导齿盖腐蚀疲劳裂纹分析

导齿盖材料为42CrMo中碳调质钢,零件经过渗锌热处理表面防护。该零件在海洋性气候环境下服役过程中发生腐蚀疲劳开裂,裂纹位于其侧面与上表面相交的棱边处,此处为导齿盖暴露面,裂纹源区存在腐蚀坑等较明显的腐蚀特征。采用宏微观形貌分析、能谱分析、化学成分检测、金相组织分析和力学性能分析等手段对导齿盖裂纹进行了检测分析,得出结论:导齿盖服役环境中存在S、Cl等腐蚀性元素介质,对零件的暴露面造成了腐蚀,导齿盖在使用过程中受到交变载荷作用,发生了腐蚀疲劳,超出了材料腐蚀疲劳极限,导齿盖疲劳裂纹不断扩展进而失效。

提高特种车辆薄壁齿圈制造精度的工艺方法

薄壁齿圈材料为20Cr2Ni4A,零件采用渗碳淬火热处理方式。针对特种车辆机电复合传动装置侧减速器中的关键零件薄壁齿圈在加工试制过程中出现的报废问题,根据现场加工及检测数据,分析了该结构齿圈的制造技术难度以及影响制造精度的主要工序,得出热处理渗碳淬火变形及淬火后硬齿面插齿工序装夹变形是导致零件报废的主要因素。设计2组试验,摸索渗碳淬火变形规律并提出解决措施,设计插齿夹具减小装夹变形,依据变形规律优化工艺流程,有效控制变形,同时进行了淬火后受退刀槽尺寸限制的磨齿工艺方案研究。经检测,硬齿面插齿齿圈精度可达7~8级,磨齿齿圈精度可达5~6级,为零件批量生产提供了技术支撑。

碳纤维表面涂层失效分析及试验改进研究

在某型地面装备进行科研试验时,碳纤维复合材料发生了漆膜脱落、剥离现象,严重影响了装备的正常功能。针对上述质量问题,在开展技术分析的基础上,通过试验验证,提出了改进方案。经过制定合理的漆前处理方式、涂装工艺参数结合新型复合材料专用底漆试验等措施,重新涂装的碳纤维复合材料装备顺利通过实际环境考核,表面涂层无脱离、剥落现象,提升了装备质量。

热输入对钛铝异种合金激光自熔钎焊接头组织与力学性能的影响

使用IPG 6000光纤激光器对TC4钛合金与6061铝合金进行对接焊,通过激光束偏移到铝侧,获得钛铝异种合金的激光自熔钎焊接头,通过金相显微镜、扫描电镜以及拉伸测试等分析了热输入对TC4/6061钛铝异种接头组织以及力学性能的影响。结果表明,当焊接热输入超过133 J/mm,较多的脆性金属间化合物在界面生成,金属间化合物主要为TiAl3以及TiAl2;当热输入小于133 J/mm,金属间化合物层很薄且在1μm左右,金属间化合物主要为TiAl3。当焊接热输入为107 J/mm时,TC4/6061钛铝异种接头抗拉强度最大,达到212 MPa,约为6061铝合金的63%,接头断裂方式为韧脆混合型断裂。

铪提高铌硅基合金高温抗氧化性能的机理探讨

利用Nb18Si-xHf(x=0,1,3,5,7)系列合金,在1 250℃/3h/大气环境中进行高温氧化,对铪提高铌硅基合金高温抗氧化性能的机理进行了探讨。通过分析得出,随着Hf含量的增加,合金基体组织得到细化,改善了氧化膜中不同氧化产物界面的应力状态,增加了氧化膜的完整性,提高了铌硅基合金的高温抗氧化性能。弥散分布的HfO2阻碍氧在氧化膜中传质,降低了氧化膜的生长速度,提高了合金的抗高温氧化性能。

