Ti_2AlNb基合金的研究进展

针对Ti2AlNb基合金研究中亟待解决的问题,本文从以下几个方面对Ti2AlNb基合金微观组织与力学性能进行评述：合金成分、相变、锻造与轧制、焊接技术等,旨在更有效地使用Ti2AlNb基合金.     

细晶ZrO2陶瓷超声振动磨削表面特征试验研究

进行了细晶ZrO2陶瓷二维超声振动磨削表面微观特征试验研究.应用原子力显微镜和扫描电镜分析了磨削表面微观特性.试验结果表明:同样磨削条件下,二维超声振动磨削表面峰谷较均匀,磨削表面均匀一致性优于普通磨削表面,二维超声振动磨削更易于实现塑性域磨削.分析表明:二维超声振动磨削单颗磨粒的切削运动轨迹状态和单颗磨粒与工件的接触状态是影响二维超声振动磨削表面质量的主要因素.磨削表面粗糙度实验表明:相同磨削条件下,材料的力学性能也是影响陶瓷磨削表面质量的重要因素之一.     

超声振动铣削碳纤维复合材料铣削力的试验研究

采用多因素正交试验法对碳纤维复合材料进行超声铣削和普通铣削的加工试验,研究了在不同切削参数下该材料铣削力的变化规律,使用Kistler测力仪对本试验进行测量,得到了铣削速度、每齿进给量、切削深度对铣削力的影响规律.研究结果表明:随着铣削速度、每齿进给量、铣削深度的增加,两种铣削方式下的铣削力都随之增加,但超声铣削产生的铣削力低于普通铣削产生的铣削力.     

高速铣削Ti6Al4V刀具磨损的试验研究

针对钛合金Ti6Al4V加工过程中产生的切削热导致刀具的快速磨损这一工艺难题,进行了不同冷却条件下的铣削加工实验。借助扫描电镜分析(SEM)、能谱分析(EDS)等分析手段,研究了刀具的磨损形态及磨损机理。研究表明,粘结磨损是加工钛合金过程中刀具的主要磨损形式,切削液的使用并不一定提高刀具寿命,而机床的稳定性能对刀具磨损有较大影响。     

超声振动辅助微镦粗仿真及试验研究

为改善材料塑性,降低微镦粗成形力,延长模具寿命,提高微镦粗成形质量,开展了超声振动辅助微镦粗研究.对紫铜超声振动辅助微墩粗进行建模仿真,研究超声参数对微墩粗成形力、试件变形的作用规律;搭建超声振动辅助微成形平台并进行试验,获取不同超声功率下紫铜微镦粗成形力曲线和成形件表面形貌、尺寸等参数.仿真结果表明:超声振动使微镦粗成形力降低,试件变形增大,且成形力降低量、试件变形增大量与超声振幅成正线性关系,与超声频率成非线性正相关.试验结果表明:超声功率越大,微镦粗成形力降低值越大;超声功率小于1.5 kW,超声功率越大,成形件表面越平整;超声功率大于1.5 kW,超声功率越大,成形件表面越粗糙;超声功率小于1.8 kW,超声功率越大,成形件鼓形越小,成形越均匀;超声功率达到1.8 kW后,成形件变形集中在两端,微镦粗成形严重不均匀.仿真和试验研究表明,超声振动可以降低微镦粗成形力,加速材料塑性变形,提高微镦粗成形效率,改善成形件表面形貌,减小微镦粗鼓形并提高微镦粗均匀性.     

超声振动铣削运动学及其对切削力的影响

为了改善微细铣削的加工条件,研究了利用超声振动辅助微细铣削对切削力的影响.基于对刀具轨迹的运动学分析,讨论了利用超声振动辅助微细铣削时实现刀具-工件分离的必要参数条件,以2A12为实验工件材料,通过超声振子带动工件沿进给方向进行超声振动,并采用多组参数进行了铣槽实验.实验结果分析表明,采用合理的切削及振动参数配比,进给方向超声振动辅助微细铣削可改变刀具-工件的相对运动方式,实现分离型断续铣削,可获得近似脉冲状切削力并有效减小切削力的均值,选择合理的振幅可明显减小进给方向切削分力峰值.     

