曲柄高温形变淬火工艺应用

<正> 曲柄服役时承受拉、压和弯曲应力及小能量多次冲击力作用。因此曲柄应用良好综合力学性能。技术要求:σ_b≥950MPa,σ_s≥800MPa,δ_s≥12％,φ≥45％,α_k≥60J/cm~2,HRc30～40。采用35CrMoA钢制造。原工艺流程:锻造——正火——淬火——高温回火——机械加工。按此工艺流程时而出现魏氏组织。笔者试验采用高温形变淬火得到强韧     

YF45MnV易切削钢与45钢的切削加工性对比研究

非调质易切削钢YF45MnV具有优良的机械物理性能,是经过精密锻造或热轧并控制冷却后即可达到通过调质处理才能获得的良好综合性能的一种高效节能钢材。为研究非调质易切削钢YF45MnV的切削加工性能,通过对YF45MnV易切削钢与调质45钢进行切削加工性对比试验研究,验证了YF45MnV易切削钢比调质45钢具有更优良的切削加工性,并给出合理的切削用量。     

不同应力状态下硬面涂层材料的疲劳强度

采用弯曲疲劳和拉-压疲劳试验,比较了45钢基体上真空熔覆镍基合金/WC复合涂层试样在不同应力状态下的疲劳强度,并与45钢基体材料进行了对比。结果表明：在弯曲疲劳时,在相同寿命的条件下,正火后涂层试样比无涂层试样的承载能力提高80MPa左右；当N＜3×10~4时拉-压疲劳时,涂层试样的疲劳强度小于无涂层试样,而N＞3×10~4时拉-压疲劳时,则相反；在相同寿命的条件下,涂层试样的弯曲疲劳强度比拉-压疲劳大75MPa左右,而无涂层试样则大25MPa左右。     

S135钻杆钢的单轴疲劳性能对比

通过疲劳试验测定了S135钻杆钢在单轴对称拉-压和扭-转加载条件下的疲劳寿命,应用回归分析方法得到了单轴疲劳寿命的定量公式,并对疲劳断裂的机制进行了分析。结果表明:在双对数坐标中,疲劳寿命与有效应力幅呈良好的直线关系;扭-转疲劳极限与拉压疲劳极限之比为0.682;拉-压加载和扭-转加载下的裂纹均萌生于试样表面;拉-压疲劳试样的裂纹扩展以疲劳条带为主要特征;扭-转疲劳试样的裂纹扩展以剪切型涟波花样为主要特征。     

YF45MnV非调质钢在机床丝杠上的应用

微合金非调质钢是70年代初开发出来的一种节能钢。它是在中碳钢中加入微量的钒钛等强碳化物形成元素,在控温轧制和控温冷却过程中,产生沉淀析出强化,使其轧后的机械性能达到中碳钢调质后的水平。因而用非调质钢制造的机械零件,无需再经调质处理,简化了生产工序,节约了大量能源。 本文在使用YF45MnV非调质钢代替调质45钢制造机床丝杠方面进行了较系统的试验研究。 一、 YF45MnV钢的化学成分及性能 1.YF45MnV钢的化学成分及机械性能 我厂生产的MAZAK、MATE等机床的走刀丝社原来采用45钢调质处理,在丝杠加工中加工性能差、工序长,能耗…     

48MnV钢拉压疲劳过程中的磁记忆信号变化

为探索金属磁记忆信号在材料疲劳过程中的变化规律，选用48MnV钢为材料，以其疲劳极限为负载作标准拉压疲劳试验，并采用金属磁记忆诊断仪检测材料疲劳过程中磁记忆信号的变化。试验结果表明，磁记忆信号在整个疲劳过程中表现出振荡、突变和收敛三大规律，即：磁记忆信号随疲劳循环次数的增加而上下振荡；在500万次疲劳循环附近，磁记忆信号存在一个突变点；该突变点前后，磁记忆信号随疲劳循环次数增加均有明显的收敛现象。     

基于均布临界域本征损伤耗散的疲劳极限等量关系

疲劳极限预测是工程结构件复杂载荷下抗疲劳设计重要基础。应力场强理论,无法给出考虑平均应力的疲劳极限关系,属于临界域准则,而临界点准则无法刻画高周疲劳损伤局部域特点,与高周疲劳损伤特点不相吻合。基于连续介质损伤力学及其不可逆热力学框架,建立一种基于高周疲劳损伤临界域本征损伤耗散的疲劳极限等量关系模型。该等量关系包括考虑拉压异性的含平均应力的拉伸疲劳极限和对称旋转弯曲疲劳极限与对称扭转疲劳极限之比。运用含平均应力的拉伸疲劳极限预测模型,对两种常见铝合金LC4和LC9进行寿命预测,结果表明所提模型优于现有的单一线性(GOODMAN和THORDBERG)和GERBER椭圆疲劳极限等量关系模型,与试验吻合较好,单一线性疲劳极限等量模型无法刻画拉压异性。利用对称旋弯-对称扭转疲劳极限比值预测模型分别对11种常见金属材料疲劳性能进行预测,结果表明所提模型明显优于基于应力场强法导出的比值预测模型。基于均布临界域本征损伤耗散开展疲劳极限预测,为金属材料疲劳强度预测研究提供了新思路。     

