不同卷取温度对Q550D组织性能的影响

通过对不同卷取温度工艺参数下生产的6.0 mm规格Q550D热卷进行热轧组织性能对比,分析了卷取温度对Q550D热轧组织性能的影响。结果表明,在相同的化学成分、加热制度、层流冷却模式下,采用较高的卷取温度620℃时,可获得铁素体+珠光体的组织,平均粒径4.98μm,晶粒度12级,钢的抗拉强度为683 MPa,冲击功为62.7 J,均为最低值,但延伸率为24%,塑性最高;随着卷取温度的降低,组织中开始产生细小弥散的贝氏体,使得钢具有更好的抗拉强度、低温冲击韧性,但塑性有所下降;当卷取温度降到300℃时,组织为铁素体、贝氏体和少量的M/A岛,平均粒径约5.58μm,晶粒度12级,钢的抗拉强度为731 MPa,冲击功为106.4 J,塑性明显降低,断后延伸率低于国标下限。实际生产Q550D的过程中,应在保持钢板较高晶粒度的前提下,控制珠光体或贝氏体组织的析出,以满足Q550D综合性能的要求,过低的卷取温度不利于钢板综合性能的控制。

生物医用金属材料的研究应用现状及发展趋势

对生物金属材料进行分类,介绍了生物医用金属材料的特点、研究现状和应用情况。提出了生物医用金属材料在应用中存在的主要问题,并对今后的发展方向进行了展望。

热疲劳裂纹开裂过程的有限元模拟

用有限元方法并考虑材料的多线性随动强化性质对带有裂纹的简单试件模型进行热疲劳分析,研究热疲劳裂纹张开的过程和规律。在升温半循环中材料受热膨胀,热疲劳裂纹保持闭合,两裂纹面相互挤压,当压缩应力达到材料的屈服极限,产生压缩塑性变形;在降温半循环中试件有恢复原有形状的趋势,但由于升温半循环中生成的压缩塑性变形不可恢复,裂纹逐渐张开.热疲劳裂纹张开的一个必要条件是高温侧材料在升温过程产生压缩塑性变形,这与普通疲劳裂纹不同.

高强度圆柱齿轮S-N曲线转折点循环数N_0的初步研究

零件的S-N曲线转折点循环数N0是零件疲劳强度评价和设计的一个重要参数。现有试验表明,材料的S-N曲线转折点循环数N0和零件的S-N曲线的N0值相差不大,可用材料的S-N曲线的N0值代替零件的S-N曲线的N0值。对高强度圆柱齿轮单齿的弯曲疲劳S-N曲线进行试验研究,得到了高强度齿轮的S-N曲线转折点循环数N0,结果表明,高强度齿轮的S-N曲线的N0值远远小于其材料的S-N曲线的N0值,不能用材料的S-N曲线的N0值代替零件的S-N曲线的N0值。从微观组织上初步解释了高强度齿轮的S-N曲线的N0值远小于材料的S-N曲线的N0值的原因。

氢对Ti-4Al-2V钛合金疲劳寿命的影响

采用变截面薄板试样．研究了4种氢含量对Ti-4A1-2V钛合金疲劳寿命的影响。研究结果表明：当拉伸疲劳载荷Δσ大于550MPa时．充氢材料的疲劳寿命高于自然含氢量的材料；在高的Δσ下．含氢量在113-280μg·g^-1范围内变化时．对Ti-4A1-2V的寿命影响较小；Δσ降低后，氢含量越高，疲劳寿命越低，同时，Δσ的大小会影响疲劳裂纹的萌生位置。可以认为：材料中固溶氢和氢化物对驻留滑移带(PSB)的影响降低了充氢试样的疲劳裂纹萌生寿命，而高含氢量的Ti-4A1-2V材料在裂纹尖端，通过应力诱导析出氢化物．使裂纹扩展寿命降低。

Q235钢材料拉伸时磁记忆效应的试验研究

铁磁性金属材料广泛应用于锅炉、球罐等压力容器以及其他工业设备中,为了探讨金属磁记忆技术应用于典型铁磁特性材料时表现出的磁记忆特征,探索该技术在弱磁性材料上的工程实用性,对Q235钢材料试件拉伸过程进行了磁记忆检测试验。利用金属磁记忆方法对Q235钢材料拉伸过程的不同阶段进行磁场检测,得到该材料在不同阶段的磁信号,分析磁记忆曲线并确定材料的应力集中情况,从而验证了金属磁记忆检测方法的可行性。

