非调质螺栓钢MFT8的高温力学性能研究

采用不同温度的高温拉伸试验,研究了由室温到500℃温度范围内,温度对MFT8非调钢的力学性能、断裂方式及微观组织的影响。结果表明,在低于300℃条件下进行拉仲时,MFT8钢的屈服强度和抗拉强度均可以满足国家标准对8.8级螺栓的强度要求;高温条件下,材料均发生塑性断裂,在150℃拉伸时塑性低于其他温度;在300℃以下引起材料强度下降的主要因素为位错强化作用的减弱,弥散碳化物的回溶导致材料在400℃以上拉伸时强度明显降低。     

铝电解槽侧部散热结构研究

系统地研究了大型铝电解槽侧部加强散热的不同方式,如焊接散热片等,并研究了组焊式槽壳的散热能力.研究发现,焊接散热片后,槽侧部散热能力大幅提高;散热片数目、位置、结构形式等对槽壳散热能力都有影响;对散热片结构尺寸优化,适当长度、宽度、厚度的散热片,不仅可以节省材料,而且可达到最佳的散热效果;组焊式槽壳的散热能力较非组焊式槽壳大幅提高,摇篮架的温度也因此大大提高.     

钛-钛板材搭接结构的疲劳寿命与微动损伤

通过对TA2搭接板在TC4螺栓联接时的力学性能的测试,分析了在飞机结构应用条件下典型搭接结构的微动损伤,验证了不同加载条件下试样疲劳与各种因素的关系.     

转炉炉体连接装置改造

唐钢二炼负厂转炉炉体与托圈的连接装置中改造过程中，借鉴了三点球面螺栓结构，法兰螺栓结构，卡板式结构的优点，较好地解决了炉体溜渣，炉体在托圈中固定，热膨胀及炉体散热等问题。     

基于钒超淬透性的8.8级耐候螺栓淬透性调控

利用CCT曲线、金相观察和V(C,N)的固溶度积计算,研究了8.8级耐候螺栓在不同工艺条件下的淬透性。结果显示,在钢中加入适量钒元素,并提高淬火温度,可有效提高奥氏体固溶钒的含量,形成奥氏体晶界偏聚,降低奥氏体晶界能,提高淬透性。并且根据不同温度时耐候螺栓用钢棒材中心硬度值,确定了获取良好淬透性的最优淬火温度,为开发低碳含量的8.8级耐候螺栓用钢提供了思路。     

基于虚拟材料复模量非均匀分布的螺栓连接薄板结构半解析建模

基于非均匀分布的虚拟材料模拟螺栓连接薄板搭接部分的力学特性,其中虚拟材料的材料参数用复模量表示,可直接生成复刚度矩阵以表示搭接部分的刚度及阻尼特性,省却了常规建模中生成结合部阻尼矩阵的步骤,在保证模型精确性的基础上简化了建模流程,以此建立了螺栓连接薄板结构的半解析模型并对其进行了动力学分析。首先描述了建模理念,将虚拟材料分别假定了三种复模量非均匀分布形式模拟螺栓搭接部分的力学特性,提出用反推辨识技术确定虚拟材料储能模量与耗能模量的方法。接着,基于能量法并用正交多项式假定模态,推导了螺栓连接薄板的半解析分析模型,并创新性地给出了求解半解析模型任意锤击点与拾振点处频响函数的公式。最后,以一个具体的螺栓连接薄板结构为对象进行了实例研究,结果表明:用所创建的半解析模型计算出的各阶仿真固有频率与实验测得的各阶固有频率的误差均在5%以内,计算得到的各阶仿真模态振型以及频响函数曲线与实测值均较为接近,从而证明了利用复模量非均匀分布的虚拟材料模拟螺栓搭接部分可有效简化螺栓结合部建模,亦可达到较高的仿真计算精度。      

凸极同步电动机极靴固定螺栓失效分析与改进

从转子结构、螺栓试验分析、受力计算等方面对大型凸极同步电动机转子极靴固定螺栓断裂失效原因进行分析.螺栓头部贯通十槽及开槽深度超过允许值将降低螺栓强度.极靴螺栓静态预紧力过大,可能会导致在电动机磁极高速运转的离心力作用下螺栓产生塑性变形.选择合适的螺栓头部结构型式及螺栓静态预紧力可以保证螺栓连接的可靠性.     

