高强度27MnCr5钢变速器传动轴冷锻工艺研究

运用DEFORM 3D软件对高强度27MnCr5钢变速器传动轴冷锻成形进行了有限元仿真,获得了始锻和终锻的应力和应变。对始锻、终锻下的冷锻传动轴试样进行了拉伸和疲劳试验,获得了传动轴抗拉强度和疲劳应力值,并与仿真结果进行了对比分析。结果表明:随着冷锻成形的进行,传动轴等效应力、等效应变、极限抗拉强度、张紧应力幅值、张紧平均应力、弯曲应力幅值、弯曲平均应力都逐渐增加;有限元仿真应力值与试验应力值的最大相对误差为3.41%,说明仿真分析是比较准确和可靠的。

22MnB5高强度钢板材的断裂失效准则研究

对22MnB5高强度钢板材进行动态拉伸试验,获得材料的弹塑性力学性能数据,使用Swift-Hockett-Sherby本构模型描述其应变硬化特性。完成22MnB5高强钢板材的剪切、准静态单向拉伸、动态拉伸、缺口拉伸和穿孔试验,获得板材在不同应力状态下的力学试验数据,基于有限元软件LS-DYNA中的Modified Mohr-Coulomb(MMC)断裂准则,完成22MnB5高强度钢板材的MMC断裂准则模型参数标定,建立22MnB5高强度钢板材的MMC断裂准则失效曲面。采用MMC断裂准则模型,进行前防撞梁的三点弯曲压溃试验,仿真和试验结果吻合较好,说明MMC断裂准则模型能够有效的预测22MnB5高强度钢在碰撞载荷作用下的断裂失效过程。

27MnCr5钢汽车半轴齿轮等温退火工艺改进研究

研究了脱碳层深度对27MnCr5钢汽车半轴齿轮渗碳淬火回火后容易破碎现象的影响。结果表明,采用脉冲真空电阻炉进行等温退火,使用充氮换气的方法来取代甲醇保护气氛介质,能有效控制脱碳层深度,齿轮断裂的现象得到了有效解决。

27MnCr5钢齿轮渗碳淬火回火后组织粗大的工艺改进

对27MnCr5钢齿轮经过渗破淬火低温回火后出现粗大组织的现象进行了分析,并采取了相应的工艺改进措施。结果表明,对元素偏析严重、奥氏体晶粒粗大的齿轮原材料要杜绝流入生产;严格控制齿轮流转的各热加工工序特别是对锻造温度的控制;在机加工和渗碳淬火低温回火之前加一道等温正火工艺,都能有效控制齿轮组织粗大,保证齿轮产品质量。

27MnCr5齿轮钢热压缩变形行为及动态再结晶

采用Gleeble-1500热模拟实验机在变形温度为800～1100℃,应变速率为0.1～10 s^-1范围内对27MnCr5齿轮钢进行热压缩实验,研究27MnCr5齿轮钢的动态再结晶行为,构建合金的本构关系和动态再结晶模型,研究变形条件对27MnCr5齿轮钢显微组织的影响。结果表明：变形温度越高,27MnCr5齿轮钢的流动应力越低,动态再结晶体积分数越高;当变形温度升高至1100℃时,晶粒粗化现象很明显,平均晶粒尺寸较大;利用Deform软件对构建的动态再结晶模型进行数值模拟,平均晶粒尺寸误差在20%以内,应力-应变本构关系和动态再结晶模型能较好的预测实验结果。

AZ31镁合金/22MnB5高强度钢预冲孔无铆连接工艺研究

为研究镁合金与高强度钢板材预冲孔无铆连接工艺的连接机理以及接头强度,以200℃下厚度为2 mm的AZ31镁合金板材和室温(25℃)下厚度为1 mm的22MnB5高强度钢板材为研究对象,通过Deform-2D有限元分析软件,模拟了不同冲头半径和拔模斜度对连接后形成的"C"形互锁结构的影响。通过对冲头的行程-载荷曲线和连接完成后的接头的强度以及失效形式分析发现:接头失效形式主要为颈部断裂失效,影响颈部断裂失效的主要因素为冲头的半径与拔模斜度。仿真结果表明:预冲孔无铆连接能够实现AZ31镁合金与22MnB5高强度钢异种板材的有效连接。冲头半径为3.8 mm、拔模斜度为5°时,接头几何参数最优。