超声振动辅助微细铣削工件动态位移分析

为了探索改善微细铣削加工条件、提高微细铣削加工精度的新途径,研究了利用超声振动辅助微细铣削对工件动态变化的影响.计算分析了普通铣削和超声振动辅助铣削加工时主切削力波形特点,建立了刀具/工件振动系统模型,理论计算了施加超声振动前后工件的动态位移,并以2A12为实验材料进行了铣槽实验验证.理论分析和实验结果表明,进给方向超声振动辅助微细铣削可以获得近似脉冲状的切削力,获得均匀细小的切屑,同时减小工件在切削加工中的动态变化,有助于提高加工尺寸精度.     

超声振动载荷下LY12合金的超高周疲劳性能研究

简述了超声疲劳试验原理，通过有限元计算及动态模态分析方法，研究了试件在振动过程中应力和振动位移的分布。应用超声疲劳试验技术研究了LY12合金在超声振动载荷(f=20kHz，R=-1)下的超高周疲劳性能。与常规疲劳载荷(f=30Hz)的疲劳性能做了对比分析。结果表明，在10^5～10^7周次之间，超声疲劳与常规疲劳载荷下的试验结果一致，在10^7～10^9周次之间，曲线仍有下降趋势，而未呈现水平。从扫描电镜分析10^7～10^9周之间发生疲劳断裂的试件发现：(1)多数试件的疲劳破坏源于试件表面缺陷；(2)对于一些无明显表面缺陷的试件，在超高周循环下，疲劳破坏会从试件次表面处发生。超高周循环下，表面缺陷和材料内部缺陷都会引起疲劳破坏。     

SnO2纳米材料气敏特性研究

为了提高SnO2纳米材料的气敏特性,研究其性能与结构关系,采用物理气相沉积法在管式炉内制备SnO2纳米材料．通过控制管式炉内材料的生长温度得到不同形貌的SnO2纳米材料．采用扫描电子显微镜和X射线衍射仪对所得纳米结构进行表征分析．将所得纳米材料制备成旁热式气敏元件对其在还原性目标气体环境中进行气敏性能测试．研究结果表明：不同形貌的纳米结构气敏性能差异明显,SnO2纳米线对指定目标气体的气敏性能优于菊花状纳米结构．气敏性能与材料的表面形貌及比表面积关系密切,长径比高的线状纳米结构具有更高的气敏性能,在酒精蒸汽、CO和CH4的环境中其数值分别为42、21和18．     

超硬磨料砂轮干式磨削Ti6Al4V合金的表面完整性研究

针对钛合金干式磨削特点,制备了金刚石和立方氮化硼(cubic boron nitride, CBN)超硬磨料砂轮,进行了与碳化硅陶瓷砂轮干式磨削Ti6Al4V合金的对比试验研究。用扫描电子显微镜、三维体视显微镜、粗糙度仪和显微硬度计对磨削工况和试样表面进行了测定。分析了磨削用量对表面粗糙度的影响,比较了3种砂轮磨削工件的表面粗糙度、表面形貌、微观组织及显微硬度。研究表明:工件表面粗糙度随着磨削深度增大而增大,随着砂轮速度的增大而减小。与绿色碳化硅陶瓷结合剂砂轮相比,CBN和金刚石超硬磨料砂轮磨削工件的表面粗糙度和变质层深度较小,表面无明显烧伤,在一定用量条件下更适合Ti6Al4V合金干式磨削加工。     

超声滚压加工参数对12Cr2Ni4A钢表面粗糙度和表面形貌的影响

为了探究超声滚压加工参数对12Cr2Ni4A钢表面性能的影响,分析主轴转速、轴向进给量、加工次数及压下量对12Cr2Ni4A钢表面粗糙度和表面形貌的影响规律。通过表面粗糙度测量仪对原始表面及加工后的表面进行测定,并选用超景三维深显微镜对12Cr2Ni4A钢表面形貌进行可视化分析。结果表明,12Cr2Ni4A钢在经过超声滚压加工后,能显著降低车削的加工痕迹,试件的表面粗糙度降低至0.2μm,表面形貌得到极大改善。     

超声振动切削加工速度系数的研究

用速度系数K对振动切削的动态切削过程进行了分析,由试验研究得出:加工硬脆材料时,关键是振动切削中的冲击作用,当K=0.308时,冲击作用最强,切削效果最好,试验结果与理论分析基本一致。     

镍基高温合金高速铣削的切削热研究

介绍了基于量热法测量高速铣削镍基高温合金试验中切屑的热功率方法;通过测量切削力,研究了切削参数对切屑功率、切削功率以及切削热分配的影响．试验结果表明,切削功率和切屑功率都随着切削速度的增加而大幅增加;切屑所带走的热量比随切削速度的增加而增加,但比碳钢高速切削时小得多;每齿进给量对切削热分配的影响比较小．采用有限元软件D...     

