抗疲劳的表面强化技术

飞行器零部件多在交变载荷下服役,易发生疲劳失效。介绍了目前主要应用和在研的三种抗疲劳表面强化技术：喷丸强化、孔挤压强化和激光冲击强化,以及三种技术的工艺特点,设备,研究情况和应用情况。     

航空零件孔内表面挤压强化对疲劳强度的影响

一、前言 在航空零件上,孔的内表面加工质量好坏对零件的使用性能影响很大,尤其对零件的疲劳性能影响更大。飞机和发动机的带孔零件,在使用中大多数是在孔的内表面上或在孔的两端尖角部位产生疲劳源。在交变载荷的作用下,疲劳源进而发展成疲劳裂纹,最后导致灾难性的疲劳破坏。因此,提高孔内壁的疲劳强度是航空制造者的重要任务之一。 孔内壁挤压强化是提高疲劳强度行之有效的好方法。内孔挤压强化是用与孔的形状相同的挤压棒,推过或拉过孔,使之达到一定的尺寸精度、表面光洁度和在内表面产生强烈的塑性变形层,此变形层叫做冷作硬化层或挤压强化层。在强化层内产生与基体有区别的组织结构和应力状态,从而提高孔内壁的疲劳强度。本     

爆炸和滚压强化对不锈钢表面层组织结构的影响

对奥氏体不锈钢表面进行了爆炸强化、滚压强化和喷丸强化。爆炸强化时表面层内出现形变孪晶栅栏,位错线具有方向性、呈密布排列,局部山现ε马氏体、α马氏体和奥氏体超细晶粒的区域;滚压强化后表面层内也有就、孪晶栅栏出现,但位错以胞状结构的形式分布在奥氏体基体上;喷丸强化的表面层内孪晶栅栏十分致密,位错线仍以方向性排布,并无位错胞出现。表面层内组织结构出现差异,主要与变形速度和变形量有关,高速和较大的变形量可诱发α,ε马氏体转变和形成超细奥氏体晶粒,慢速变形时能促使位错胞的形成。本文还讨论了孪晶栅栏的形成方式及其内部构造。     

GCr15轴承钢激光表面熔凝强化的研究

本文研究了 GCr15轴承钢经激光表面熔凝处理后显微组织的变化,讨论了激光表面熔凝的强化机理。激光表面熔凝强化的本质是马氏体的孪晶强化,残余奥氏体的形变强化、碳的固溶强化及枝晶细化强化等。     

制冷换热器双侧强化换热管的实验方法对比

大型制冷系统中的换热管通常采用管内、管外表面双侧强化结构,因不便在壁面布置温度传感元件,双侧强化管需要特别的实验方法来测定其性能,包括Wilson图解法(WPM)、修正Gnielinski公式法(MGF)、Wilson-Gnielinski公式法(W-GF)。不同的方法有各自的应用场合和使用局限性。本文针对双侧强化管提出一种便于应用的新方法,称为待定指数法(UEM),通过线性拟合和优化得到关联式中的待定参数,可有效分离管内、管外对流换热表面传热系数。在双侧强化管上进行了R134a管外蒸发、水管内流动的两组实验,以此对包含新方法的4种实验方法进行应用对比。结果表明：4种实验方法得到的强化管管内、管外对流换热表面传热系数的强化倍率分别在2.88～3.23、3.15～3.54之间,不同方法得到的管内、管外对流换热表面传热系数差异分别在15%、11%以内。4种实验方法可根据不同的应用条件选择使用,UEM限制条件少、应用方便,是一种更加高效、准确的实验方法。     

GH169合金孔内表面层的挤压强化对孔边疲劳性能的影响

研究了孔内表面层的挤压强化对ＧＨ１６９高温合金高温疲劳性能的影响，结果表明，孔内表面层的挤压强化对ＧＨ１６９高温合金的孔边疲劳性能具有明显的强化效果，在６５０℃下的疲劳寿命提高近三倍，表面强化层内宏观残余应力的产生和位错密度的增加，孔壁表面粗糙度的降低是提高疲劳寿命的主要因素。     

表面纳米强化层的研究现状

总结了表面纳米强化层的制备方法,介绍了用不同纳米材料形成表面纳米强化层的微观组织和性能的研究现状,并提出了今后表面纳米强化层的发展趋势.     

深孔电镀硬铬的优化参数及过程控制

本文作者通过研究深孔电镀硬铬温度、电流密度、电懈液浓度分别对镀层硬度影响,以及对电镀硬铬的其他质量指标的影响,得出深孔电镀硬铬过程中质量控制的具体措施和成本控制的最佳工艺参数比,并在深孔电镀硬铬的工艺系统基础上,可以运用于深孔电镀亮镍,深孔电镀Ni—Cr合金,深孔电镀锌、铜,深孔其他电镀品种的开发和表面强化处理。     

两种双侧强化管管外R245fa降膜蒸发的实验对比

本文搭建了水平单管降膜蒸发实验台,以R245fa为工质实验研究两种三维翅双侧强化管降膜蒸发的换热特性。提出了新型Wilson-Gnielinski图解法,用于从实验的总传热系数中获得管内外表面传热系数。分析强化管表面结构对换热性能的影响,拟合出管内外换热关联式并提出强化换热方案。结果表明,与光滑管理论表面传热系数相比,Y型管的管内、管外换热强化倍率分别为2.12～2.94和2.27～5.54,T型管的管内、管外强化倍率分别为2.48～2.98和2.58～3.00。Y型管管外换热性能较好,T型管管内换热性能较好。Y型管的最佳喷淋密度(0.14～0.18 kg/(m·s))比T型管的最佳喷淋密度(约0.10 kg/(m·s))大;两种强化管表面传热系数均随热流密度的增加先上升后下降,但Y型管表面传热系数的变化速率较快;两种管子的换热效果均随蒸发温度的升高而增强。     

