基于ANSYS Workbench的外啮合齿轮泵泵体有限元分析及优化

为验证高压齿轮泵泵体结构设计与材料选用的合理性,基于ANSYS Workbench软件对齿轮泵壳体组件进行结构静力学与热的综合分析,得到在工作状态下油液压力、温度及受力共同作用下泵体的总变形和等效应力分布情况.结果表明,泵体在高压出口附近发生较大变形,最大等效应力发生在出油孔内壁.为减少泵体变形,从结构上加以改进,仿真...     

涂层刀具切削铁基粉末冶金复合材料时的磨损机理

研究了切削NbC颗粒增强铁基粉末冶金复合材料时的刀具磨损性能及其机理.研究表明,涂层刀具的耐磨性稍优于超细晶粒及普通硬质合金刀具,涂层刀具前刀面主要发生磨粒磨损,由此引起涂层的剥落和前刀面月牙洼的形成,最终导致刀尖部位产生崩刃,而后刀面磨损主要由磨粒磨损引起.此外,加工过程中刀具还会产生轻微粘结磨损.     

不同致密度Ti-6Al-4V粉末冶金工件的表面形貌及粗糙度

研究具有不同致密度的Ti-6Al-4V粉末冶金工件表面形貌,分析切削参数和致密度对其表面粗糙度的影响。Ti-6Al-4V粉末冶金工件表面出现因材料内部残余微孔隙而引起的微孔隙缺陷,且微孔隙缺陷随着粉末冶金材料致密度的减小而增大。随着工件相对致密度的降低,工件表面粗糙度先增大后降低。利用3水平4因素正交试验研究切削参数与材料致密度对工件表面粗糙度的影响,工件致密度对表面粗糙度的影响程度最小,在实际生产加工中可以忽略。获得已加工工件表面粗糙度的最优组合:切削速度为30 m/min、进给量为0.05 mm/r、切削深为1.5 mm和致密度为98.80%。     

超细氮化硼多孔纤维对WC-ZrO2复合材料力学性能的改善

多孔纤维的研究传统上一般局限于催化和环境化学领域。而本研究将一种超细氮化硼多孔纤维被加入WC-8%ZrO₂(质量分数)复合材料,以期改善其力学性能。结果表明,这种纤维的加入使得材料的杨氏模量、硬度和断裂韧性都得到了改善。然而,加入超细氮化硼多孔纤维样品的杨氏模量的提升并不遵循常用于评价陶瓷基材料杨氏模量的混合法则。个别添加了0.05%超细氮化硼多孔纤维的样品的杨氏模量高达692GPa,已经接近纯WC材料的杨氏模量700GPa。这种现象可以通过基于ZrO₂的超塑性实现的纳米材料的小尺寸效应得到解释。     

整体式多路阀阀体铸造过程的数值模拟研究

利用铸造模拟软件ProCAST对整体式多路阀阀体在添加压边冒口前后铸造过程的温度场、流场和固相分数进行了数值模拟,模拟结果表明,添加压边冒口能够避免多路阀阀体出现缩松缩孔等铸造缺陷.经生产验证,铸造出的整体式多路阀阀体没有出现缩松缩孔等铸造缺陷,和模拟结果一致;经解剖铸件,铸件内部流道光洁,流道位置准确,表明采用整体式框架可以提高砂芯强度和保证定位精度.     

1400℃放电等离子烧结制备MgO-B_(2)O_(3)增韧无金属黏结相WC硬质合金EI北大核心CSCD

为了降低无金属黏结相碳化钨(WC)硬质合金的烧结温度并获得较高的断裂韧度,采用MgO和B_(2)O_(3)协同增韧WC硬质合金。通过放电等离子烧结技术(SPS)在1400℃的较低温度下制备出致密的WC-MgO-B_(2)O_(3)硬质合金块体材料,研究MgO-B_(2)O_(3)对无金属黏结相WC硬质合金的烧结机理、微观组织演变以及力学性能的影响规律。结果表明:MgO-B_(2)O_(3)的添加促进了WC的烧结致密化,显著降低了无金属黏结相WC硬质合金的烧结温度。随着MgO-B_(2)O_(3)添加量的提高,组织中的部分第二相形貌发生显著改变,逐渐由短杆状转变为长杆状,再转变为聚集时的块状。当MgO-B_(2)O_(3)添加量达到8%(质量分数)时,块体材料具有较好的断裂韧度,为(9.45±0.37)MPa·m^(1/2),同时其硬度为(18.16±0.17)GPa。     

