喷丸对25CrNi2MoV钢滚动接触疲劳性能的影响

目的提高25CrNi2MoV钢的滚动接触疲劳性能。方法对25CrNi2MoV钢进行表面喷丸处理,并采用3D形貌仪、光学显微镜、显微硬度仪、X射线应力分析仪与滚动接触疲劳试验机等仪器,对试样表面形貌、表面显微组织、显微硬度、表面残余压应力与滚动接触疲劳性能等进行测试分析。结果与未处理试样相比,经喷丸处理后,试样表面形貌由磨削加工槽型向酒窝状的弹坑转变,表面粗糙度增大,表面显微硬度由503HV0.2增大到577HV0.2,增加了14.7%,表面残余压应力由-90.0 MPa增大到-758.0 MPa。当喷丸强度为0.445 mmA时,试样具有最好的滚动接触疲劳寿命,其额定寿命(L10)、中值寿命(L50)、特征寿命(L63.2)分别为4.973×10^6次、6.578×10^6次和6.945×10^6次,分别是未处理试样对应寿命的11.1倍、7.3倍和7.0倍,试样滚动接触疲劳失效形式主要为疲劳剥落。当喷丸强度为0.596 mmA时,试样表面出现微裂纹,导致滚动接触疲劳寿命降低,此时试样疲劳失效形式主要为点蚀与疲劳剥落。未处理试样疲劳失效形式主要为分层。结论喷丸处理能细化试样表层晶粒组织,增大试样表面粗糙度、表面硬度与表面残余压应力。合适强度的喷丸处理可以抑制试样表面与次表面裂纹的萌生与扩展,显著提高滚动接触疲劳性能。     

Cu-Al2O3弥散强化铜合金接触线的组织和性能

采用内氧化法制备的Cu-Al2O3弥散强化铜合金接触线,并对其组织和性能进行了研究。结果表明:Cu-Al2O3合金接触线抗拉强度达到568 MPa,导电率达到84%IACS,载流量达到764 A,技术性能优于TB/T 2809-2017标准中Cu-Cr-Zr合金接触线的技术要求;其强化机制主要为细晶强化及Al2O3粒子引起的弥散强化和应变强化;由于合金基体内Al2O3粒子不均匀,导致合金内部组织的不均匀,从而引起显微组织的尺寸不均和拉伸断口混合断裂的断裂方式。     

耐负荷的Ag-Cu-C-SnO2触头材料的制备

将一定比例的Cu、石墨、SnO2粉末混合装入7根纯铜管内，封口后再以密排方式装入一银管中。采用多次挤压-拉拔连续纤维复合工艺制备出了Ag-Cu-C-SnO2复合触头材料。用金相显微镜观察了材料组织结构，测试了材料的机械性能、电性能等，并进行了寿命试验。结果表明，多次挤压一拉拔工艺可以制备连续纤维化的Ag-Cu-C-SnO2复合材料，其接触电阻稳定，有较好的抗熔焊性和抗电弧烧损性。材料经直流28V，40A电负荷下，工作寿命之在3000次以上，可在大、中负荷下的多种继电器、接触器上得到应用。     

常用银基电工触头材料及无镉新材料的开发

本文介绍了当前国内外银基电工触头材料的研究应用情况,阐述了电工触头材料的种类、性能及用途,以及在实际应用中的选用原则,指出无镉新材料的研究及新技术开发将成为电工触头材料领域的发展目标.     

银铜合金接触线的制造新工艺

概述了电气化铁路银铜合金接触线的常用工艺方法,说明了研究新的接触线制造工艺的必要性,并提出了新的银铜合金接触线制造方法———连续挤压法。通过对上引连铸、连铸连轧、连续挤压工艺所生产的银铜合金接触线的组织和性能的比较分析,得出了连续挤压法是一种优于上引连铸和连铸连轧工艺的银铜合金接触线制造方法的结论。     

地铁大坡度道岔制动工况下钢轨表面接触应力变化规律研究

目的 通过分析不同坡度条件下道岔钢轨在列车下坡制动作用时的力学行为,探讨了坡度对钢轨表面接触应力指标的影响情况,为铁路线路设计人员对线路坡度进行决策时提供参考.方法 针对地铁单开道岔尖轨跟端60AT轨,运用有限元方法对其进行数值模拟,建立地铁车轴与60AT轨的精细化模型,分析了制动力作用下不同坡度时钢轨表面各项应力指标,并进行了对比.结果 坡度从0％变化至3.0％时,钢轨大部分应力指标变化不大,变化幅度较大的钢轨表面纵向切应力与钢轨表面摩擦力,其变化量分别为8.40％和3.18％,均不超过10％.结论 从钢轨受力分析的层面上讲,坡度并不是控制钢轨伤损的决定性因素,为防止列车制动时钢轨表面局部应力过大,建议对该区段钢轨表面进行全长淬火处理,以提高钢轨的屈服强度.     