R404A在水平强化管外的冷凝实验及数据处理方法

针对一种双侧强化换热管,实验测试和分析了制冷工质R404A在管外凝结与水在管内对流的传热规律,采用"Wilson图解法"和"Gnielinski法"两种不同的方法对实验数据进行了处理。经理论分析和实验研究表明,Wilson图解法对于双侧强化换热管管内、管外表面传热系数实验容易产生较大误差,"Gnielinski法"是更合适的方法。实验得出了管内对流传热和管外凝结传热的计算关联式及传热的强化倍率。对于制冷剂R404A,在强化管外凝结的表面传热系数随着壁面过冷度的增加而增大,呈现出与纯工质光滑管外冷凝时不同的变化趋势。     

弥散强化铂基材料的研究现状

弥散强化铂基材料是一种先进的结构型与高温型贵金属复合材料,并且是玻璃纤维漏板材料发展的主要方向.综述了弥散强化铂基材料的制备方法及其优缺点,总结了目前弥散强化铂基材料中存在的固溶强化、晶界强化及弥散强化的强化机理及其研究进展,介绍了弥散强化铂基材料的组织结构特点及其蠕变特征、常温高温下的主要性能、应用以及新的发展动向,为弥散强化铂基材料的选择、研究以及工业化应用提供了参考依据.     

铂材料的强化研究综述

介绍了国内外铂材料的强化研究进展和常用强化铂材料的主要制造方法，分析了其强化机制、特点和存在问题，结合国内发展现状和铂族金属价格走势，提出了强化研究的发展趋势和努力方向。     

纳米颗粒分布对镁基复合材料强化机制的影响

Orowan强化、 热错配强化和Hall-Petch强化是纳米颗粒增强镁基复合材料的主要强化机制, 纳米颗粒在基体中的分布状态对起主导作用的强化机制具有重要影响。本文中对现有强化机制模型进行了适当修正, 以纳米SiC颗粒增强AZ91D复合材料为例, 通过理论计算分析了纳米颗粒完全分布于晶内、 完全分布于晶界、 在晶内晶界上均有分布的三种状态对镁基复合材料屈服强度的影响, 并与实验结果进行对比。结果表明: 颗粒完全分布于晶内时, 增强效果最好, 主要增强机制为Orowan强化; 颗粒完全分布于晶界上时, 增强效果最差, 主要增强机制为Hall-Petch强化。颗粒在晶内晶界上均有分布时, 多种强化机制共同发挥作用, 增强效果随着晶内与晶界上颗粒比例的减小而逐渐减弱。     

超高强度船体结构钢的开发现状与趋势

为了给超超高强度船体结构钢的开发提供理论指导,从性能要求、强韧化机制和焊接性几个方面综述了超高强度船体结构钢的特征,结合国内外超高强度船体结构钢的开发现状,阐述了强化机制的调整是超高强度船体结构钢总体的发展趋势,其中以析出强化的增加为主要特点.通过分析各种析出强化粒子的引入在高强钢中的作用特点,认为综合考虑析出粒子的引入带来的细晶优化效果、组织转变优化效果与析出强化效果对韧性的影响是超高强度船体结构钢开发的技术难点之一,同时保持良好的焊接性是超高强度船体结构钢开发的另一技术难点.     

C和V对奥氏体不锈钢焊缝的强化

研究了元素C、V对高强度奥氏体不锈钢焊缝金属的强化作用。结果显示,提高C含量,具有明显的固溶强化效果,但C含量的增加导致大量碳化物在晶界上析出;提高V含量使细小弥散的碳化钒在晶内析出,产生明显的沉淀强化效果。在强化效果基本相同时,后者的韧性高于前者。     

简述2015年至2019年残余应力学术进展

概括介绍了近几年残余应力技术应用研究的进展,还介绍了激光冲击强化技术的相关问题,以及中子衍射和同步辐射残余应力技术发展概况.并将残余应力分类及其X射线表征、形变强化的机制等方面不同的学术观点进行了归纳,供业界参考.     

30CrlMo1V钢蠕变性能研究

测试了30CrlM01V钢的蠕变极限,通过透射电镜对稳态蠕变阶段位错的结构、分布、组态及其运动方式进行了探讨。试验结果表明,蠕变稳态阶段位错的运动是以滑移为主,稳态蠕变速率受位错的攀移控制。     

颗粒增强金属基复合材料强化理论模型研究与发展

简要介绍了等效夹杂、平均应力场以及应变梯度塑性理论等几种常用颗粒增强金属基复合材料强化理论模型的发展情况,总结了国内外学者对各强化理论模型的修正情况,讨论了各强化理论模型的优缺点以及适用性,提出了颗粒增强金属基复合材料强化理论模型的发展方向。     

Strengthening mechanism of age-hardenable Al–xMg–3Zn alloys

The addition of 3?wt-% Zn to the traditional Al–Mg alloy doubled its strength. To understand the strengthening mechanism, the enhancement in strength with the variation in Mg content was studied. The grain boundary and solid solution strengthening decrease with the reduction in the Mg content; however, their contributions to the yield strength are insignificant. The contribution of precipitation strengthening to the yield strength is more than 80%; however, due to the unchanged precipitate characteristics, the strengthening effect changes slightly with the variation in the Mg content. The reduction in strength is primarily due to Mg solid solution strengthening. The variation in the ductility of Al–Mg–Zn alloys was studied by fracture analysis.