基于烧伤控制的18CrNi4A材料齿轮磨削工艺研究

为对18CrNi4A材料齿轮加工过程中出现的磨削烧伤现象进行有效控制与预防,从而达到改进工艺、延长寿命的目标,利用ABAQUS有限元仿真方法,建立了齿轮磨削仿真模型,研究了18CrNi4A材料齿轮磨削过程中砂轮线速度、磨削切深等工艺参数对磨削温度场的影响规律,确立了各工艺参数对磨削温度场影响的权重,为实现基于烧伤性能变化的磨削参数控制研究提供了参考.进行了18CrNi4A材料齿轮磨削加工试验,验证了有限元仿真分析的可信性,并得到了18CrNi4A材料的磨削烧伤临界温度,能够对18CrNi4A材料齿轮磨削加工工艺参数的确定提供一定的理论指导.

纳米复合材料Fe_(3)O_(4)@RGO@C_(18)对四环素的吸附研究

将制备的Fe_(3)O_(4)磁性粒子外层包裹了一层RGO(石墨烯),又继续在Fe_(3)O_(4)@RGO材料表面修饰了C_(18),从而得到了Fe_(3)O_(4)@RGO@C_(18)纳米材料。对所制备的样品材料进行形貌、结构等的表征,并对水中的四环素进行了吸附实验的研究。通过对Fe_(3)O_(4)@RGO@C_(18)纳米材料的红外线光谱检测,扫描电子显微镜检测,透射电子显微镜,能谱,磁性进行表征,同时用磁性纳米材料吸附水中的四环素,考察了溶液pH、反应温度、震荡时间、初始四环素的浓度等因素对吸附过程的影响。研究结果表明Fe_(3)O_(4)@RGO@C_(18)纳米粒子为具有类三明治结构的核壳结构且分散均匀,复合效果好,粒径很小。当pH为7、温度为25℃、振荡时间为40 min、四环素的质量浓度为80 mg/L时为最佳条件,吸附量为77.56 mg/g。

基于磨削特征参数的18CrNi4A钢磨削热数值计算模型

磨削工序是零件成型的重要环节,磨削过程中的磨削热一直是人们关注的重点,产生的热量过大会导致磨削烧伤等问题,必须控制好磨削参数。基于磨削理论,提出了零件表面磨削接触宽度、磨削接触长度、磨削力等参数的表征方法,建立了一种磨削热的数值计算方法。通过磨削热数值计算模型,得到了磨削过程零件的表面温度。并通过18CrNi4A材料磨削加工试验,验证了磨削热计算模型的可信性,能够对18CrNi4A及其他高强钢材料磨削加工工艺参数的确定提供一定的理论指导。

18CrNi4WA钢渗碳针阀体开裂失效分析

目的研究18CrNi4WA钢渗碳针阀体开裂失效原因。方法通过化学成分分析、断口扫描分析、金相组织分析、能谱分析等测试手段,对18CrNi4WA钢渗碳针阀体的断裂模式及失效原因进行分析。结果针阀体失效件原始材料符合针阀体制造要求,但渗碳淬火温度过高,未得到最优的渗碳层组织,燃油中存在的硫元素导致喷油孔位置产生严重腐蚀,燃油局部压力的变化导致针阀体表面产生空蚀损伤,裂纹起始于喷油孔圆周面,自裂纹源向外发散呈月牙状,为典型疲劳断裂特征。结论腐蚀与空蚀损伤的协同作用加快裂纹的萌生,使针阀体在热疲劳及机械振动等交变载荷的作用下产生疲劳开裂,使用寿命大为降低。

高频电介质新材料Ba_2Ti_3Nb_4O_(18)陶瓷

采用氧化物固相反应法制备了理论密度达96、8％以上的Ba2Ti3Nb4O18高频电介质陶瓷。XRD和SEM分析表明：该陶瓷为两相混合结构，主晶相为单斜Ba2Ti3Nb4O18相，次晶相为六方Ba2Ti3Nb4O21相。1250℃／2h烧结瓷体Ba2Ti4Nb4O21相的体积分数为5％-8％，1MHz下的介电性能为：εt约为38，tanδ约为1,6×10^-4，ac约为-8．51×10^-6/℃。