液滴在球面的钉扎:宏观前进与后退角的预测模型

目的 利用液滴在二维平面所测得的本征前进与后退接触角(即气液界面与固液界面夹角),预测液滴在不同曲率半径球面上的宏观前进与后退角(即气液界面与水平面夹角).方法 基于吉布斯自由能、液滴体积、接触角和宏观角之间的关系,预测液滴在球面上的宏观角,并与试验数据进行对比验证.结果 液滴在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)平面的本征前进与后退接触角分别为(91±2)°与(55±3)°.对于处于前进或后退趋势的液滴,当体系吉布斯自由能值最小时,液滴在球面上的接触角等于其在平面上测得的本征前进或后退接触角,此时所对应的宏观角为宏观前进或后退角.因此,可利用体系自由能的最小值预测液滴在球面的宏观前进与后退角.结果 显示,当球面曲率半径为2、4、6、8 mm时,测得的液滴宏观前进角分别为(118±3)°、(110±2)°、(103±2)°、(100±2)°,宏观后退角分别为(82±2)°、(71±2)°、(64±3)°、(62±2)°,该结果与预测值吻合.结论 通过本征前进与后退接触角、液滴体积与球面曲率半径等已知量,建立了一个可预测液滴在球面上的宏观前进与后退角模型.     

风电主轴断裂失效分析

研究了一风力发电主轴的断裂原因,通过对其进行设计、制造和使用3个方面的分析,发现主轴内部存在多处点状和密集超标缺陷,最大缺陷ϕ(7.0~14.2) mm,宏观组织为树枝状枝晶偏析铸态组织,微观组织为非调质组织,炼钢、锻造及热处理过程产生的质量缺陷是导致主轴发生脆性断裂的主要原因。     

制备工艺对Ag/Co3O4电接触材料物理性能的影响

以水热法合成的Co3O4空心球粉体和化学银粉为原料,运用粉末冶金技术调控不同成型压力、烧结制度等工艺参数制备Ag/Co3O4电接触材料;采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、金相显微镜等对其形貌、物相及金相组织进行了表征;对比分析压制烧结条件对电阻率、硬度和密度(致密度)等物理性能的影响。结果表明,100℃水热反应13 h合成的Co3O4为粒径2.2 mm的空心微球粉体。1000 MPa、850℃保温6 h初压初烧后,进一步经复压复烧(1000 MPa、800℃保温6 h)处理,得到的Ag/Co3O4材料物理性能得到提高,其电阻率低至2.78 mΩ.cm,硬度(HV0.5)高至71.7,密度为9.22 g/cm³(致密度95.6%),表明复压复烧工艺有助于实现Co3O4颗粒增强相在银基体上的均匀弥散分布,降低Ag/Co3O4材料的孔隙率,提高其致密度,改善其综合物理性能。     

马氏体轴承钢碳氮共渗滚动接触疲劳失效机理EI北大核心CSCD

碳氮共渗工艺应用广泛,但对碳氮共渗后零部件的滚动接触疲劳失效机理研究较少。采用气体碳氮共渗对马氏体轴承钢进行表面改性处理,对碳氮共渗试样进行滚动接触疲劳试验,研究碳氮共渗对轴承钢滚动接触疲劳性能的影响及其失效机理。研究结果表明:碳氮共渗试样表面硬度、残余应力和残余奥氏体含量显著提高,使得其接触疲劳寿命明显高于常规试样。疲劳裂纹萌生于表面和亚表面,其中大量表面平行裂纹主要由表面白色蚀刻层硬度梯度变化而导致,表面材料受到严重微观塑性变形产生晶粒细化;亚表面裂纹萌生位置受最大应力的分布和渗层厚度的影响。表面和亚表面疲劳裂纹的扩展和连接最终导致碳氮共渗试样出现浅层剥落和分层剥落的失效形貌。