800MPa级低合金高强度钢的循环软硬化特性

在不同应变级别控制下，研究了800MPa级低合金高强度钢10CrNiSMoV轴向加载低周循环软硬化特性，研究结果表明：应变加载级别不同，材料表现出不同的循环软硬化特性，当应变幅在0．4％～1．0％范围变化时，材料表现出循环软化的特性，且应变幅越大，循环软化速率越高；当应变幅在0．30％-0．40％范围变化时，材料表现出先硬化，再趋于循环饱和，再轻微循环软化直至断裂的特性。采用透射电镜观察了不同应变级别下试样断口的位错形态，用位错理论解释了产生上述现象的原因。

20MnCr5齿轮钢氧含量控制及其对钢的疲劳性能影响

提出了100 t EAF-LF-VD-CC-CR全流程控制齿轮钢氧含量的工艺措施;研究了0.00053%~0.00145%氧含量20MnCr5齿轮钢的旋转弯曲疲劳性能、断口和夹杂物尺寸。结果表明,钢中总氧含量越高,最大夹杂物尺寸也越大,疲劳强度越低,当[O]≤0.0010%时,随[O]降低,疲劳强度升高幅度较小;试验钢在表层不产生疲劳裂纹的临界夹杂物尺寸为21μm,距表面深度30~430μm的浅层区域为相对安全区域,其中的夹杂物很难引起疲劳开裂。

16MnCr5钢

16MnCr5德国渗碳结构钢,材料号1.7139。心部力学性能（表层硬化后）,试样尺寸11、30、63mm,抗拉强度σ_b≥1080~1370、980~1270、780~1080MPa;屈服强度σ＋s≥735、685、540MPa;伸长率δ_57、8、10%;断面收缩率ψ≥30、35、35%.

5CrMnMo钢制接链环热锻模高温复合等温淬火工艺

矿用高强度圆环链用接链环热锻模的使用寿命，多年来一直徘徊在1000～2000件，有的甚至只有几百件。原因为：一是模腔形状比较复杂、工件停留时间长；二是锻造质量不高，“小锤锻大件”，锻造比不当；三是热处理工艺落后，使热锻模强韧性不足，造成早期断裂。为此。

Al-Si镀层22MnB5激光焊的熔池流动特性及元素分布

熔池流动行为对镀层元素在焊缝中的分布起决定性作用.采用建立激光焊熔池三维瞬态数值模型的方法,分析AlSi镀层22MnB5高强度钢激光焊的熔池流动行为及其对焊缝中Al元素分布的影响规律.在焊接试验中,根据能谱仪对焊接接头的扫描数据验证数值模型的可靠性.结合模拟结果与试验结果对激光焊熔池流动行为及焊缝Al元素分布规律进行研究.结果表明,根据激光焊热输入与功率密度阈值的不同,熔池形貌呈现无匙孔、未完全贯穿匙孔和完全贯穿匙孔3种特征,并存有不同的温度场、流场、流速和稳定性.无匙孔熔池由于流速分布均匀,涡流产生较少,稳定性最好.镀层Al元素在焊接接头上下焊趾区域易产生偏聚,较之上表面镀层,下表面镀层进入熔池后Al元素偏聚现象更明显.因此,上部Al元素均质化分布显著优于下部.

变速箱27MnCr5钢输入轴校直裂纹分析及改进措施

从原材料、热处理、零件挠度、裂纹处圆角尺寸及校直方式等方面对汽车变速箱输入轴的校直裂纹进行详细分析。结果表明,原材料带状组织超差,零件热处理淬火内应力及畸变大,以及校直压下量偏大是导致校直裂纹率居高的主要原因。通过严格控制原材料质量,降低热处理气淬压力,优化校直压下量,可降低校直裂纹率。

5CrMnMo心轴热处理工艺研究

5CrMnMo属于热作模具钢，具有与5CrNiMo类似的性能，适于制作要求较高强度和高耐磨性的锻模和其他零件。5CrMnMo钢的淬透性好且其奥氏体比较稳定。

齿轮小间隙表面离子渗氮新工艺

为了克服轮齿根部小间隙表面渗氮的困难,研究了一种降低渗氮气压,提高电压来保证小间隙表面渗氮的新工艺,解决了27MnCr5钢齿轮离子渗氮产品不合格问题。