原位自生Al18B4O33w/6061复合材料的组织、硬度及耐磨性能

以Al-Al2O3-B2O3为反应体系,采用接触反应法制备了原位自生Al18B4O33w/6061复合材料,利用XRD和SEM对复合材料分别进行物相分析及微观形貌观察,对比6061基体材料,研究了Al18B4O33晶须对复合材料硬度和耐磨性能的影响。结果表明,采用接触反应法,利用Al-Al2O3-B2O3反应体系可直接在6061基体材料中原位自生针状Al18B4O33晶须,Al18B4O33晶须直径为0.1~2μm,晶须伴生于Mg元素。经T6热处理后,Al18B4O33w/6061复合材料的硬度为HB 132.7,较6061基体提高了27.4%,硬度的提高机制为位错强化和细晶强化。Al18B4O33w/6061复合材料的比磨损率和平均摩擦系数分别为1.96×10-8 kg/(N·m)和0.221,较6061基体下降了12.11%和22.46%。采用原位自生工艺制备的Al18B4O33w/6061复合材料,晶须与基体材料之间的润湿性和界面结合强度良好,且晶须本身强度高,在磨损时能够起到支撑作用,减小了基体的应变和磨损,有效地提高了复合材料的耐磨性。

15CrNi3MoA代替18Cr2Ni4WA钢的试验研究

研究了 1 5Cr Ni3Mo A钢的热处理工艺及力学性能 ,并与 1 8Cr2 Ni4WA钢的热处理工艺和力学性能进行了对比实验。结果表明 ,用 1 5Cr Ni3Mo A代替 1 8Cr2 Ni4WA钢是完全可行的。

[Cu(enMe)_2]_4[H_5V_(18)^(IV)O_(42)(Cl)]·8H_2O:由金属-氧簇和金属配合物构筑的微孔材料的合成和结构

合成了标题化合物[Cu(enMe)2]4[H5VIV18O42(Cl)]8H2O 1,晶体属于四方晶系,P4/nnc空间群,晶胞参数a = 15.0034(3), c = 18.8149(3) ? V = 4235.27(14) ?, Z = 2, Dc = 2.055 g/cm3, Mr = 2620.74, m = 2.988 mm-1, F(000) = 2608, R = 0.0766, wR = 0.2118, S = 1.193, (Δr)max = 0.969×103 , (Δr)min = 0.454×103 e/3。化合物1的阴离子[VIV18O42(Cl)]8-通过金属配合物阳离子[Cu(enMe)2]2+连接形成3-D骨架结构。

TiC_p/30CrNi4Mo复合材料的制备及其摩擦磨损性能

采用高能球磨与热压相结合的方法制备含体积分数30%TiC增强颗粒的30CrNi4Mo复合材料,观察复合材料的显微组织、颗粒分布情况,检测复合材料的力学性能,并探讨复合材料在不同状态下的摩擦磨损行为。结果表明:50 MPa压力下,1 100℃热压烧结获得的复合材料中TiC颗粒较均匀地分布在基体中,与基体结合牢固,基体为珠光体、铁素体以及少量残余奥氏体;复合材料相对密度达97.6%,密度仅为6.83 g/cm3,抗拉强度达1 083MPa,伸长率为1.0%,硬度为53 HRC;高含量TiC颗粒的加入可极大提高TiCp/30CrNi4Mo复合材料的耐磨损性能,干摩擦和油摩擦条件下都表现出了优异的耐磨损性能,且在高速高载荷下显示了更为显著的优势,200 N载荷下400 r/min干摩擦30 min,TiCp/30CrNi4Mo复合材料的质量磨损量仅为铸态30CrNi4Mo材料的1/16左右;400 N载荷下200 r/min干摩擦30 min,TiCp/30CrNi4Mo复合材料的质量磨损量仅为30Cr Ni4Mo的1/10左右。干摩擦时载荷增加,TiCp/30Cr Ni4Mo复合材料的摩擦因数先上升后下降,随滑动速度增加,摩擦因数减小。干摩擦时,在不同载荷和滑动速度下,TiCp/30CrNi4Mo复合材料主要表现为轻微的磨粒磨损,显示出良好的耐磨损性能。

Gr/Al-18Si-4Cu-Mg复合材料切削力仿真实验研究

利用Abaqus有限元分析软件,对石墨烯/Al-18Si-4Cu-Mg复合材料的铣削过程进行有限元模拟仿真,并对石墨烯质量百分含量为0%~0.7%的四组样品进行铣削性能测试,研究石墨烯/Al-18Si-4Cu-Mg复合材料的切削力变化特征。结果表明,Abaqus有限元软件建立的切削力模型与实测铣削力曲线变化趋势相似,说明Abaqus有限元仿真软件对石墨烯/Al-18Si-4Cu-Mg复合材料的切削仿真与实际铣削过程吻合;对比石墨烯质量百分含量分别为0.5%和0.7%时两组材料在不同主轴转速、切削深度及进给量条件下的切削力仿真曲线和实测铣削力曲线,表明当石墨烯含量为0.5%时石墨烯/Al-18Si-4Cu-Mg复合材料的强化相分布更均匀,切削力幅值变化相对较小。

