模具参数对纯钛等通道转角挤压工艺变形规律影响的有限元分析

等通道转角挤压(Equal Channel Angular Pressing,ECAP)工艺能够通过材料的剧烈塑性变形,获得块状超细晶材料.等通道转角挤压(ECAP)工艺通过改变应变量大小及其均匀性对晶粒细化有着显著的效果.通过DEFORM-3D软件模拟纯钛等通道转角挤压过程,研究了不同模具参数对试样变形的影响规律,给出了不同模具转角、模具外转角和模具内转角半径对ECAP试样变形区等效应变的影响,为获得纯钛试样变形分布提供了有效的规律.

3D打印18Ni300模具钢的显微组织及力学性能

通过选区激光熔化(SLM)技术3D打印制备了18Ni300模具钢棒状试样,并对其进行了840℃固溶+490℃×6h时效热处理,分别对热处理前后试样的显微组织及力学性能进行了研究。结果表明:3D打印18Ni300模具钢的致密度高,相对密度接近100%;未经过热处理的3D打印试样显微组织由细小的板状马氏体和残余奥氏体组成,抗拉强度和屈服强度较低;经热处理后试样的显微组织形貌呈均匀分布的长条状,抗拉强度、屈服强度和硬度明显升高,塑性降低。

真空熔炼、锻造和热处理对Cu15Ni8Sn合金组织和性能的影响

研究了真空熔炼和非真空熔炼、锻造、不同时效温度和二次固溶时效处理对Cu15Ni8Sn合金显微组织、力学性能的影响。结果表明:相比于非真空熔炼铸锭,真空熔炼铸锭经固溶时效后的组织更均匀,强度更高,但伸长率均低;对真空熔炼铸锭进行热锻后,其组织更均匀,强化作用明显,但425℃时效后的伸长率较低,而375℃时效后可获得良好的伸长率;对经过一次425℃时效后伸长率较低的试样再次固溶时效,调整其力学性能,二次时效温度为425℃时无法改善其伸长率。时效温度为375℃时,强度相对425℃时效试样较低,但伸长率更好。随着时效时间的增加,强度升高,伸长率降低的时效强化作用更为明显。

表面涂层技术的研究现状

表面涂层技术是一门非常重要的表面工程技术,可广泛应用于多种材质制备的零件表面增强和修复。概述了感应熔覆技术、激光熔覆技术、热喷涂技术、电镀技术、气相沉积技术和表面黏涂技术六大主要表面涂层技术,并对各类技术的主要类别和近年来的研究成果进行了综述。

高强度硼钢22MnB5的热变形方程及其模拟应用

利用Gleeble-3500热模拟试验机,在温度为700℃～950℃、应变速率为0.01/s～0.4/s的条件下,对高强度硼钢22MnB5的热变形行为进行研究。结果表明,随着变形温度的升高,硼钢的延伸率升高,变形抗力降低;随着应变速率的提高,硼钢22MnB5的变形抗力和延伸率增大。根据高温拉伸实验得出的数据,构建硼钢22MnB5的稳态流变应力模型和热变形方程,并将试验结果和构建的本构方程输入ABAQUS软件进行U型件热弯曲成形的回弹模拟,数值模拟结果与实验结果吻合较好,验证了模型的可靠性和正确性,为成形所需的最大载荷及设备选择提供依据。

钛及钛合金表面增强技术的研究进展

综述了钛及钛合金表面增强技术的研究现状,如表面纳米化处理、表面扩渗和离子注入、表面涂层技术。论述了钛及钛合金表面强化技术今后的研究方向。通过研究集成计算材料工程、膜层设计和多技术复合工艺在表面增强技术中的应用,将扩展钛及钛合金在各行业领域的应用。