拉伸变形过程中磁记忆效应及微观表征的试验研究

针对金属磁记忆技术在工程应用中磁信号的定量问题,从微观视角探索了宏观磁记忆信号与金相组织的关系。在Q235材料静载拉伸过程中不同变形阶段磁记忆信号特征分析的基础上,通过制备标准拉伸试样进行拉伸过程中磁记忆信号与微观金相组织的同期观测,研究了宏观上磁记忆信号特征和微观、细观层面上的金相表征之间的对应关系。结果表明:金属材料内部的磁场分布变化与应变变化有关,金属材料内部磁场信号随着变形不均匀而产生磁场分布不均匀的变化。

两平行热疲劳裂纹的应力强度因子计算方法

针对直接计算热疲劳裂纹网中裂纹的应力强度因子有困难的问题,提出用有限元方法计算了若干组(每组两条)平行裂纹发生屏蔽效应时的应力强度因子,研究裂纹间屏蔽效应的规律.定义了热疲劳裂纹的比间距n、屏蔽剩余百分数s和裂纹长度比值f,发现此三者有确定关系且与边界条件及裂纹长度无关.给出了n-s-f的关系曲线,据此可根据单条裂纹的应力强度因子推算两条裂纹发生屏蔽效应时主裂纹的应力强度因子.算例表明,该方法是正确的、有效的.

刚玉石混凝土抗弹丸侵彻性能对比研究

进行了Φ37mm弹对混凝土靶体和刚玉微粉混凝土靶体、刚玉碎石混凝土靶体、刚玉块石混凝土靶体的侵彻试验,得到了不同的侵彻破坏效果,结合试验数据利用计算公式得到不同刚玉石混凝土的抗侵彻系数。结果表明刚玉块石混凝土靶体抗侵彻性能最优越,刚玉碎石混凝土抗侵彻性能次之,刚玉微粉混凝土靶体比混凝土靶体抗侵彻性能提高不明显。

热暴露对Cr-12Nb合金组织与性能的影响

采用机械合金化+热压工艺制备出成分为Cr-12Nb的Cr/NbCr2合金。对该合金进行800℃保温不同时间的真空热暴露实验,研究了热暴露对合金组织与性能的影响。结果表明,合金在前30h的热暴露过程中析出了细小的Laves相NbCr2,随热暴露时间的延长,Laves相NbCr2不再析出,并发生聚集长大。Cr-12Nb合金的致密度在热暴露过程中稍有增加,而维氏硬度随热暴露时间的延长先升高后下降,但整体均高于热暴露前,维氏硬度在热暴露50h后达到6.1GPa,较未热暴露提高了3.3%。Cr-12Nb合金的室温压缩屈服强度、抗压强度和塑性应变随热暴露时间的延长先上升后下降,屈服强度和抗压强度整体而言均高于未热暴露时的强度。热暴露50 h后合金的屈服强度和抗压强度分别从热暴露前的1843MPa和1911MPa提高至1884MPa和2372MPa。塑性应变在热暴露10h后达到最大值13.2%,热暴露50h后下降至8.1%,较热暴露前下降了33.6%。

脉冲电流在金属凝固过程中的作用及研究进展

综述了国内外关于脉冲电流处理对金属凝固组织和对合金性能影响的研究概况,根据电磁学和金属凝固原理,分析了电脉冲细化金属晶粒和改善合金性能的原因,揭示了电脉冲影响金属凝固的主要机制,并对其影响规律进行了理论推测。

防腐技术在转盘轴承上的应用

风力发电机转盘轴承可采用两种防腐工艺方案,一种是采用热喷涂铝、锌防腐层,另一种是喷涂锌加防腐层。对两种防腐方案进行了试验分析,发现两者的防腐性能相当,但后者比前者在其他方面更具有优越性。

整体硬质合金立铣刀设计过程分层建模

结合整体硬质合金立铣刀设计特点,对设计过程模型提出要求,并建立整体硬质合金立铣刀的设计过程分层模型,从而清晰地呈现出整体硬质合金立铣刀的设计过程的全面性、协作性、层次性等特点,为提高整体硬质合金立铣刀的设计效率提供参考。

