中碳高强度锚杆用钢的研究

设计了中碳Si-Mn TRIP高强度锚杆用钢,并对其等温淬火工艺进行了研究.研究发现该钢860℃奥氏体化,在340℃等温淬火、等温3 h时,得到条状贝氏体铁素体和条间膜状残留奥氏体,具有高的屈服强度(σ0.2=930 MPa)和高抗拉强度(σb=1400 MPa)以及良好的塑性(δ5=18%)配合,完全可以适合用作煤巷工作条件下超高强度锚杆材料.     

低碳高强度高塑性锚杆用钢的试验研究

研究了等温淬火的等温温度和等温时间对低碳Si-Mn系TR IP钢力学性能的影响。试验用钢经810℃两相区加热,保温50 m in,在380℃盐浴中等温淬火20 m in,得到贝氏体＋铁素体＋残留奥氏体的三相组织,具有较高的抗拉强度（Rm=843 MPa）和良好的塑性（A5=31%）。     

低碳球铁的等温淬火工艺研究

对低碳球铁的等温淬火工艺进行了研究.测定了低碳球铁件在几种不同奥氏体化时间、等温温度、等温时间下的力学性能,并对金相组织进行了分析.实验结果表明:在900℃奥氏体化40min,340℃进行30min的盐浴处理,能得到σb=1040MPa,δ=3%,ak=42J/cm2,HRC=32的较高的力学性能.     

等温淬火对低碳球铁组织与性能的影响

设计了低碳球铁的两组化学成分,通过金相、拉伸及硬度实验,分别研究了相同奥氏体化工艺(890℃×40 min)、不同等温淬火工艺对低碳球铁组织与力学性能的影响。实验发现,A组成分试样奥氏体化后,在340℃×60 min工艺下获得最好的力学性能(σb=1 103.98 MPa,δ=6.84%);B组成分试样在320℃×120 min工艺下获得最好的力学性能(σb=1 352.58MPa,δ=10.67%)。对比金相组织后发现,在最低温度等温淬火的B组成分试样组织最好。球化处理加二次孕育后,其球化级别及石墨球径级别提高、分布均匀。     

35CrMo钢亚温淬火强韧化组织与性能研究

选用常规热处理、调质处理加亚温热处理两种工艺对35CrMo钢进行强韧化.结果表明:35CrMo钢经850℃淬火后获得马氏体组织,其硬度值较高,通过600℃回火后测其ak为117 J/cm2,σs为560 MPa,σb为765 MPa,硬度为32HRC,ψ=75%;35CrMo钢经850℃淬火+600℃回火+790℃淬火,其显微组织为铁素体+马氏体+弥散分布的细小残余奥氏体,硬度较高,再经600℃回火后组织为回火索氏体+铁素体,其ak为123 J/cm2,σs达到550 MPa、σb为755MPa,ψ达到76%,硬度为30 HRC.35CrMo钢经850℃淬火+600℃回火+790℃淬火+600℃回火工艺处理后.材料的强度和韧性具有良好的配合.     

高强岩土锚杆的热处理工艺研究

对岩土工程锚杆进行两相区加热和等温淬火处理,研究加热温度和淬火温度对其抗拉强度、断后伸长率、冲击韧度和微观组织的影响。结果表明,岩土工程锚杆两相区加热和等温淬火处理后的金相组织均为铁素体、贝氏体和残余奥氏体组织,其最佳热处理工艺为800℃两相区加热和380℃等温淬火。     

高硅耐磨铸钢化学成分和热处理工艺的优化设计

为提高高硅铸钢的力学性能,通过优化合金的化学成分,采用先进的热处理工艺和钢水净化技术,以硅为主要合金元素,以碳钢或硅钢下脚料为主要原材料,用废电极石墨或其他增碳剂增碳,硅铁合金或碳化硅增硅,开发了一种新型高硅耐磨铸钢.实验中对该材料的金相组织、力学性能进行了分析.结果表明:在320℃等温淬火时,高硅耐磨铸钢组织由贝氏体和奥氏体组成;抗拉强度σb=1500～1800 MPa,屈服强度σ0.2=1200～1600 MPa,冲击韧度ak=15～30 J/cm,伸长率δ=3％～10％,硬度高于50 HRC.     

Q-P工艺等温淬火温度对60Mn2SiCr钢组织和力学性能的影响

利用扫描电镜、X射线衍射仪、冲击试验机、洛氏硬度计和拉伸试验机等,对淬火-配分(Q-P)工艺等温淬火温度对60Mn2SiCr钢微观组织及力学性能的影响进行了研究,并重点分析了试验钢经Q-P处理后微观组织中残留奥氏体含量及残留奥氏体中碳含量与力学性能的关系。结果表明,等温淬火温度从120℃升高至180℃,试样洛氏硬度、冲击吸收能量、抗拉强度以及伸长率均随着马氏体、残留奥氏体及残留奥氏体中碳含量下降而降低。当Q-P工艺等温淬火温度为120℃时,力学性能最优,试样中残留奥氏体体积分数为13.9%,残留奥氏体中碳含量(质量分数)为1.1%,洛氏硬度为58.8 HRC,冲击吸收能量为50.7 J,抗拉强度为1768 MPa,伸长率达19.6%。     