水/油润滑条件下PTFE复合材料的摩擦学性能

将碳纤维(CF)和锡青铜粉(Cu)分别添加到聚四氟乙烯(PTFE)中制备了两种PTFE复合材料,并将其与42CrMo钢环形成摩擦副,研究了两种PTFE复合材料在干摩擦、水润滑和油润滑条件下的摩擦学性能,并用扫描电子显微镜观察了两种复合材料的磨损表面形貌,分析了磨损机理。结果表明:在干摩擦和油润滑条件下,随着碳纤维含量的增加,CF/PTFE复合材料的摩擦因数增大,磨痕宽度减小;两种PTFE复合材料在干摩擦条件下的摩擦因数最大,油润滑条件下的摩擦因数最小;而且在油润滑条件下,两种PTFE复合材料的磨痕宽度最小;水润滑条件下的摩擦因数比干摩擦的的要小,但磨痕宽度比干摩擦时的要大;CF/PTFE复合材料的磨损机理主要为疲劳磨损,犁沟形貌不明显;Cu/PTFE复合材料的磨损机理主要为磨料磨损,犁沟形貌明显,伴有疲劳磨损。

高强石墨/SA 508 Gr3钢摩擦副的摩擦磨损性能

对两种高强石墨与SA 508Gr3钢配对摩擦副的摩擦系数进行了测试,研究了试验载荷、润滑方式以及γ射线辐照对摩擦系数的影响,并用扫描电子显微镜观察了试验后的摩擦表面形貌。结果表明:高强石墨A的干摩擦系数在载荷为490N时最小,载荷为1 470N时最大;在硼酸溶液中,高强石墨A的摩擦系数比干摩擦时的要小;高强石墨A经大剂量γ射线辐照后,其摩擦系数基本不变;高强石墨B的干摩擦系数在载荷为980N时最小,载荷为490N时最大;与石墨对磨时,SA 508Gr3钢表面可形成均匀连续的转移膜,其表面光滑,从而降低了摩擦磨损。

基于元素成分预测等轴组织TC4钛合金室温抗拉强度的模型

基于Jmatpro软件和固溶强化理论,对随机取样的样本数据进行归纳,建立了等轴组织TC4钛合金元素成分对于室温抗拉强度的预测模型,对比三次多项式拟合模型和交叉相互作用模型发现各元素之间的相互作用微弱,与Jmatpro软件计算结果相比,两种模型的预测精度均较高。验证试验结果表明:与TC4钛合金实测抗拉强度相比,两种模型的预测误差均小于10 MPa,且与Jmatpro软件计算的结果相吻合,说明所建立模型简单易用,具有实际应用价值。

纯铜等通道转角挤压工艺有限元分析与实验

利用数值模拟和实验研究方法分析圆形纯铜挤压件多道次等通道转角挤压(ECAP)工艺,发现多道次挤压获得的挤压件形变充分,形变分布较为均匀。通过分析挤压件截面的等效应变值与分布,发现模具的内角对挤压后材料等效应变值的影响较大,当内角为90°时,材料单次挤压的等效应变值达1.40,是内角为135°时的2.3倍,但材料的均匀性相对较差;挤压路径和通道形状对挤压后材料的形变均匀性至关重要,Bc路径和圆形通道效果最佳,不易形成应力集中等现象;挤压次数增加,材料的累积应变值和均匀性显著提高。实验中,挤压后棒材的横截面与表面的显微硬度值分别由原始的99HV上升至145HV和148HV,变化趋势与有限元模拟结果吻合。

PTFE弹簧蓄能密封设计及应用

介绍了PTFE弹簧蓄能密封结构形式和几何形状,并介绍了用于弹簧蓄能密封的聚四氟乙烯复合材料及其摩擦磨损性能。

柴油发动机GhSiMoRct球墨铸铁排气歧管断裂原因

柴油发动机用排气歧管常用高温力学性能优良的GhSiMoRct球墨铸铁材料铸造而成,但由于铸造零件的加工工序较多,铸件质量不稳定,排气歧管在服役过程中发生了断裂。通过磁粉探伤、扫描电镜分析、化学成分分析、金相检验等方法,对柴油发动机GhSiMoRct球墨铸铁排气歧管的断裂原因进行了分析。结果表明:排气歧管组织中存在铸造缺陷,在外力作用下产生裂纹并不断扩展,导致零件强度大幅度降低,最终排气歧管发生断裂。