)氧化铝颗粒、0.8%碳纳米管后,铜基复合材料的维氏硬度较之单独加入0.8%碳纳米管提高了5.4%;抗拉强度与单独加入0.8%碳纳米管和单独加入0.8%氧化铝颗粒相比分别提高了18.1%、41.6%;延伸率也分别提高了0.62倍、3.22倍。     

无压烧结制备透辉石增韧补强氧化铝基结构陶瓷材料

采用温度梯度无压烧结工艺制备了透辉石增韧补强Al2O3基结构陶瓷材料,探讨了其烧结致密化特性,对无压烧结后材料的硬度、断裂韧度和抗弯强度进行了测试和分析;分析了复合材料力学性能随透辉石含量变化的关系;探讨了复合材料断面断裂方式的变化对其力学性能的影响.与纯Al2O3相比,透辉石/ Al2O3复合材料的力学性能得到明显提高,其中AD3[97% Al2O3 + 3%(体积分数)透辉石]综合力学性能较好,其硬度、抗弯强度和断裂韧度分别为15.57 GPa、417 MPa和5.2 MPa·m1/2.力学性能提高的主要原因是添加相与Al2O3基体之间界面反应的发生以及透辉石对复合材料的晶粒细化效应.     

Y2O3对金属基陶瓷内衬显微组织和力学性能的影响

研究了稀土钇对提高陶瓷复合钢管的表面质量和力学性能的影响。结果表明,加入0.5%(质量分数)的Y_2O_3和2%的SiO_2对改善陶瓷表面质量和提高其力学性能有较好效果。     

填充金属对5083铝合金焊接性能的影响

采用手工MIG焊接方法,ER5087焊丝与ER5356焊丝分别对3mm5083铝合金板材进行焊接,对焊接接头的表面成形、显微组织及力学性能进行检测,研究结果表明:采用ER5087焊丝的力学性能优于ER5356焊丝;两种焊丝的焊接接头抗拉强度分别达到母材94%和84%.     

烧结温度对注射成形Cr-Mn-Mo-N不锈钢零件组织与性能的影响

为了节省较昂贵的镍资源和扩大不锈钢的应用范围,本研究以高氮不锈钢粉末为原料,经注射成形在流动氮气中进行不同温度的烧结,通过测定其相对密度、氮含量和力学性能,研究了烧结温度对材料致密度、微观组织以及力学性能的影响.结果表明:温度升高,材料的致密度和力学性能都能得到提高,氮含量在不断降低.烧结温度在1380℃时,材料的各项性能达到最优,致密度99.08%,氮含量0.65%,抗拉强度930 MPa,屈服强度555 MPa,伸长率48%.     

镧及钡复合处理H13模具钢力学性能研究

在H13热作模具钢中添加不同含量的镧及钡,研究了镧和钡对H13模具钢室温力学性能的影响。结果表明,镧和钡复合处理能提高H13模具钢的室温力学性能:H13模具钢的室温拉伸性能、冲击韧性和洛氏硬度随镧和钡含量的增加呈现先增大后变小的趋势,镧含量为0.038%、钡含量为0.009%时具有最佳的室温力学性能。     

纳米炭黑对镁碳砖力学性能和热震性的影响

为进一步提高镁碳砖的力学性能和抗热震性,将纳米炭黑加入酚醛树脂中,研究了纳米炭黑的加入量对镁碳砖的力学性能和热震性的影响。结果表明：添加纳米炭黑能提高镁碳砖力学性能以及抗热震性,当纳米炭黑质量分数为5%（占酚醛树脂）时,镁碳砖的综合力学性能最优。     

汽车用高强低合金钢成形性能的研究

对本钢HC260LA、HC340LA、HC420LA系列汽车用高强低合金钢进行金相组织检验、常温力学性能测试和成形极限试验,并将力学性能试验和成形试验结果导入AUTOFORM仿真软件,进行冲压仿真模拟。结果表明:本钢汽车用高强低合金钢系列产品力学性能和成形性能良好,加工硬化指数n≥0.11,塑性应变比r值约1.0,伸长率A_g≥12%,在平面应变状态下的极限应变值FLD0大于20%,满足生产汽车纵梁等结构件的要求。