GCr15钢等温淬火组织冲击韧性研究

本文试验研究了奥氏体化温度及等温淬火时间对GCr15钢冲击韧性(α_k)的影响,并对单一等温淬火和复合等温淬火进行了分析对比,结果表明,于860～880℃奥氏体化后进行充分等温淬火,比850℃油淬250℃回火能显著地提高其强韧性。     

等温淬火工艺对奥-贝铸钢组织和性能的影响

研究等温淬火工艺因素(奥氏体化温度、等温淬火温度、等温淬火时间等)对奥氏体 贝氏体铸钢显微组织和力学性能的影响的试验结果表明,选定成分的高碳(0 75%)高硅(2 4%)铸钢,在280～360℃范围内经等温淬火处理后,可以获得无碳化物析出的奥氏体-贝氏体组织,且随着等温淬火温度的升高,贝氏体形貌由针状下贝氏体逐渐向羽毛状上贝氏体转变。试验结果还表明,等温淬火工艺对力学性能的影响较复杂,奥氏体化温度和时间为900℃×120min、等温淬火温度和时间为320℃、120min时,可以获得较佳的综合力学性能。     

三自由度螺栓拆卸机械手的设计及动力学分析

设计一种在核环境下工作的螺栓拆卸机械手,该机械手末端执行器上装载了液压驱动的拆卸螺栓的扳手头,机械手可驱动扳手头在空间实现三自由度运动。建立、求解其动力学方程,并分析其动力学性能;通过Laplace变换建立机械手的传递函数模型,设计相应的补偿重力影响的PD控制系统。建立该螺栓拆卸机械手的联合仿真模型,进行动力学仿真。仿真结果为机构系统优化设计和样机制造提供参考。     

铆钉连接件细节应力分析及疲劳裂纹形成寿命预估

实现在役直升机桨毂阻尼器螺栓的原位检测能够降低维护成本,但在螺栓−机油润滑剂−紧固件的装配结构中,润滑剂引起的声阻抗差异可能引起螺栓表面缺陷的漏检和误判。为实现对在役直升机桨毂阻尼器螺栓裂纹的检测,采用超声相控阵探头分别对螺栓“R”型倒角的裂纹与螺杆表面的裂纹进行检测。同时为了验证润滑剂对裂纹检测的影响,利用超声相控阵探头对润滑剂耦合的装配螺栓进行检测,并与暴露在空气中的螺栓检测结果进行对比。结果表明：在2种耦合状态下,超声相控阵扇扫都可有效检出螺栓“R”型倒角与螺杆表面刻深0.1 mm以上当量的缺陷;螺栓表面涂有润滑剂时,缺陷回波幅值与无润滑剂时相差1%~6%,两者回波幅值之差在1 dB左右。因此,为降低润滑剂对刻深0.1 mm当量的桨毂阻尼器螺栓表面裂纹检测的不利影响,可以在参数设置中增加1 dB增益进行检测。     

面向零件形状的计算机图形库的开发

论述了CAD技术中参数化设计的三种建模方法，重点介绍了基于特征的参数化建模原理。在此基础上，分析机械设计中的机构结构，归纳出其零件的几何特征构成。设计了机构CAD图形库，并提出了该图形库生成步骤和人机交互界面。     

FeCrAIW电弧喷涂层组织的致密化研究

采用激光辐照对FeCrAlW电弧喷涂层的组织进行致密化处理,借助扫描电镜和X衍射对涂层的组织进行了分析.测试了涂层的显微硬度.结果表明:涂层组织致密度提高,孔隙率明显降低.随着激光扫描速度的增加,涂层的显微硬度降低.在较低的扫描速度下,涂层与基体之间形成互熔区,涂层与基体之间产生良好的冶金结合.     

胫骨生物陶瓷复合材料的微结构增韧机理

扫描电镜观察显示胫骨是一种由羟基磷灰石和胶原蛋白组成的自然生物陶瓷复合材料.羟基磷灰石具有层状的微结构并且平行于骨的表面排列.观察也显示这些羟基磷灰石层又是由许多羟基磷灰石片所组成,这些羟基磷灰石片具有长而薄的形状,也以平行的方式整齐排列.基于在胫骨中观察到的羟基磷灰石片的微结构特征,通过微结构模型分析及实验,研究了羟基磷灰石片平行排列微结构的最大拔出能.结果表明,羟基磷灰石片长而薄的形状以及平行排列方式增加了其最大拔出能,进而提高了骨的断裂韧性.     

Prospects of the Use of Synergetic Approach to Solution of Problems of the Science of Nanomaterials

A synergetic approach to solution of problems of self-controlled synthesis of nanostructures and creation of self-organizing nanotechnologies is considered in connection with the superproblem of creation of materials with functional properties resembling those of biosystems. __________ Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 7, pp. 55 – 61, July, 2005.