汽轮机叶片材料的疲劳板取与疲劳寿命估算

研究了汽轮机叶片材料２Ｃｒ１３马氏休不锈钢在室温到４５０℃之间拉－拉或拉－压疲劳试验过程中平均应力与疲劳极限之间的关系,结果表明,平均应力与疲劳极限之间的关系与Ｇｅｒｂｅｒ关系式吻合。根据室温疲劳极限值导等效理论疲劳极限与应力疲劳寿命估算公式,并通过引入频率因子对疲劳寿命公式进行修正,推出２Ｃｒ１３钢在不同频率条件下的应力疲劳寿命公式,并进行了试验验证。     

汽轮机叶片材料的疲劳板限与疲劳寿命估算

研究了汽轮机叶片材料２Ｃｒ１３马氏休不锈钢在室温到４５０℃之间拉—拉或拉—压疲劳试验过程中平均应力与疲劳极限之间的关系。结果表明,平均应力与疲劳极限之间的关系与Ｇｅｒｂｅｒ关系式吻合。根据室温疲劳极限值导出等效理论疲劳极限与应力疲劳寿命估算公式,并通过引入频率因子对疲劳寿命公式进行修正,推出２Ｃｒ１３钢在不同频率条件下的应力疲劳寿命公式,并进行了试验验证。     

N含量对移动容器用正火钢组织及性能的影响

为适应移动容器行业减重需求,采用V-N微合金技术,通过细化晶粒和析出强化机制,研发出60 kg级高强度移动容器用正火钢,揭示出不同N含量对正火态钢板组织、性能及其热加工温度适应性影响的规律。V含量在0. 14%～0. 20%范围时,随着N含量由0. 094‰提高至0. 129‰,平均晶粒直径由3. 31μm细化至2. 89μm,屈服强度上升了24 MPa,达到512 MPa,抗拉强度为668 MPa,下降了27 MPa,-40℃低温冲击吸收能量略有提高;当N含量提高至0. 198‰时,平均晶粒直径细化至1. 96μm,屈服强度进一步上升至525 MPa,抗拉强度变化不大,为665 MPa,-40℃低温冲击吸收能量显著提升,平均值达到146 J,较N含量0. 094‰时提高了83 J。研究表明,N含量为0. 198‰的钢板对热成型温度的适应性显著改善,热成型温度从870℃提高至950℃时,钢板晶粒粗化程度小,晶粒度仍维持在10级以上水平。     

ZG25I与ZG32MnMoNicu铸钢材料疲劳性能对比试验研究

对我国某厂研制的 ZG32MnMoNiCu 铸钢和生产中应用的 ZG25 Ⅰ的疲劳性能进行了对比研究。用常规单点试验法测定了两种材料的 S—N 曲线(带缺口试样),用成组对比试验法对两种材料的疲劳寿命进行了对比分析。试验结果表明:ZG32MnMo-NiCu 铸钢的拉—拉疲劳极限(带缺口试样)比 ZG25 Ⅰ提高25.6%,对称拉压疲劳极限提高23%:在成组对比试验的载荷工况下,当置信度为95%时,ZG32MnMoNi Cu 铸钢的中值疲劳寿命是 ZG25Ⅰ材料中值疲劳寿命的3.6～6.1倍。     

加工残余应力对Ti-6Al-4V试样高周疲劳性能的影响

为探究加工残余应力对高周疲劳性能的影响,以Ti-6Al-4V材料为研究对象,测试获得了相同表面粗糙度、不同表面残余应力试样的高周疲劳性能。结果表明,该材料的疲劳试样在加工时会产生较高的残余压应力,不同加工工艺下的试样表面残余应力变化较大;在残余应力-寿命双对数坐标下,试样表面残余压应力和疲劳寿命近似成线性关系。随着应力幅的降低,残余压应力对疲劳寿命的提升越来越明显,加工表面残余压应力最高可使疲劳寿命增大约350倍;表面残余压应力从-100 MPa增大到-230 MPa和-430 MPa时,疲劳极限强度分别增大约13.6%和18.2%。为此,在进行Ti-6Al-4V合金高周疲劳性能测试时,必须控制试样表面残余应力水平,以确保数据的可靠性、降低数据的分散性,推荐对加工后试样进行严格的消除残余应力处理。     

