熔融还原冶炼高速钢

对采用白钨矿、氧化钼和钒渣冶炼高速钢进行了热力学和动力学的计算与分析.在熔融还原过程中,CaWO4、MoO3和V2O5将被C、CaC2、Si-Fe、SiC还原.反应过程包括:固-固反应、液-固反应、铁浴反应和液-液反应.WO3还原的限制性环节是WO3在熔渣中的扩散,改善渣流动性,扩大反应界面能加快WO3的还原.用阻尼剂能有效抑制钼的挥发.在20t AC电弧炉上用氧化钨矿工业化生产高速钢M-2成功,产品质量优异.该工艺具有缩短工序、节约资源、降低能耗、提高成品率和改善环境等优点.综合上述功效,每吨M-2钢节约成本1780元.     

喷丸过程中喷嘴移速对颗粒分布的影响

目的探究喷丸过程中颗粒在靶材上的分布特性及喷嘴移动速度带来的影响。方法利用FLUENT对定点喷丸过程进行CFD仿真,获得定点喷打时颗粒在靶材上的位置,然后再使用MATLAB对定点喷打的颗粒结果进行叠加处理,以此模拟连续喷丸过程。首先进行平面喷打模拟,分析喷嘴速度对颗粒分布的影响。通过添加颗粒查询方法可对旋转喷丸过程进行模拟,以方型柱体为例进行转动喷打,并优化转动速度。结果喷嘴匀速平移时,在喷嘴路径方向上的颗粒分布密度恒定,该密度值与移动速度呈反比;变速平移时,在喷嘴路径方向上的颗粒分布密度与喷嘴扫掠截面和喷嘴移动速度相关,且喷嘴扫掠截面越小,颗粒分布密度与运动速度越接近反比,并利用数学模型验证了方法的可靠性;旋转喷打时,针对方型柱体靶材,匀速转动喷打的颗粒分布密度呈起伏变化,通过优化转动速度得到大幅改善,可节约24.2%的喷丸时间与颗粒使用量。结论采用FLUENT与MATLAB结合的方式,可对连续喷丸过程中靶材上的颗粒分布进行合理描述。匀速平移喷打时,颗粒分布密度与移速呈反比;变速平移喷打时,颗粒分布密度与移速呈负相关,靠近反比关系;变速转动喷打时,合理的变速转动喷打较匀速转动喷打拥有更好的颗粒分布均匀度,可大幅缩减颗粒使用量,并提高喷丸效率与喷丸质量。     

铝合金表面纳米化处理及显微结构特征

采用高能喷丸技术在1420铝合金上制备出纳米晶结构表层,利用X射线衍射仪、透射电子显微镜及高分辨电子显微镜研究由表层沿厚度方向的结构变化特征,并对硬度沿厚度方向的变化进行分析.结果表明:经过表面高能喷丸处理,样品表面形成了厚度约为20μm的纳米晶层,平均晶粒尺寸由约20 nm逐渐增加到约100nm;距表层约20～50 μm为亚微细晶层;表面纳米化的程度与塑性变形量有关;表面纳米化是通过位错滑移的塑性变形方式实现的;与样品的内部相比,表面硬度显著提高.     

Gate location design in injection molding of an automobile junction box with integral hinges

Polymers such as polypropylene or polyethylene offer a unique feature of producing an integral or living hinge for automobiles, which can flex over a million times without causing a failure. However, due to increased fluidity resistance at hinges during molding, several defects such as short shot or premature failure can occur with the improper selection of gate locations. In this paper, a design guideline was induced by investigating resin flow patterns depending on several gate positions obtained by numerical analyses of a simple strip with a hinge. The analyses of the simple strip part showed that the resin at the hinge did not flow until the other side of the strip was filled. Once the resin at the hinge did not flow for a long time enough to be solidified, defects such as short shots or hesitation marks formed. For a practical application of the design guideline determined, four gate systems for an automobile junction box were designed. It was found that the properly determined gate location leads to better resin flow and shorter hesitation time. Finally, injection molding tryouts using a mold that was designed by one of the proposed gate systems were conducted. The experiments showed that hinges without defects could be produced by using the designed gate location to assure the induced design guideline to be reasonable.     

关注疲劳再评表面纳米化

前文《追溯历史评表面形变纳米化》指出变形的细化结构早在20世纪七八十年代已有研究，21世纪初的纳米晶仅冠以新潮名称。文中从测定方法进一步说明一种结构两个名称的原因。位错胞以错角为参数，纳米晶只强调大小未涉及错角，两者的尺度属同一数量级。近年用滚压加大错角，虽实现纳米晶，却是将30年前的磨损表面当作强化。比较大小和错角对性能的影响，表面纳米化以H-P关系为准则，认为细化晶粒可以提高强度。这个关系是统计工厂中日用材料所得，属经验规律，并无理论依据。近年试验表明形变层位错胞大小对力学性能影响不大，错角却起关键作用。H-P关系不能用于形变层结构，表面纳米化的理论依据不成立。
喷丸的主要贡献是提高疲劳强度，公认残余压应力起主导作用。表面纳米化认为结构细化，屈服强度提高，相应延缓疲劳裂纹萌生，提高了疲劳强度。却没有试验证实此机理的正确性。实际上，获得纳米化的强喷丸表面伴随有裂纹，不存在裂纹萌生阶段。文中展示了喷丸强度和出现微裂纹几率的关系。明确强变形表面属裂纹体，应该用断裂力学而非经典力学的连续体处理。介绍表面形变各影响因素对疲劳裂纹扩展作用的试验，结果表明残余压应力仍是提高疲劳性能的主导因素。追求纳米化的加工硬化，牺牲塑性换取强度，导致裂纹扩展加速，对疲劳有害无益。     

