20Cr2Ni3钢顶头表面氧化膜断裂行为的数值研究

基于试验数据,利用扩展有限元方法(extended finite element method,XFEM)和内聚力模型(cohesive zone model,CZM),对20Cr2Ni3钢顶头表面氧化膜的断裂行为进行了数值分析,研究了氧化膜受力方向和孔洞对裂纹生长行为的影响。结果表明:氧化膜受力方向影响裂纹扩展路径,外层氧化膜裂纹尖端的J积分和应力强度因子K_I随着θ角(受力方向与氧化膜的夹角)的增大而减小,当θ角增大到90°时裂纹停止生长;外层氧化膜上孔洞使得裂纹尖端的J积分和应力强度因子K_I减小。同时,孔洞的存在使得外力传递到内层氧化膜时产生应力集中和偏移,导致内层裂纹受力不均,减小了受力方向对内层裂纹生长的影响。

顶头钢成分对氧化行为及组织性能的影响

在合金钢穿孔顶头表面制备合理结构的氧化膜对于延长其使用寿命具有重要意义。为了了解合金元素对氧化膜形成的影响,在1020℃的酒精和水混合溶液滴定气氛中对10Mn、15CrNiMoW2和316L进行了高温氧化,并利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、能谱仪、金相显微镜和显微硬度计等对氧化行为进行表征。研究发现:W促进了氧化膜尖晶石相的生长,提高了晶面间距,加剧了金属基体的内部氧化;随着Ni和Cr含量的增加,元素的分布呈现出不同的形态特征,316L中富Ni墙和富Cr氧化物墙的形成显著阻碍了O^(2-)从外部向内部氧化膜的扩散,从而有效地提高了材料的抗氧化性。

钼合金穿孔顶头失效分析

分析了钼合金顶头穿制高镍铬不锈钢管时表面发生龟裂的原因,同时以正常顶头为参照进行对比分析。结果表明,钼合金顶头的开裂为热应力疲劳开裂,裂纹源区位于钼合金顶头穿孔锥表面的复杂应力区;开裂顶头中加入了Fe、Mn、Si等合金元素,这些元素的存在会直接或间接提高顶头的脆性,Ti、Zr元素的氧化物会降低顶头力学性能;在高温复杂应力环境下,钼合金顶头表面的孔洞或夹杂物处会率先生成裂纹,随后裂纹沿着晶界开裂,继而向顶头内部延伸。

无缝钢管穿孔顶头表面防护涂层研究进展

无缝钢管穿孔顶头因服役条件恶劣(高温、受力复杂等)而易提前失效,严重影响其使用寿命和尺寸精度。在穿孔顶头表面制备防护涂层是解决该问题的有效途径。目前可应用在穿孔顶头的防护涂层主要有合金涂层、陶瓷涂层和陶瓷颗粒增强金属基复合涂层,其中陶瓷颗粒增强金属基复合涂层具有优异的综合性能,成为穿孔顶头防护涂层重点发展方向。为了进一步提高涂层防护效果,可通过利用活性元素效应和进行梯度涂层设计等措施优化防护涂层相关性能。本文可为发展长寿命高可靠无缝钢管穿孔顶头提供一定参考。

顶头形状对穿孔毛管壁厚均匀性及能耗影响的研究

针对目前穿孔顶头形状研究所存在的问题,在实验室内就提高一次穿孔毛管的壁厚均匀性及降低能耗进行了系统的试验研究,初步研制成功一种新型的平头对心顶头。

无缝钢管穿孔机顶头铸造系统工艺优化

内蒙古包钢钢管公司拥有世界先进的无缝钢管生产机组,主要产品为各类热轧无缝钢管,与几条热轧生产线穿孔工序配套的热工具“顶头”由该公司自行生产。为解决铸造顶头成材率低的问题,针对存在的问题对系统进行因果链分析,对顶头铸造系统工艺进行优化,通过增加多孔冒口砂芯、冒口芯由发热材料制成、设置称重装置以及采用氮气在砂箱底部喷吹的方案解决了铸造顶头成材率低的技术难题。

石英砂研磨法快速提取顶头孢霉染色体DNA

本研究的目的是改进头孢菌素C产生菌顶头孢霉基因组DNA的提取方法。采用氯化苄法、液氮研磨法以及石英砂研磨法进行比较,从提取的DNA数量及纯度来分析,石英砂法要好于液氮研磨法,与氯化苄法效果相当,但避免了氯化苄的毒性。提取液的pH对结果影响不大,当pH为9.0～10.0之间时,收率稍高;EDTA浓度应大于40 mmol/L。经石英砂研磨破壁,获得了较高质量的染色体DNA,该法与液氮研磨法、氯化苄法相比廉价、快速、安全,且不影响其后续的分子生物学操作。

无缝钢管穿孔顶头失效形式分析及提高使用寿命的研究进展

穿孔顶头是无缝钢管生产中最重要的模具之一,介绍了无缝钢管穿孔顶头的形状特点、制备工艺及主要失效形式,并从顶头外形、材质、表面氧化等多方面综述了国内外提高顶头使用寿命的研究进展。

锥形辊穿孔过程顶头前伸量对力参数的影响

借助商用有限元软件MSC.SuperForm2005对锥形辊穿孔过程进行三维热力耦合模拟,研究顶头前伸量对穿孔力参数的影响。结果表明,在锥形辊穿孔过程中,当保持其它参数不变时,随着顶头前伸量的增加,轧制力和顶头轴向力均减小,而导盘力略有增加。