一种钴基螺栓断裂失效分析

在对某阀门检修时,发现有断裂螺栓(其使用材料为GH6783合金,正常额定工作温度为600℃左右),其断裂位置多位于螺纹处。为此对断裂螺栓进行了试验与研究,通过宏观检验、金相检验、SEM及能谱等对螺栓失效原因进行了分析。分析发现,裂纹起始于晶界氧化处,并在应力的作用下加速晶界氧化脆性开裂,螺栓表面氧化是造成螺栓断裂的主要原因。     

微热管阵列应用于锂电池模块的散热实验

锂离子电池在大功率应用下的热控制和热管理已成为制约电动汽车商业化的瓶颈,为解决此问题,运用微热管阵列设计锂电池模块散热系统,在开放条件下对电池模块进行恒流18 A（1 C）和36 A（2 C）充放电测试,通过测量布置微热管阵列前后电池表面温度可知:在1 C和2 C充放电倍率下,散热系统能够有效的降低电池模块的温度及电池间温度差异,将温度和温度差值分别控制在40℃与5℃之内,可以解决温度对电池寿命和容量的影响问题.基于实验数据,对其中一2 C工况热量进行了计算,得到通过微热管阵列的对流散热量达到模块生热量的40%.      

退火温度和时间对镀锡基板性能的影响

在实验室条件下,利用Multipas多功能连续退火模拟器对T4料轧硬板开展模拟连续退火试验,研究分析了不同退火温度和退火时间下样板的金相组织和性能。试验结果表明,随着退火温度的升高,退火后样板硬度呈下降趋势;退火时间主要影响材料再结晶开始温度,随着退火时间的延长,材料再结晶开始温度有所降低。     

Vibration-Induced Friction Temperature Field Analysis Under Different Working Condition of Heavy Load Bolt

Based on thermal-stress coupling analysis and material properties studies,the vibration-induced friction process of a special used heavy-load bolt has been simulated.The temperature distribution of the bolt has been calculate with heat radiation and heat convection considered.Also a solid lubricant,polytetrafluoroethylene (PTFE) has bee considered to reduce the friction heat effect.The result shows that,there are very strong heat effect while no lubracant considered,the temperature of the bolt joint increased sharply and up to 700℃,which exceed the allowable temperature range of the steel.When PTFE lubricant has been applied,the temperature of the bolt joint increased to 260 ℃,and the bolt steel can by applied in this satuation.These results provide important guidance for the bolt structure modification and material selection.     

热处理工艺对20Cr1Mo1VTiB螺栓钢持久性能的影响

 为了更好地验证20Cr1Mo1VTiB螺栓钢在国家标准和俄罗斯标准热处理工艺下的持久性能,采用SEM、TEM等手段研究了两种标准的热处理工艺对20Cr1Mo1VTiB螺栓钢组织及持久性能的影响。结果表明,相对于低温淬火+低温回火(俄罗斯标准)工艺,高温淬火+高温回火(国家标准)的热处理工艺生产的20Cr1Mo1VTiB具有更高的持久性能稳定性。俄罗斯标准工艺淬火温度低,未溶的块状富钛碳化物数量多、尺寸大,并且贝氏体内分布大量方(菱)形TiC,促进了蠕变孔洞的形成,因此持久强度下降速率更快。国家标准工艺淬火温度高,富钛碳化物回溶充分,数量少、尺寸小,回火过程析出细小的颗粒状VC,热稳定性较高,具有更高的持久强度。从持久性能角度,选用国家标准工艺热处理更加合理。     

薄板坯连铸结晶器铜板热/力行为

基于国内某钢厂CSP漏斗结晶器铜板结构,建立了考虑铜板水槽冷却水流动的薄板坯结晶器铜板三维热/力耦合计算模型,研究分析了典型连铸工艺下结晶器铜板水槽内冷却水的传热特点和铜板温度场与热应力场分布规律,并探讨了冷却水流速及铜板厚度对铜板热/力行为的影响。结果表明,铜板宽面热面与窄面热面最高温度均位于弯月面下约15 mm处,分别达436.5、379.2 ℃。宽面和窄面铜板的最大热应力均位于弯月面下方约25 mm处,分别达876.7、867.8 MPa。宽面铜板的热应力总体比窄面高且分布更为不均匀,螺栓处热面的热应力整体低于其两侧水槽处热面的热应力。增加冷却水流速、减小铜板厚度可减小铜板热面温度与热应力。将螺栓处冷却水缝延长到距结晶器下口30 mm处,可显著改善宽面铜板中下部横向温度分布的均匀性,使其热面横向最大温差减少约19.6 ℃。     

