20CrNi_2Mo齿轮传动轴局部剥落失效分析

通过对 2 0 Cr Ni2 Mo齿轮传动轴斜齿轮局部剥落处进行宏观分析和微观断口分析 ,对比剥落处与完好处的宏观硬度与显微硬度分布以及金相组织和渗层深度 ,结合磁粉探伤检验结果。结果表明 :齿轮轴经过渗碳热处理 ,在随后的机械磨齿过程中 ,由于磨削过多 ,致使渗层只有 0 .5 mm,达不到技术要求。齿轮在交变接触应力的作用下 ,首先在齿面产生极小的显微裂纹 ,小裂纹进一步扩展 ,最终造成齿面剥落。

GCr15钢制轴承剥落失效分析

GCr15钢制球轴承经短期使用后发生剥落失效,通过外观检查、化学成分分析、金相检验、硬度测试以及扫描电镜和能谱仪分析等方法,对轴承早期失效的原因进行了分析。结果表明:由于轴承钢球表面存在冲压缺陷,使其在轴承运转过程中沿缺陷处产生剥落,并导致轴承内圈及其他钢球相继损坏,最终引起轴承早期失效。

1420酸轧机组中间辊剥落失效分析

对梅钢1420酸轧机组锻钢中间辊辊面剥落的原因、失效机理进行了分析，通过分析宏观断口形貌以及进行酸腐蚀试验和硬度检测，结果表明：该轧辊的剥落失效原因为辊面受到热冲击使得轧辊局部应力状态发生骤变从而形成表面热裂纹，裂纹形成后经过高周期的反复作用形成了破碎的接触疲劳剥落。

采煤机齿轨轮失效及预防措施研究

采用齿轮-销轨型牵引机构的无链采煤机,在行走过程中齿轨轮起到了至关重要的作用。针对齿轨轮经常损坏的问题,通过对齿轨轮失效形式分析,从齿形设计、原材料、热加工质量、冷加工制造水平、使用环境等方面提出了改进措施,提高了采煤机齿轨轮的使用寿命。

CADI磨球落球疲劳试验中的应力数值模拟及失效分析

应用大型有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对CADI磨球在落球疲劳试验单次落球过程中的应力场进行了数值模拟。结果表明:磨球碰撞接触界面剪应力峰值出现在略偏离接触界面中心位置,等效应力峰值出现在接触界面中心位置。残余等效应力峰值和残余剪应力峰值均出现在撞击部位周围挤压区。作者认为,是残余应力的累积、应力诱发马氏体相变和加工硬化、磨球材质及冶金质量等综合因素引起的材料疲劳损伤导致了磨球的表层剥落失效。磨球亚表层夹渣物的存在是造成剥落失效的直接原因。

采煤机齿轨轮失效分析

无链牵引采煤机采用齿轨轮-销排机构,齿轨轮失效是造成无链牵引采煤机行走故障的主要原因。通过对齿轨轮常见失效形式的分析,从齿形设计、原材料、热加工质量、使用环境等方面进行改进,提高采煤机齿轨轮质量。

多元稀土掺杂YSZ热障涂层的热物理和热循环性能研究

4.5wt.%Gd_(2)O_(3)-5.5wt.%Yb_(2)O_(3)-10.5wt.%Y_(2)O_(3)-79.5wt.%ZrO_(2)(GdYbYSZ)稀土复合氧化物陶瓷是一类适用于更高温度下潜在应用的新型热障涂层(TBCs)材料。采用高温固相合成法制备了GdYbYSZ陶瓷粉体和陶瓷块材,在1 100℃和1 300℃煅烧不同时间后GdYbYSZ陶瓷粉末无相变,具有非常优异的高温相稳定性。在1 200℃时,GdYbYSZ陶瓷块材的平均热扩散系数和平均热导率分别比同等温度下YSZ陶瓷块材降低了2.1%和5.1%。采用电子束物理气相沉积(EB-PVD)工艺在单晶合金(Ni,Pt)Al粘结层表面制备了GdYbYSZ新型热障涂层。沉积态GdYbYSZ陶瓷涂层的主相结构为立方相,有少量游离态Y_(2)O_(3)和ZrO_(2)共存,其Y和Zr元素的相对含量均比靶材中的高,而Gd和Yb元素含量相当。经1 100℃长期冷热交替循环后,GdYbYSZ陶瓷层表面出现大量规则分布的“泥巴状”微观裂纹,陶瓷层内滋长的横向裂纹已经扩展到陶瓷层与TGO层的界面处,并引起该界面退化分离。陶瓷涂层的剥落位置主要出现在TGO层上下两个临域的界面处。TGO层严重的褶皱、波动起伏、扭曲交联、凸面尖端应力积聚和快速松弛是引起GdYbYSZ/(Ni,Pt)Al热障涂层体系层间界面分离和剥落失效的关键性因素。