放电等离子烧结-热变形技术制备NdFeB永磁材料

采用放电等离子烧结(SPS)方法烧结HDDRNdFeB粉末,研究烧结温度对制备NdFeB永磁材料密度和磁性能的影响。随着烧结温度在650～900℃范围内升高,剩磁、内禀矫顽力及最大磁能积均呈现先升后降的趋势。800℃烧结所获得磁体的磁性能最佳:Br=0.78T,Hcj=577kA/m,(BH)max=78kJ/m3,其致密度达到了99%。微观组织、XRD图谱及磁性能均表明800℃烧结的磁体出现了一定程度的各向异性。900℃烧结时,晶粒长大明显。进而选择具有最佳磁性能的磁体在800℃进行热变形(HD)处理,制备出各向异性磁体。热变形制备的磁体中,大部分晶粒为扁平片状且c轴取向与热压方向一致;少量异常长大晶粒会使细小Nd2Fe14B晶粒的c轴偏离压力方向。各向异性磁体沿c轴的磁性能为:Br=1.09T,Hcj=384kA/m,(BH)max=114kJ/m3。     

镍基高温合金焊接修复技术的研究进展

镍基高温合金具有良好的高温抗氧化和抗腐蚀能力,较高的高温强度、蠕变强度和持久强度,以及良好的抗疲劳性能,广泛地用于制造航空发动机和各种工业燃气轮机的热端部件。热端部件在服役过程中由于受磨损、冲击、高温燃气和冷热疲劳等综合作用,易产生热裂纹,致使零件报废。因此,镍基高温合金部件的先进修复技术有着非常广阔的应用前景。文章针对高温合金修复问题进行论述,着重阐述焊接方法在修复技术中的研究进展,主要涉及激光焊、钎焊、摩擦焊和瞬时液相扩散焊等方法。     

Ti-6Al-4V锻件与粉末冶金材料切削力研究

钛合金是典型的难加工材料,粉末冶金技术的应用能够明显减少钛合金材料的切削加工工序。对比Ti-6Al-4V锻件的切削力,研究Ti-6Al-4V粉末冶金材料切削力的波动特点及数学模型。Ti-6Al-4V粉末冶金材料的切削力不仅出现周期性的波动,而且存在剧烈的微波动。采用正交试验建立Ti-6Al-4V锻件和粉末冶金材料的切削力数学模型,经过检验,其模型能够准确地预测切削力的变化趋势。由两种材料的切削力数学模型得到:在切削Ti-6Al-4V锻件时,切削速度对3个方向切削力的影响最大;在切削Ti-6Al-4V粉末冶金材料时,进给量对进给抗力和主切削力的影响最大,而切深抗力受到切削速度的影响最大。     

Al-Si-Cu-Zn钎料钎焊3003铝合金的接头组织及力学性能

采用自制的Al-Si-Cu-Zn钎料对3003铝合金进行钎焊实验,利用X射线衍射、扫描电镜、能谱仪对接头微观组织和断口进行分析,并研究了钎焊温度对接头组织和性能的影响。结果表明:在540~580℃保温10min工艺下钎焊3003铝合金,均可获得良好的钎焊效果。钎焊接头均由钎缝中心区的α(Al)固溶体、θ(Al2Cu)金属间化合物、细小Si相和AlCuFeMn+Si相,两侧扩散区的α(Al)固溶体与元素扩散层以及母材组成;钎焊接头室温剪切断裂于扩散区齿状α(Al)/钎缝中心区的交界面,断口主要呈脆性解理断裂特征。随着钎焊温度的升高,扩散区的α(Al)固溶体晶粒长大,接头结合界面犬牙交错;当钎焊温度为560℃,保温10min时,接头的室温抗剪强度达到最大值92.3MPa,约为母材强度的62.7%。