缺口对34CrNi3Mo合金钢的扭转疲劳性能的影响

以船舶主轴为实验对象,研究34CrNi3Mo合金钢作为船舶主轴时法兰与主轴连接处的疲劳寿命.利用实验将法兰与主轴连接处简化成带U型缺口的扭转疲劳试样,基于小样本量中值S-N实验法对应力集中系数为1.45的34CrNi3Mo合金钢在扭转荷载作用下进行疲劳分析,测定其在不同应力幅值下的疲劳寿命并绘制S-N曲线,估算其疲劳极限.将绘制出的S-N曲线与光滑试样的S-N曲线进行对比,结果发现疲劳寿命差别较大.利用ABAQUS软件和Fe-safe软件进行数值模拟,将试验结果与所绘的S-N曲线对比表明,S-N曲线的方程与试验结果很接近,验证了所建立的数值模型的正确性.

30CrNi3A合金钢高温锰系磷化工艺研究

部分高合金钢磷化效果不佳,甚至难以磷化。通过正交试验,对30CrNi3A合金钢黑色锰系磷化工艺进行了优化研究,分析了磷化过程中总酸、酸比、Fe2+浓度、表调时间、磷化时间等因素对磷化膜耐腐蚀性能和膜重的影响。结果表明,适当的总酸、酸比、磷化时间以及降低Fe2+浓度有利于提高磷化膜的耐腐蚀性能。为提高磷化膜的耐腐蚀性能,应尽量使磷化膜晶粒细小均匀,增加膜重,提高磷化膜中锰的含量,降低磷化膜中铁的含量。

30CrNi3MoV合金钢锻件组织细化研究

针对30CrNi3MoV合金钢锻件出现晶粒粗大的问题,对锻件原始试样进行等温退火和调质处理细化晶粒试验。结果表明,试样经热处理后,组织得到明显的细化,力学性能满足指标要求。此改进工艺已应用于实际生产中。

30CrNi3MoV高强锻件厚度和层数对抗侵彻性能的影响规律研究

针对一种新研的30CrNi3MoV高强钢锻件,研究锻件靶板结构对抗侵彻性能的影响,采用LS-DYNY有限元计算软件,对侵彻弹侵彻不同厚度、不同层数的30CrNi3MoV锻件靶板过程进行了数值计算,得到了锻件靶板的侵彻深度,获得了厚度和层数对锻件靶板抗侵彻性能的影响规律。计算和试验结果表明,30CrNi3MoV高强钢锻件具有优异的抗侵彻性能;在锻件靶板不被贯穿的极限厚度以上,单层30CrNi3MoV靶板抗侵彻能力随厚度增加而提高,与靶板厚度基本呈正比例关系;在靶体总厚度一定的情况下,多层30CrNi3MoV靶板层数越多,靶体的抗侵彻能力越弱。

船用冷凝器B30/10CrNi3 Mo V封头的热成形工艺研究

研究了B3 0 /1 0CrNi3MoV复合钢板制造船用冷凝器封头的热冲压成型工艺 ,提出了切实可行的工艺措施 ,完成了B3 0 /1 0CrNi3MoV复合钢板标准椭圆封头的加工制造 ,测试了封头的各项性能 ,结果表明 ,获得的各项性能符合设计要求。

10CrNi3MoV 30C对称双球扁钢淬透性试验研究

通过球扁钢淬透性的测定以及对中频淬火态横截面硬度分布、金相组织与晶粒度的观察评定 ,研究了 10CrNi3MoV 30C双球扁钢的淬透性。结果表明 ,10CrNi3MoV 30C球扁钢的淬透性良好 ,用端淬试验来研究 10CrNi3MoV 30C球扁钢的中频淬火是可行的。

10CrNi3MoV(L)低合金高强钢自动埋弧焊焊接性能研究

采用等强匹配的 1 0MnNi2MoTi合金焊丝和 70 5 ch熔炼焊剂 ,通过改变焊接线能量及道间温度对不同碳含量连铸 1 0CrNi3MoV低合金高强钢板焊接性进行了研究。结果表明 ,连铸 1 0CrNi3MoV钢板具有较好的接头力学性能和焊接工艺适应性 ,但在较大线能量条件下 (～ 4 0kJ cm) ,接头韧性降低。为保证连铸1 0CrNi3MoV钢接头韧性水平 ,在限制自动埋弧焊线能量的同时 ,还应提高钢板韧性 。