采煤机齿轨轮剥落与掉块原因分析及预防措施

采煤机齿轨轮在行走过程中经常发生剥落失效,采用化学分析、硬度测试、金相检验、硬化层设计等对齿轨轮常见的剥落失效进行了分析。结果表明:齿轨轮热处理工艺不当、渗碳质量差、齿形硬化层设计不合理、淬火后深冷处理不当是导致齿轨轮剥落的主要原因,提出了合理的改进及预防措施。

热障涂层服役环境模拟试验方法的研究进展

热障涂层是航空涡轮发动机高温环境部件的关键材料。在恶劣的服役工况以及多场耦合作用下涂层容易剥落失效是急需解决的关键问题,而服役环境试验模拟装置的研发是解决该问题的必然途径,也是提升涂层性能的重要手段和方法。本文从单一服役环境、多耦合服役环境两个方面对试验模拟装置的研究现状进行了详细的综述,重点阐述了静态试验装置和动态试验装置。最后分析了将来需要研究的关键科学问题,展望了热障涂层服役环境模拟试验方法的发展趋势。

热障涂层损伤机理的热力化耦合理论与表征方法

热障涂层(TBCs)是提高发动机服役温度最切实可行的办法,航空发动机推重比、可靠性、热效率的任何一点进步都将依赖于热障涂层技术的发展.剥落失效是制约国际热障涂层发展与应用的重要瓶颈,这一瓶颈在我国尤为突出,但目前人们对热障涂层剥落失效的热力化耦合本质机制理解还很不透彻,缺乏合适的理论模型与分析方法来分析和控制涂层的过早剥落.针对“剥落失效”制约TBCs发展与应用的瓶颈问题提炼出热障涂层损伤机理的热力化耦合理论与实验方法的关键科学问题.基于该科学问题进行了详细的评述,包括建立TBCs破坏机制分析的热力化耦合理论模型,发展考虑实际几何形状、真实微观结构、复杂服役环境与热力化耦合理论模型的有限元模拟方法,结合TBCs热力化耦合破坏实验的研究,分析TBCs高温氧化、CMAS腐蚀、冲蚀,以及三者共同作用的热力化耦合破坏机理,提炼出影响TBCs剥落失效的关键因素.在此基础上,发展TBCs关键性能的表征方法,并建立关键因素与TBCs材料、工艺之间的关联,指导TBCs的优化设计与安全应用.最后提出了未来的重点研究方向.

航空发动机涡轮叶片热障涂层模拟试验装置

热障涂层是决定未来航空发动机与燃气轮机发展水平的核心技术.涂层剥落失效是热障涂层,尤其是我国热障涂层应用与发展所急需解决的关键问题.服役环境试验模拟装置是解决热障涂层剥落失效问题的必然措施.该文从静态试验模拟装置、动态试验模拟装置两个方面对试验模拟装置的国内外研究现状和发展趋势进行了详细的评述.最后,对航空发动机涡轮叶片热障涂层模拟试验装置的关键科学和技术问题进行了展望.

回转窑托轮铸造工艺优化

本文介绍托轮的工况条件、技术要求,及其结构设计的改进和主要缺陷:剥落失效。介绍两种主要托轮铸造工艺及其特点,通过凝固过程数值模拟,进一步分析了两种主要工艺的优缺点。铁芯工艺生产的铸件质量可靠,操作方便,工期较短,成本也较低。

EB-PVD多元稀土氧化物改性YSZ热障涂层热冲击性能研究

采用电镀Pt+气相渗Al和电子束物理气相沉积(EB-PVD)技术,在DZ406合金和DZ125合金表面制备了PtAl粘结层和1.0Gd_(2)O_(3)-2.0Yb_(2)O_(3)稀土掺杂改性YSZ(GYb-YSZ)陶瓷层,研究了PtAl/GYb-YSZ热障涂层在1250℃下的高温燃气热冲击性能。结果表明,DZ406合金+PtAl/GYb-YSZ热障涂层的热冲击寿命为10000次,DZ125+PtAl/GYb-YSZ热障涂层的热冲击寿命为7800次。两种合金表面涂层的失效均发生在粘结层和陶瓷层界面处,粘结层氧化生成的热生长氧化膜在热冲击过程中不断增厚,造成粘结层和陶瓷层界面处裂纹萌生并扩展,最终导致涂层剥落失效。而DZ125合金中的Hf元素扩散至热生长氧化膜中,破坏了氧化膜的完整性,氧化膜快速生长增厚导致涂层过早失效。