硫黄湿法成型过程数值模拟与操作参数优化

目前对于液硫固化成型机理的认识并不是很完善，而且实验方法也很难观测到颗粒内部，冷却水流场分布等情况，为了解决这一问题，在实验研究的基础上采用计算流体力学（computational fluid dynamics,CFD）模拟方法对硫黄湿法造粒过程进行数值模拟，对冷却成型设备进行数理建模，对比分析了不同下落高度、冷却水温度以及冷却水进口流速下的硫黄颗粒粒径分布与形貌，通过调整以上参数，得到硫黄湿法造粒过程的最佳参数组合并深入分析了硫黄湿法冷却成型规律。在实验结果的基础上，进一步验证及完善了成型罐模型和模拟工艺参数。研究结果表明，随下落高度增大，细粉硫占比增多，但硫黄颗粒粘连情况减少，得到硫黄湿法造粒过程中最佳参数组合为下落高度为30mm、冷却水温度为55℃、冷却水进口流速为2.5m/s。     

表面滚压处理对EA4T车轴钢疲劳性能的影响

表面强化可提高高速列车车轴疲劳性能，延长使用寿命。对广泛应用于高速列车的EA4T车轴钢表面进行滚压处理，使用激光共聚焦显微镜表征表面形貌和粗糙度；借助光学显微镜分析滚压处理前后试样的显微组织，并采用EBSD测试滚压试样表层晶粒尺寸；采用显微硬度计测试强化层显微硬度分布并与未处理试样进行对比，采用X射线衍射残余应力分析仪分析其残余应力分布；基于旋转弯曲疲劳试验和扫描电子显微镜下的断口观测分析试样的疲劳性能。研究结果显示：滚压强化后，试样表层发生塑性变形，表面质量得到改善，且形成厚度约为400μm的硬化层，表层产生纳米晶；显微硬度提高了29%,表面最大残余应力为-576MPa,试样显微硬度和残余应力变化趋势一致，均为从表面向心部减小；滚压试样疲劳强度增幅为28%。试验结果表明，滚压是车轴延长寿命的一种有效方式。