扩孔参数对AF1410超高强度钢切屑微观形貌的影响

通过对AF1410钢扩孔加工试验探究主轴转速和进给速度对切屑微观形貌的影响,为改善切屑形貌提升AF1410超高强度钢的扩孔质量提供依据。对有典型形貌特征切屑的自由表面、后表面和上表面进行观测,结果表明,切屑自由表面均为锯齿状片层结构且锯齿片层的宽度随主轴转速和进给速度的增加而增加。切屑后表面整体较光滑,随着主轴转速的增加,后表面光滑程度增加,利于提升已加工表面质量,且在主轴转速为800r/min时,顶部出现撕裂锯齿状毛边,同时进给速度对后表面影响较小。切屑上表面均呈周期锯齿状,切屑厚度随主轴转速增加而减小,锯齿高度随着主轴转速和进给速度的增加而增加。

二次硬化超高强度钢AF1410奥氏体晶粒长大行为

研究了二次硬化超高强度AF1410钢(%:0.165C、14.10Co、9.83Ni、1.92Cr、1.05Mo)在800～1 200℃5～180 min加热的奥氏体晶粒长大行为。结果表明,AF1410钢奥氏体平均晶粒尺寸随加热温度的升高和保温时间延长而增大,加热温度超过1 100℃后,奥氏体晶粒发生严重粗化;不同加热温度下,该钢的奥氏体平均晶粒尺寸与保温时间符合Beck关系;建立了AF1410钢的奥氏体晶粒长大数学模型,800～1 200℃加热时,该钢奥氏体晶粒长大平均激活能为220.2 kJ/mol,其奥氏体平均晶粒尺寸与加热温度之间符合Arrhenius关系。

激光增材制造AF1410超高强度钢组织与力学性能研究

采用激光增材制造技术制备了AF1410超高强度钢厚板试样,采取均匀化热处理和AF1410钢传统热处理工艺相结合的热处理制度。分析了其沉积态和热处理后的微观组织、硬度及室温拉伸性能变化。结果表明:激光增材制造的沉积态AF1410超高强度钢试样组织表现出定向凝固的特征,硬度约为360 HV;经热处理后,试样中定向胞状凝固组织消失,组织细化,获得细小的回火马氏体组织,硬度达到510 HV左右,室温屈服强度和抗拉强度分别达到1490 MPa和1610 MPa,延伸率和断面收缩率分别为12.8%和70%。

AF1410钢的旋转弯曲疲劳破坏行为

通过力学性能测试、微观组织和疲劳断口形貌的扫描电镜(SEM)分析等方法系统研究了一种双真空工艺熔炼的高纯度超高强度钢(AF1410)的高周旋转弯曲疲劳破坏特性及非金属夹杂对其疲劳性能的影响。结果表明:AF1410钢经510℃回火5h后,具有优异的综合力学性能,其旋转弯曲疲劳极限强度达到826MPa;通过疲劳断口的SEM观察,试验用AF1410钢的旋转弯曲疲劳裂纹源均起裂于试样表面的加工缺陷,如刀痕、细微缺口等,这些表面缺陷引起的应力集中是导致其疲劳开裂的主要原因;稀土元素La的加入使得高纯AF1410钢弯曲疲劳断口中出现细小圆形的含La非金属夹杂物,但该类稀土夹杂并未成为旋转弯曲疲劳断裂的裂纹源。

超高强度钢复杂薄壁零件喷丸变形控制工艺研究

喷丸强化作为一种行之有效的表面强化技术,在航空、航天等领域得到了广泛的应用。超高强度钢复杂薄壁零件在喷丸后会产生明显的宏观变形,导致其无法满足装配和设计要求,因此研究超高强度钢复杂薄壁零件的喷丸变形规律、控制喷丸变形迫在眉睫。在积累大量喷丸变形测量数据的基础上,对超高强度钢复杂薄壁零件变形的原因进行了分析,创新性地提出了交叉学科的变形控制方法,并进行了相应的工艺试验,使零件变形得到有效控制,可满足装配和设计的相关要求,为后续相似材料和结构零件的喷丸变形控制提供了解决方案。

AF1410超高强度钢薄壁板件热处理畸变控制技术研究与应用

采用有限元模拟结合试验验证的方法研究了AF1410超高强度钢制造的飞机薄壁板件热处理畸变问题。结果表明：薄壁板件在未加工U型槽状态直接淬火处理后的畸变量远小于加工U型槽热处理后畸变量。为控制热处理畸变量,可采用先热处理再加工U型槽的工艺方法生产薄壁板件。