微量硼在12CrNi3MoV调质低合金高强度钢中的作用

本文研究不同硼含量对12CrNi3MoV钢力学性能的影响及其作用机制。如酸溶硼含量B_(sol)<0.001％时,钢的韧性有所改善;而B_(sol)>0.001％时,钢的韧性随硼含量的增加而逐渐下降,这是由于Fe_(23)(CB)_6等碳硼化物的析出而引起的。

BFe30-1-1/10CrNi3 Mo V复合钢板热成形及热处理后焊接工艺研究

研究了BFe30 1 1 10CrNi3MoV复合钢板的焊接工艺和热成形工艺 ,结果表明 ,焊接后的复层铜与基层钢熔合良好 ,有效地阻止了钢侧中Fe离子对复层铜焊缝的污染。热循环引起的界面松弛对界面的剪切强度有一定的影响。

基于均方误差修正的渗碳12CrNi3钢疲劳强度预测模型

为对渗碳12CrNi_(3)合金钢提供一种安全可靠的高周疲劳强度预测方法,本文利用高频疲劳测试机,在10^(4)~10^(8)循环周次内对渗碳12CrNi_(3)合金钢疲劳试样开展应力比为-1的高周疲劳实验。采用灰色估计法对渗碳12CrNi_(3)钢疲劳数据的威布尔W(α,β,γ)参数进行评估,并通过估算的威布尔参数,进一步确定渗碳12CrNi_(3)合金钢强度预测模型的参数。考虑应力-寿命关系,结合疲劳数据的威布尔分布规律,建立了失效概率为1%时的渗碳12CrNi_(3)合金钢高周疲劳强度预测模型。从预测疲劳强度安全可靠性出发,通过均方误差(MSE)方法对模型进行修正,并将修正后模型99%MSE下界线与渗碳12CrNi_(3)合金钢疲劳寿命P-S-N曲线(不同存活率P的S-N曲线)进行对比,研究发现12CrNi_(3)合金钢疲劳寿命数据点均位于模型99%MSE下界线内,预测结果很好。研究表明,在以渗碳12CrNi_(3)合金钢为材料,加载方式为拉压条件下的实际工程中,修正后模型99%MSE下界线可以更安全地作为构件可靠性设计的下界。

中碳调质钢30CrNi3焊接工艺及生产应用

特高压断路器的重要元件密封杆材料为30CrNi3,其结构为两端封闭的中空焊接结构,30CrNi3为中碳调质钢,综合机械性能和工艺性能良,焊接性差。通过对30CrNi3进行焊接性分析,制定焊接工艺方案,进行焊接工艺试验,确定最佳的焊接工艺参数,焊接并制作试件,采用渗透检测、射线检测等无损检测方法对焊缝的表面及内部质量进行检验,同时通过焊接接头拉伸弯曲试验,验证接头的机械性能。将焊接工艺试验研究结果应用于特高压断路器密封杆的焊接,取得了良好效果。

30CrNi3钢的稀土催渗研究

对30CrNi3钢进行了稀土氮碳共渗及气体氮化试验,并与常规渗氮结果进行了对比。利用金相显微镜、显微硬度计对渗氮层深度、表面硬度进行检测并分析。结果表明：稀土催渗不仅可以加快渗氮速度,提高耐磨性,而且可以显著提高渗氮层深度及表面硬度。

模拟工业大气环境中XCS-lode钢与30CrNi3Mo钢的腐蚀行为

采用扫描电镜、X射线衍射仪和电化学测试,分析了XCS-lode钢与30CrNi3Mo钢在模拟工业大气环境中的腐蚀行为。结果表明:在模拟工业大气环境中,XCS-lode钢和30CrNi3Mo钢的腐蚀速率均随着腐蚀时间的延长呈减小的趋势,且XCS-lode钢的腐蚀速率整体比30CrNi3Mo钢的小;30CrNi3Mo钢表面腐蚀产物膜在短时间内无法形成,XCS-lode钢表面腐蚀产物膜可在极短的时间内形成;XCS-lode钢表面腐蚀产物的主要成分为电化学性质稳定的α-FeOOH,30CrNi3Mo钢表面腐蚀产物主要成分为Fe_(3)O_(4);XCS-lode钢的腐蚀产物膜阻抗明显高于30CrNi3Mo钢的,说明XCS-lode钢表面的腐蚀产物膜对钢基体的保护性能优于30CrNi3Mo钢的。