Ti-Al包晶合金定向凝固及组织选择

考察了包晶合金分别在定向凝固初始过渡及稳态生长阶段的凝固特性; 分析了凝固过程中液固界面前沿两相形核过冷与成分过冷的条件及温度梯度(G)和生长速度(v)对两相竞争生长的影响和带状结构形成与共生生长的条件, 确定了出现带状结构所必需的成分和G/v条件。计算了TiAl合金在初始过渡阶段初生相及包晶相的竞争生长和向稳态发展的过渡机制, 并应用界面响应函数建立了不同成分TiAl合金在稳态生长过程中相与组织随生长速度演化的竞争选择模型及相应的凝固组织图, 预测了TiAl合金在不同凝固条件下可能形成的相与组织形态。在所选的合金成分范围内定向实验所得的凝固组织与计算预测的组织选择图有较好的一致性。

镁合金AZ91HP表面激光重熔Al_2O_3涂层的组织及性能

采用等离子喷涂和激光重熔复合工艺在AZ91HP镁合金表面制备了Al2O3陶瓷涂层．结果表明,由于受激光作用区温度场分布、陶瓷材料热物性参数和涂层厚度等因素的综合影响,激光重熔Al2O3涂层呈现出明显的分层结构特征．依据组织结构不同,可将其分为:由α-Al2O3柱状晶构成的表面熔凝区、具有团絮状形貌特征的烧结区以及保持原喷涂态结构特征的残留等离子喷涂层．由于激光重熔陶瓷涂层表面单相α-Al2O3柱状晶的形成,使其硬度及耐磨、耐蚀性均明显优于等离子喷涂Al2O3涂层和原始镁合金．

双熔体混合-快速凝固原位生成TiB_2/Cu复合材料的研究

利用双熔体混合-快速凝固的原位反应技术制备了Cu-纳米TiB2复合材料。用XRD、TEM等手段对TiB2/Cu复合材料进行结构分析。研究表明,铜基体中分布着尺寸约40 nm的TiB2颗粒,对Cu基体有良好的增强作用,同时对双熔体混合反应生成TiB2的热力学进行了讨论。

氢对Ti-2Al-2.5Zr钛合金疲劳裂纹扩展速率的影响

对3种含氢量的Ti-2Al-2.5Zr钛合金的室温疲劳裂纹扩展速率进行了实验测定,并对断裂以后的试样进行了断口观察。实验结果表明:含氢Ti-2Al-2.5Zr的稳态裂纹扩展符合Paris幂律关系;氢对裂纹稳态扩展阶段的疲劳裂纹扩展速率(da/dN)基本没有影响, 但对失稳快速扩展行为影响较大;氢含量越高,开始发生疲劳裂纹失稳快速扩展的应力强度因子范围越低;高含氢量的试样在应力强度因子范围(ΔK)高时发生氢化物的择向开裂,降低了材料的断裂韧性,导致裂纹失稳快速扩展所需的ΔK比低氢含量所需的ΔK小。

刀具涂层的研究进展及最新制备技术

刀具涂层是机械加工行业实现高效率、高精度、高柔性和绿色制造的有效途径,其优异的综合性能不仅可延长刀具的使用寿命,而且能大幅度提升机械加工效率和零件的表面加工质量,尤其针对钛合金、高温合金等难加工材料的切削,极大降低了加工成本。文章概述了刀具涂层的特点、类别及刀具涂层材料的应用,总结了化学气相沉积技术、物理气相沉积技术、物理化学气相沉积技术的原理及优缺点。阐述了刀具涂层的发展历程,即从常用涂层到纳米复合涂层、功能梯度涂层等新型涂层,并对新型刀具涂层和最新制备技术的发展做了简单的分析与介绍。

AZ31镁合金动态力学行为实验研究

为研究镁合金的动态力学行为,对AZ31镁合金进行霍普金森压杆(Hopkinson)冲击实验,探讨冲击载荷下AZ31镁合金力学响应及相关规律,结果表明:AZ31镁合金在冲击载荷下有明显的屈服和应变强化现象,合金的最大应力值随着冲击速度不断增加,而动态屈服强度对应变率变化不敏感。此外随应变率的增加,该合金变形能力有一极值。

激光熔覆钴基合金涂层的组织结构

利用5kWCO2连续激光器在16Mn钢表面进行激光熔覆钴基合金涂层,研究了激光覆合金涂层的显微组织形貌、相结构以及显微硬度。激光熔覆涂层可分为三个区域:熔化区（合金层）、结合区及基材热影响区。合金涂层由γ-Cos枝晶及其间的共晶组织组成,合金涂层的主要组成相为γ-Co和（Cr,Fe）7C3。