高强度螺栓钢的研制与应用

研究了新型高强度螺栓钢的化学成分、组织和性能,采用淬火＋低温回火或淬 火炉同温回火热处理工艺,钢的强度、塑性和韧性都有很好的配合。用新型高强度螺栓钢制作的2500四辊可逆式轧机万向接轴联接螺栓,具有很高的使用寿命。     

高强度钢构螺栓连接副紧固轴力波动问题分析

针对ML20MnTiB生产的10.9级扭剪型钢构螺栓紧固轴力标准偏差大的问题进行了试验分析,通过进行螺母的磷皂化试验和螺栓热处理试验,表明螺母表面润滑状态、螺栓热处理工艺都影响紧固轴力检验结果,但不是造成紧固轴力标准偏差大的主要原因。通过更换新的车刀,将螺栓尾部凹槽位置螺栓直径由13.9减小为13.6 mm,凹槽底部曲率半径由0.17增大为0.5 mm,使紧固轴力平均值由176降低为167 kN,同时标准偏差由17.4降低为15.5以下,解决了紧固轴力标准偏差大的问题。     

Mn2钢低温韧性变化规律研究

对Mn2钢在不同热处理工艺、不同试验温度和不同试样状态下的冲击韧性进行了详细的分析,结果表明:CM690钢在900℃保温90 min水冷淬火,600℃保温90 min水冷回火,在保证钢材的强度满足要求的情况下,可获得良好的韧性;淬火水温超过30℃时,因钢的淬透能力下降,会强烈地降低钢的强度和韧性;钢中加入0.015%~0.025%的Ti,提高冲击韧性值35~40 J;对于CM490钢,若轧后空冷或堆冷,由于冷却速度较低,会获得铁素体+珠光体+贝氏体的混合组织,不利于提高钢材的韧性,而正火后其组织为铁素体+贝氏体,其冲击值比前两种状态高3~5倍。     

高炉冷却壁非稳态传热研究

研究了铸钢、球墨铸铁和纯铜3种不同材质高炉冷却壁的非稳态传热过程。考察当高炉煤气温度分别为指数型和周期型变化时,冷却壁壁体温度场的变化情况。并根据不同材质冷却壁在非稳态工作过程中的表现,讨论这3种冷却壁的性能优劣。结果证明,铜质冷却壁是理想的长寿冷却壁,其性能明显优于铸钢和球墨铸铁冷却壁,并且这种优势在非稳态传热过程中表现的更为突出。同时铸钢冷却壁优于球墨铸铁冷却壁。     

钢包回转台高强度连接螺栓的脆断分析与设计改进

本文介绍了钢包回转台高强度连接螺栓在静载低应力状态下脆断的实例，证实了断裂原因是由于高强度合金钢裂纹敏感型突发性脆断所致。并对钢包回转台高强度连接螺栓的设计提出了改进意见。     

高强度螺栓用钢的开发

为开发经济实用，适合我国国情的高强度螺全用钢，在ML15MnVB的基础上，设计ML20MnVB钢种，对碳、硼的含量进行控制，采用合适的热处理制度并通过一定的工艺控制，达到了预期的目的，新钢种具有良好的应用前景。     

Morphologies of martensite and bainite in different steels

The mechanical properties of the steel are different under different heat treatment processes, due to the different contents and morphologies of martensite and bainite in the steel. Different heat treatment processes of 45 steel, 40Cr steel and 38CrSi steel were used to obtain the martensite and bainite structure. The micromorphologies of martensite and bainite in different steels were observed and analyzed by optical microscopy, scanning electron microscopy and transmission electron microscopy, and their contents were estimated. The results show that the morphology of martensite in steels with different carbon contents after water quenching changes with the increase in carbon content, and the transition is from low- carbon lath to medium- carbon needle- strip coexistence. After different heat treatments of the same kind of steel, bainite with different morphologies can be obtained. Most bainite of 45 steel, 40Cr steel and 38CrSi steel nucleates at grain boundaries and grows inside the grain. The precipitation of carbonless bainite and granular bainite is related to the heat treatment process. The bainite morphology gradually changes from feather bainite to carbon- free bainite as the carbon content and heat treatment temperature decrease.