30CrNi3A调质钢高温变形过程峰值应力预测

以机械产品用30CrNi3A调质钢为研究对象,在变形温度为800~1100℃,应变速率为0.1~40/s的条件下通过热模拟试验机对其进行高温压缩实验,并对实验所得该试样的应力-应变曲线进行分析。以实验所得数据为基础,建立在高温变形过程中该金属材料流变峰值应力的本构方程,并通过所建立的方程预测其峰值应力,同时将预测所得结果与实测值进行比较。结果表明,通过双曲余弦本构方程预测所得峰值应力值与实测值最接近,相对误差的均值小于4.1%,预测效果比较理想。

30CrNi3与Q235B异种钢焊接工艺研究及生产应用

特高压断路器的重要元件支撑焊装设计选择材料为30CrNi3与Q235B。30CrNi3为中碳调质钢,综合力学性能和工艺性能良,焊接性能差,通过30CrNi3与Q235B焊接性分析,制订焊接工艺方案,进行焊接工艺试验,确定最佳的焊接工艺参数;采用射线检测、渗透检测等无损检测方法验证焊缝的表面及内部质量,通过拉伸及弯曲试验,验证焊接接头的力学性能。将试验研究结果应用于超高压断路器支撑座的焊接,取得良好效果。

30CrNi3A材料碳氮共渗等温淬火的应用研究

通过拉伸、冲击、硬度测试和显微观察等手段,研究了30CrNi3A经碳氮共渗+等温淬火+冷处理+低温回火处理后原始组织、等温温度对力学性能的影响。结果表明,提高材料纯洁度和组织均匀性可有效提高材料力学性能,满足设计要求,经840℃碳氮共渗,选用合适的温度等温淬火可获得满意的综合力学性能。

激光修复PCrNi3MoVE钢组织与力学性能研究

针对PCrNi3MoVE钢制炮用受损零部件的高性能修复需求,研究用30CrNi2MoVA钢粉末激光修复PCrNi3MoVE钢的组织演化与力学性能。结果表明:激光修复PCrNi3MoVE钢沉积态的显微组织从基材区到修复区,顶部存在显著变化,组织明显不均匀。修复试样的抗拉强度达(1 085±9)MPa,冲击韧性为(56±10)J/cm^(3),均高于PCrNi3MoVE钢基材锻件标准,伸长率为7.5%±1.5%,略低于锻件。修复试样的断裂方式为韧性断裂,冲击断裂方式为准解理断裂。

30CrNi3MoV钢的热变形行为及热加工图

采用Gleeble-3500热模拟试验机对30CrNi3MoV钢进行单向热压缩试验,研究了其在变形温度950~1150℃、应变速率0.01~10 s^(-1)的热变形行为,构建了应变补偿型流变应力本构方程,并绘制出该钢的热加工图。结果表明,30CrNi3MoV钢真应力-真应变曲线有3种不同特征:高温小应变速率时,表现为典型的动态再结晶过程;低温小应变速率时,曲线为动态回复特征;应变速率较大时,应力随应变的增大而增大,无明显的峰值应力。采用5次多项式拟合构建的应变耦合流变应力本构方程具有高的精确度,采用该方程获得的预测值与试验值的平均相对误差为3.2%,相关性系数R值为0.993。从热加工图中得到试验钢最佳的热加工工艺参数范围是:变形温度为1020~1150℃、应变速率为0.03~0.35 s^(-1)。

工程机械用30CrNi3MoV钢的热处理与组织性能

对比分析了锻态和调质态电渣重熔和非电渣重熔30CrNi3MoV钢的显微组织和力学性能,在此基础上,研究了Mn和Si含量对非电渣重熔钢组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明:电渣重熔并不能改善锻态试验用钢的晶粒度,但是贝氏体组织会有所细化;经过调质热处理后,电渣重熔钢和非电渣重熔钢的晶粒都有明显细化,组织都为细小回火索氏体;调质态电渣重熔钢和非电渣重熔钢具有相似的力学性能,且都满足工程机械用钢的使用要求。Mn含量的提高有利于细化调质态非电渣重熔钢的晶粒,而Si含量的提高对晶粒度的影响较小;适当增加Mn和Si元素含量有助于提高试验用钢的抗拉强度、屈服强度和布氏硬度,但是塑性和低温冲击韧性会有所降低;调质态非电渣重熔钢中增加Mn含量会降低材料的耐腐蚀性能,而增加Si含量有助于提高材料的耐腐蚀性能。同时增加Mn和Si含量的调质态非电渣重熔钢具有较好的强塑性、-40℃冲击韧性和耐蚀性能。