高合金钢管穿孔顶头的失效分析

介绍了高合金钢管穿孔顶头的主要失效形式,对失效顶头断口进行了SEM和光学金相分析、X射线荧光光谱化学成分分析等测试,探讨了顶头开裂的主要原因。通过适当调整Nb、Co、W等元素的含量,提高顶头铸造质量等,使穿孔顶头的使用寿命有所提高。

丝状真菌顶头孢霉染色体DNA的提取

目的探索提取头孢菌素C产生菌顶头孢霉基因组DNA的方法。方法采用氯化苄法、液氮研磨法和酶裂解法。结果较其他两种方法比 ,氯化苄法提取效果好。当提取液pH值为 9 0～10 0、EDTA浓度为 12 0mmol·L-1时 ,所得的顶头孢霉染色体DNA的质量和数量均较理想 ,每克(湿重 )顶头孢霉菌丝体能得到 96 μg的染色体DNA。常规琼脂糖凝胶电泳分析 ,其DNA片断大于2 3kb。结论该分离方法获得的染色体DNA质量较高 。

顶头孢霉菌原生质体制备及再生条件的改进

对头孢菌素Ｃ的工业生产菌顶头孢霉菌的原生质体制备、储存和再生的具体条件（如破壁酶、菌丝处理、菌龄、再生培养基、原生质体储存液等）进行了研究，优化各种条件后制备的原生质体的再生率最高可达６０％以上，这些改进了的条件也可供其它丝状真菌的原生质体制备和再生借鉴。

15Cr2Ni3MoW钢穿孔顶头的失效分析及改进

介绍了15Cr2Ni3MoW钢穿孔顶头在穿制27SiMn钢时发生的主要失效形式。对比了成品顶头和失效顶头的金相组织和显微硬度;利用Gleeble-1500型热模拟机对比了27SiMn钢和20钢在穿制温度下的变形抗力;通过扫描电镜和能谱分析研究了成品顶头表面氧化膜。结果表明:27SiMn钢在穿制温度下变形抗力大,钢中Si含量高,顶头工作温度高,顶头表面氧化膜组织疏松以及在顶头表面氧化膜下面存在一层粗大的铁素体软区,是造成顶头失效的主要原因。提出了提高穿孔顶头使用寿命的措施。

带TrpC启动子的质粒pYG715/Vgb对顶头孢霉的转化

分别以来自于构巢曲霉和酿酒酵母的启动子ＴｒｐＣ和ＴＥＦ１来构建质粒ｐＹＧ７１５／ＴｒｐＣ和ｐＺＲ３３３并转化头孢菌素Ｃ工业生产菌种顶头孢霉，结果发现只有ｐＹＧ７１５／ＴｒｐＣ产生转化子。

斜轧穿孔顶头表面粘钢的探讨

分析了斜轧穿孔顶头表面粘钢的特点及其物理本质；提出了粘钢判据、临界粘钢温度的概念，并从理论上推导了其数学计算公式。

高合金钢管穿孔顶头氧化工艺研究

设计了顶头表面氧化工艺试验装置,通过在可控保护气氛环境下进行的顶头热处理实验,研究了氧化介质的混合比、滴量、炉压及是否通N2等对氧化层厚度、结构、组织及成分的影响,确定了最佳氧化工艺,使顶头表面生成完整的、宏观致密光滑的、与顶头基体有良好粘附性的氧化层,有效地提高了穿孔顶头的使用寿命。

35CrMo钢无缝钢管成型顶头的失效研究

文章对失效后的35CrMo钢穿孔无缝钢管顶头的显微组织和硬度变化进行了研究。结果表明:顶头头部轴向截面的组织分层分布,且各层硬度不同;顶头中部组织较为粗大,魏氏组织特征明显;由表面氧化磨损、接触疲劳及热疲劳引起的裂纹粗大且向内部延伸;顶头尾部表面脱碳现象严重,内部硬度变化不大。

头孢菌素C酰基转移酶在顶头孢霉中的表达

以假单胞菌的头孢菌素C(CPC)酰基转移酶为基础,根据顶头孢霉密码子偏爱性及RNΑ二级结构预测分析,设计并合成了全长2349bp的CPC酰基转移酶基因ecs,并将其在大肠杆菌中表达。结果证明,表达蛋白能将CPC转化为7-ΑCΑ。将ecs表达质粒转化CPC产生菌顶头孢霉,通过PCR、Southern blotting以及Western blotting等方法验证,表明ecs基因已成功整合到顶头孢霉染色体上并得到表达,重组菌的发酵也显示部分CPC直接转化成了7-ΑCΑ。

穿孔顶头表面氧化膜浅析

分析了穿孔顶头表面氧化膜的形成过程、性质、作用、界面行为，以及对顶头使用寿命的影响。指出了提高该氧化膜耐久性的途径。

无缝钢管覆膜穿孔顶头的失效分析

从宏观断口形貌出发，讨论了无缝钢管覆膜穿孔顶头的膜层结构、顶头的钢基体成分、显微组织及热处理工艺，认为顶头覆膜层结构不致密，不能有效地抑制顶头钢基体出现裂纹，甚至可能会促使裂纹加速扩展。