W18Gr4V钢材料的圆板牙热处理工艺研究

利用高速钢板牙的热处理工艺,通过W18Gr4V钢作为圆板牙的材料,对于淬火工艺、回火工艺等热处理过程进行详细分析,质量检验的结果表明:采用压具回火可以有效避免回火工件变形;被切削捧料的材料性能、切削速度,对于螺纹外径均有一定的影响;W18Gr4V材料只有经过正火或球化退火才能进行粗加工。这一研究对于的圆板牙热处理工艺的改进具有明显的借鉴价值。

18CrNi4A钢锻件冲击韧性的改进工艺研究

18CrNi4A钢锻件的冲击韧性低。对其进行了一系列的工艺试验,确定了合适的预备热处理工艺参数。采用改进后的热处理工艺,在保证锻件强度满足要求的前提下,达到了有效提高主动齿轮轴冲击韧性的目的。

喷丸处理对Al_(18)B_(4)O_(33)晶须增强铝基复合材料残余应力和微观结构的影响

对Al_(18)B_(4)O_(33)晶须增强铝基复合材料进行常规喷丸(室温)与热喷丸(200℃)处理,研究了喷丸处理后表层残余应力分布,采用X射线衍射线形分析方法对表层微观结构进行表征,并研究了其显微硬度。结果表明:喷丸处理后复合材料表层的残余压应力随着距表面距离(深度)的增加先增大后减小,且热喷丸处理后的残余压应力大于常规喷丸处理后的;随着深度的增加,喷丸处理后表层的晶块尺寸增大,微观应变减小,且热喷丸处理后的晶块尺寸与微观应变小于常规喷丸处理后的;喷丸处理后表层的位错密度与硬度随着深度的增加而降低,且热喷丸处理后的位错密度与硬度均高于常规喷丸处理后的。

20Cr2Ni4A替代18Cr2Ni4WA齿轮材料钢的加工试验

为了降低采煤机和掘进机齿轮材料成本及生产成本,试验用20Cr2Ni4A制造齿轮零件,采用合适的热处理工艺参数保证满足零件设计要求以替代18Cr2Ni4WA齿轮材料。

ZK60和Al_(18)B_4O_(33)w/ZK60高温压缩流变应力行为的研究

为了分析ZK60镁合金和Al18B4O33W／ZK60复合材料的高温热变形行为，研究其高温流变应力与应变速率、变形温度之间的关系和组织情况，确定其应变速率敏感指数m和表观激活能Q.利用Gleeble-1500D热模拟试验机，在变形量为60％和不同温度、不同应变速率的条件下对其进行高温热压缩变形，研究表明：在温度为573-673K和应变速率为0，001～0．1s^-1范围内，镁合金的应变速率敏感指数m值为0.14，复合材料的m值为0.12；合金的表观激活能Q值为226-254kJ／mol；复合材料的Q值为254—283kJ／mol.

18Cr2Ni4W热处理变形探究

通过试用国内新材料18Cr2Ni4W制造行星齿轮、太阳轮、直齿轮和斜齿圆柱齿轮等,研究经过热处理工艺后引起工件尺寸的变化规律:采用了打印标记,热处理前后直接测量长度尺寸的方法获取数据,并对所得数据记录、制表和曲线处理,得出齿轮轴轴向尺寸缩短、齿轮公法线尺寸变大、齿轮内孔尺寸缩短的变形规律.

W18Cr4V钢锻坯裂纹的产生与控制

W18Cr4V钢是机械加工中最主要的刀具材料之一,其具有很高的金属切削性能（如热硬性及耐磨性等）,但其硬度高、塑性低,可锻性较差,主要有锻造变形抗力大,成形较困难,易出现过热、过烧和裂纹、白点等缺陷.几年来,我厂生产的W18Cr4V饼类片铣刀锻坯在锻造过程中,经常有裂纹现象产生（在实际生产中其他材质的金属钢锭、钢材在锻造过程中锻坯裂纹也时有发生）,这就造成了不同程度的原材料浪费及生产损失.特别是近几年来企业面临多种困难（资金紧张、原材料供应紧缺等）局面,就此进行了多方调查及资料收集,对此类问题进行了较充分的研究.其结果的推广,势必给企业的生产带来一定的经济效益.

高速钢刀具材料的发展历史

1898年，美国机械与管理工程师泰勒（Taylor F．W．）和冶金学家怀特（White M．）研制发明了高速钢，并作了系统切削试验。当时他们确定的高速钢成分为C-0．67％，W-18．91％，Cr-5．47％，Mn-0．11％，V-0．29％，F-余量，与后来的W18Cr4V成分很接近。高速钢刀具可用30m／min的速度切削钢材，其效率比过去用的碳素工具钢和合金工具钢提高了好几倍，为美国当时的机械工业生产赢得了巨大的经济效益。