高碳钢快速球化退火工艺的研究

通过对高碳钢传统球化退火理论与技术的分析 ,提出了 Ac1 f温度透烧的奥氏体化新工艺。结合生产现场设备及退火质量的检测 ,制定出相适应的快速球化退火工艺 ,不仅提高了球化的质量 ,改善了机械加工性能 ,还使球化加热时间缩短到原工艺的 2 5 %～ 30 % ,球化缓冷到 6 80℃的时间缩短了 5 0 %。     

二次喷丸42CrMo钢表面完整性的数值模拟研究

目的探究二次喷丸工艺参数对42CrMo钢零件表面完整性的影响规律。方法建立三维随机喷丸有限元模型,并通过实验验证有限元模型预测残余应力的准确性。将一次喷丸后零件的表面形貌和应力应变结果作为初始状态导入到二次喷丸模型中,构建出二次喷丸预测模型。分析二次喷丸参数对42CrMo钢零件表面残余应力场、表面粗糙度以及等效塑性形变场的影响情况。结果二次喷丸后,42CrMo钢零件近表层(0～100μm)的残余压应力值均比初始状态有所增加。增加二次喷丸覆盖率对表面残余应力的提升作用最为明显,最大可比初始状态提高63.3%,而增加二次喷丸直径对残余应力的改善效果最不明显。过度增加二次喷丸速度会导致表面粗糙度明显增加,提高二次喷丸覆盖率可显著降低表面粗糙度,覆盖率为300%时,粗糙度比初始状态减小了14.4%。表层PEEQ值随着二次喷丸速度、弹丸直径和覆盖率的增加而增加,但当二次喷丸速度、弹丸直径和覆盖率增加到一定程度后,表层PEEQ值会趋于饱和。结论二次喷丸预测模型揭示了二次喷丸参数与42CrMo钢零件表面完整性之间的影响规律,为二次喷丸的工业应用提供了一定的参考意义。     

碳钢表面喷丸诱导低温B-Cr-Re共渗研究

目的进一步拓宽低温B-Cr-Re共渗技术的应用。方法采用喷丸技术对20钢表面进行预处理,处理的时间分别为0.5、1.0、1.5 h,然后进行低温B-Cr-Re固体共渗及其力学性能研究,共渗温度为600℃和650℃,保温时间6 h。利用高分辨透射电子显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪等,对预处理后基体表层结构和B-Cr-Re低温扩散层组织结构及力学性能进行表征。结果经喷丸处理后,基体表层发生严重塑性变形,晶粒发生破碎并逐渐细化,获得平均晶粒尺寸分别为50、58、65nm的纳米结构层,晶界明显增多。预处理时间越长,基体表层变形程度越严重,获得的纳米结构越明显;同时由于原子排列发生错排,阻碍了基体表层位错等缺陷的运动,故在基体表层观察到高密度位错等结构缺陷。经喷丸处理后,600℃下处理不同时间的B-Cr-Re低温共渗层组织连续、均匀,存在孔洞,平均深度约为7、8、7μm,650℃下处理不同时间的B-Cr-Re低温共渗层组织连续、均匀、致密,平均深度约为21、24、22μm,力学性能良好。结论喷丸处理后,基体表层存在较多的晶界和高密度位错,为后续B-Cr-Re的低温共渗提供了更多结构和能量支持,降低了B原子的扩散激活能,提高了B原子的扩散速度。这项工作为低温B-Cr-Re共渗技术的应用拓宽了领域。     

Extended Reflexive Ontologies for the Generation of Clinical Recommendations

Decision recommendations are a set of alternative options for clinical decisions (e.g., diagnosis, prognosis, treatment selection, follow-up, and prevention) that are provided to decision makers by knowledge-based Clinical Decision Support Systems (k-CDSS) as aids. We propose to follow a “reasoning over domain” approach for the generation of decision recommendations by gathering and inferring conclusions from production rules. In order to rationalize our approach, we present a specification that will sustain the logic models supported in the knowledge bases we use for persistence. We introduce first the underlying knowledge model and then the necessary extensions that will convey toward the solution of the reported needs. The starting point of our approach is the proposition of Reflexive Ontologies (RO). Here, we go a step further, proposing an extension of RO that includes the handling and reasoning that production rules provide. Our approach speeds up the recommendation generation process.     

快速二维中值滤波算法及其FPGA硬件设计

针对数字图像噪声抑制过程中去噪性能要求较高、处理速度要求较快的问题,以常规中值滤波算法为基础,提出用归并插入排序算法来实现5×5快速中值滤波器的方案。通过对滤波窗口中行列像素点以及对角线上的像素点的归并插入排序,得到窗口的中值,在Xilinx的ISE10.0软件开发环境下成功完成该算法硬件设计。相比常规算法,该方案简单易行、运算速度快,能够满足实时性的要求,易在现场可编程门阵列（FPGA ）上实现,为实时性要求较高的图像去噪领域提供了可靠的技术支持。