齿轮低温离子渗硫表面处理工艺技术研究

以低温离子渗硫处理左、右半轴齿轮为研究对象,分析了不同渗硫工艺参数下齿轮渗硫层深、元素分布和表面含硫量,最终优选了渗硫温度240℃、保温时间4 h为最理想的渗硫工艺参数。摩擦磨损试验揭示了2#渗硫样品摩擦磨损性能优于未渗硫样品,其摩擦因数保持在0.3以下。在变形过程中,渗硫样品由于渗硫层FeS相的存在,增加了犁痕为主过渡失效形式,且渗硫层FeS相易沿某一位向滑移,以及S元素占位使得过渡层富集Cr和C元素,均降低了粘着磨损等高破坏倾向的发生,故渗硫层在摩擦磨损过程中起到自润滑作用。

履带端联器纳米复合粉末渗锌与局部表面淬火区硬度变化研究

针对履带端联器采用纳米复合粉末渗锌工艺后,其局部表面淬火区硬度降低的问题,研究了纳米复合粉末渗锌与局部表面淬火区的硬度关系,优化了工艺方案,渗锌后使局部硬度由41-42.5 HRC,提高到了≥45 HRC,使履带端联器的耐腐蚀性与耐磨性满足使用要求。

装甲车辆端联器淬火软点原因分析

针对某批装甲车辆端联器在热处理后出现了淬火软点现象,通过硬度检测、化学成分分析、金相观察及扫描电镜分析等检测手段,对装甲车辆端联器零件在热处理过程中出现的淬火软点问题和原因进行了具体分析,结果表明,端联器材料化学成分中碳元素分布不均匀是端联器淬火软点形成的关键因素;另外在端联器锻坯内部存在带状组织,二次淬火后的端联器组织以贝氏体和马氏体为主,其中马氏体多分布在带状组织上,马氏体相在组织中分布不均匀也是淬火软点存在的重要原因。

偏心板裂纹原因分析及解决措施

某批材质为45钢的薄板类零件偏心板在热处理后发现其偏心孔周围出现扩展性裂纹,裂纹零件所占比例较大,达到60%以上。针对本批零件裂纹问题,采用化学成分分析、裂纹宏观分析、硬度测试、低倍组织和金相检验等手段,对偏心板进行了裂纹原因研究,结果表明:偏心板裂纹是由于热处理淬火前存在表面应力,而表面应力未经消除即进行淬火冷却,造成应力在组织转变瞬间释放超过了材料本身的强度,最终导致零件在应力集中的偏心孔处开裂。经过热处理对比试验,对偏心板在淬火热处理前进行正火处理,可充分消除零件表面应力,解决了偏心板在热处理过程中淬火开裂的问题。

装甲车辆被动轴断裂失效分析

被动轴是装甲车辆侧减速器的主要零部件,在行驶过程中起着支撑、动力输出和传递扭矩的重要作用,其材质为38CrSi。某批被动轴在装甲车跑车试验过程中发生断裂。通过对断裂件进行宏观断口、化学成分、金相组织检测,并采用有限元法对被动轴进行应力情况模拟,分析了被动轴的断裂属性及原因。结果表明,被动轴断裂为多源脆性开裂,主要是由于热处理后被动轴内部出现组织偏析、不均匀以及轴径处存在较大的应力集中引起的。

2A50负重轮液态模锻模具使用寿命分析及模具改进

液态模锻成型是将定量的液态金属导入具有一定形状的下模中,用上模施压,使金属液在模具压力作用下充填到具有一定形状的模具中并在压力下凝固成型,从而得到结构致密产品的过程。分析了模具在使用过程中受到金属液的反复热冲击时其温度场的分布规律,以及如何通过调整模具结构并适当采取加热与冷却措施,调整模具内部的温度场分布,达到降低模具内部热应力的目的,进而减少模具因热冲击而造成的报废,提高模具的使用寿命。液态模锻模具散热过程的控制对提高模具寿命和生产效率具有决定性作用。