Ti3SiC2的制备方法研究现状

Ti3SiC2材料兼具金属和陶瓷的性能,具有良好的导热性、导电性、自润滑性、耐磨损、高断裂韧性、高温抗氧化等优异性能,有着广阔的应用前景。本文介绍了目前Ti3SiC2材料的制备的方法及其研究现状。     

微纳米复相陶瓷超声振动磨削表面微观特性的试验研究

结合磨削表面X射线衍射定性分析与定量计算,研究了“晶内型”微-纳米复相陶瓷材料超声振动磨削表面层与基体之间的过渡层的微观结构.X射线衍射分析表明:二维振动磨削和普通磨削表面均以α-Al2O3和四方相ZrO2为主,存在少量的单斜相ZrO2,磨削表面无非晶相产生;磨削表层和基体之间的过渡层的X射线衍射峰具有半峰宽化现象,磨...     

近α型Ti600合金吸氢热力学的研究

根据钛合金吸氢的热力学性质,通过管式氢处理炉,在不同的温度条件下利用连续多步吸氢法进行Ti600合金的吸氢热力学试验,建立不同温度条件下的PCT热力学曲线。研究结果表明:Ti600合金吸氢的平衡氢压随氢含量和温度的增加而增加,在较低温度下,PCT曲线存在一个很短的平台;当吸入Ti600合金中的氢超过其溶解度时,生成氢化物相,氢在氢化物相中的溶解度与其平衡氢压满足Sieverts’定律;根据Van’t Hoff定律,近α型的Ti600合金中α_H→氢化物相变的焓变和熵变分别为-55.99 kJ/mol和-131.585 J/(K·mol)。       

二维超声振动磨削机理与试验研究

基于单颗磨粒切削运动轨迹仿真模型，定义了单颗磨粒在工件表面的相对运动轨迹为“椭螺线”曲线轨迹．分析了二维超声振动磨削机理，进行了二维超声振动磨削与普通磨削对比试验．试验结果表明：同样磨削条件下，二维超声振动磨削法向力可以减少20％～30%，材料去除率增大近2倍；原子力显微镜（Atomic Force Microscope，AFM）表面微观特性分析表明：二维超声振动磨削表面明显优于普通磨削，具有优良的表面完整性．二维超声振动磨削是一种精密、高效的加工新工艺．     

不同热处理工艺合成Ti2SnC材料的研究

研究了不同热处理工艺对合成Ti2SnC材料的影响,并利用X射线衍射仪测定了合成产物的物相组成,通过扫描电镜观察其显微形貌.研究表明:以2Ti/Sn/C和Ti/Sn/TiC粉体为原料,采用传统热处理技术,在1 000℃保温2h可合成高Ti2 SnC含量的产物;通过热爆反应技术,在800℃保温2 min,也可合成Ti2 SnC,其中以2Ti/Sn/C粉体为原料所得产物中有较高含量的TiC和TiSnX相,而以Ti/Sn/TiC粉体为原料所得产物中Ti2SnC含量较高.     

基于最小表面磨损率的铁基高温合金车削加工研究

根据最小表面磨损率理论,使用涂层硬质合金刀具对铁基高温合金GH2132进行了干式车削试验。采用单因素法优选切削参数,建立了最小表面磨损率条件下切削力、切削温度及表面粗糙度与切削用量之间的关系,借助电子扫描显微镜(SEM)对试验中产生的加工现象和刀具磨损机理进行了阐述。试验结果表明:刀具在进给量f=0.1 mm/r,切削深度ap=0.1 mm,切削速度v=90 m/min条件下切削时,刀具磨损强度最低,消耗最少,切削路程最长,加工精度最高;刀具的磨损机理前期以涂层剥落为主,后期主要表现为疲劳引起的切削刃崩刃。     

二维超声振动磨削机理与试验研究

基于单颗磨粒切削运动轨迹仿真模型,定义了单颗磨粒在工件表面的相对运动轨迹为"椭螺线"曲线轨迹.分析了二维超声振动磨削机理,进行了二维超声振动磨削与普通磨削对比试验.试验结果表明:同样磨削条件下,二维超声振动磨削法向力可以减少20%～30%,材料去除率增大近2倍,原子力显微镜(Atomic Force Microscope,AFM)表面微观特性分析表明:二维超声振动磨削表面明显优于普通磨削,具有优良的表面完整性.二维超声振动磨削是一种精密、高效的加工新工艺.