制动盘热机开裂机理的模拟研究

综合考虑灰铸铁物理属性随温度变化规律、拉/压各向力学性能差异和弹塑性应变应力关系,采用有限元计算方法,研究灰铸铁制动盘在不同制动工况下的温度场、应力场、应变场以及热机裂纹强度,揭示制动盘热机开裂原因及裂纹分布规律。热机耦合计算结果表明制动盘在初始制动速度为180 km/h下,最大温度为360℃、径向压/拉应力275MPa/85 MPa、周向压/拉应力为374 MPa/100 MPa、径/周向塑性应变为-4.6×10~(-5)/-6.75×10~(-5)。热机开裂计算结果表明径向裂纹尖端应力强度因子ΔK为6.69MPa·m~(1/2)大于周向裂纹尖端应力强度因子5.49 MPa·m~(1/2),径向裂纹张开距离大于周向裂纹张开距离,证明制动盘表面裂纹分布以径向裂纹为主且径向裂纹尺寸大于周向裂纹。     

18CrNiMo7-6高铁齿轮钢的疲劳极限评定

在不同最大循环应力(600～880 MPa)和应力比0.1下对18CrNiMo7-6高铁齿轮钢进行棘轮试验和疲劳试验，先通过对稳定阶段的棘轮应变差值和温升与最大循环应力进行拟合来预测疲劳极限，然后再基于由棘轮应变差值和温升计算的断裂疲劳熵来预测疲劳极限，并将不同方法的预测结果与试验结果进行对比。结果表明：由稳定阶段的棘轮应变差值和温升与最大循环应力的线性拟合得到的疲劳极限分别为664.9,681.4 MPa,与由疲劳试验得到的疲劳极限(689.0 MPa)的相对误差分别为1.11%,3.50%,说明用这2种方法预测疲劳极限的精度较高；当最大循环应力为673.2 MPa时，断裂疲劳熵值由0.1 MJ·m^-3·K^-1以下突变增至0.46 MJ·m^-3·K^-1,由此预测得到的疲劳极限为673.2 MPa,与疲劳试验结果的相对误差为2.3%,预测精度较高。     

用YF40MnV代替中碳调质钢制造蜗杆类零件

文章介绍了YF40MnV易切削非调质钢在蜗杆类零件上的应用，并与45、40Cr等中碳调质钢的机械性能和化学成分作了分析对比，阐述了它的几个特性。     

原油储罐用钢08MnNiMoVR的开发

采用Ni、Mo、V等化学元素，并采用“低C-高Al-微量Ti”系低碳贝氏体钢成分，进行TMCP＋回火工艺生产大型原油储罐用高强度钢板，各项力学性能结果表明：厚度为12-40mm，屈服强度〉490MPa，拉伸强度为610-730MPa，-20℃的AKv≥100J的钢板能够满足大型原油储罐用高强度钢板的要求。     

高速列车金属陶瓷复合材料制动闸片的制备与性能

用粉末冶金热压工艺制备了高速列车用金属陶瓷制动复合闸片，并进行了力学性能、显微组织和摩擦性能试验。研究表明：该制动闸片烧结体的抗压强度达到280MPa以上，抗弯强度34MPa，在300km/h制动时闸片的摩擦系数为0.32，与法国TGV闸片相当，磨损率为0.17cm^3/MJ，具有良好的制动性能，能对运行速度达300km/h的高速列车实行有效制动。     

激光能量对激光冲击强化45钢摩擦磨损性能的影响

在不同激光能量(4,6,8 J)下对45钢试样表面进行激光冲击强化,研究了激光能量对试样显微硬度、残余应力、微观结构和摩擦磨损性能的影响。结果表明：随着激光能量的增加,45钢的晶格畸变程度、残余压应力、显微硬度和耐磨性能不断提升。在8 J激光能量下,45钢的表面(211)晶面半高宽、残余压应力和显微硬度分别增加到3.50°,500 MPa, 345 HV,摩擦因数和磨损质量损失分别减小到0.61和157 mg,同时磨损表面剥落物最少,犁沟的深度和宽度最小。45钢摩擦磨损性能的提升与激光冲击强化诱导的高密度位错结构和高幅值残余压应力有关。     

PLG2Z 型真空高频拉压疲劳试验机

天水红山试验机厂生产的该型试验机,由主机、振动控制柜、温度控制柜以及真空机组等四部分组成。根据用户需要,可附有弯曲、扭转以及高温板材拉压的试验夹具。可用以测定黑色金属及其合金在高温真空或室温状态下的拉伸、压缩或拉压交变负荷下的疲劳极限。     

800 MPa级高强钢埋弧焊用烧结焊剂的研制及性能

研制了一种800 MPa级高强钢埋弧焊用烧结焊剂,使用该焊剂配合焊丝对Q690E高强钢板进行埋弧焊,研究了该焊剂的焊接性能以及接头的显微组织和力学性能。结果表明:该焊剂配合专用焊丝施焊后,焊缝脱渣性良好,无黏渣和压坑,且与母材过渡平滑,焊缝显微组织为粒状贝氏体,其有害元素和H_2O含量均满足标准要求;接头力学性能优异,抗拉强度为760~900 MPa,屈服强度不小于690 MPa,伸长率不小于15%,-40℃冲击功不小于47 J,熔敷金属扩散氢含量实测值均小于4.0 mL/100 g,均满足标准要求。