重型汽车后桥主动锥齿轮的失效分析

采用扫描电镜、光学显微镜、火花放电原子发射光谱仪、定氢仪以及布氏硬度计对重型汽车后桥主动齿轮失效原因进行了分析。结果表明:失效齿轮的各项性能指标均满足标准要求,氢含量较低,失效原因主要是由于预紧力过大致使在齿轮轴尾部螺纹空刀槽与花键连接处应力集中导致的延迟断裂失效。     

大规格棒材粗轧过程数值模拟及表面缺陷分析

利用有限元软件MSC.MARC对南钢棒材厂大规格棒材热轧生产线粗轧过程进行有限元模拟,分析轧件粗轧后断面形状尺寸、温度、等效塑性应力应变和宽展情况,探讨轧件表面缺陷产生的原因及位置。模拟得出,粗轧过程中轧件变形的不深入及不均匀性导致最终产品在轧件圆断面45°角表面附近延长度方向容易产生缺陷。预测的轧件表面缺陷位置与现场实际缺陷位置吻合,验证了有限元模型的正确性,为现场实际生产和工艺优化提供了参考数据。     

基于差分进化算法的大棒材粗轧孔型系统优化

以南钢大棒材粗轧生产线为研究背景,以能耗最小和变形均匀为目标,采用差分进化算法对其粗轧工艺进行优化,并设计了相应的粗轧孔型系统。利用MSC.Marc有限元软件建立了粗轧工艺的三维弹塑性热力耦合有限元模型,通过现场试验数据验证了模型的正确性。同时对新工艺进行有限元模拟计算,并与现有工艺进行对比分析。结果表明:新工艺及孔型系统的道次变形均匀、中间坯尺寸精确,粗轧轧制总能耗降低了7.13%。     

超低碳低屈服点钢组织与性能研究

设计了超低碳低铌、超低碳低镍和超低碳3种低屈服点抗震钢,采用相同工艺生产出70 mm厚钢板。研究了这些钢的组织和力学性能。结果表明,超低碳低铌和超低碳低镍钢轧后综合力学性能均达到了要求;3种钢的最终组织均为单一的铁素体,但超低碳低铌钢具有最优的塑性和超低温冲击韧度,其晶粒尺寸为50~100μm。     

圆盘剪剪切工艺优化研究

基于ANSYS/LS-DYNA有限元模拟软件, 以南京钢铁联合有限公司中板厂Q235钢板剪切过程为研究对象, 研究了在不同工艺参数条件下, 钢板的剪切力和侧向力的变化情况, 分析了不同工艺参数对Q235钢板的剪切力和侧向力的影响。结果表明: 22 mm厚的Q235钢板, 最佳侧向剪切间隙为1.0 mm左右; 随着剪切钢板厚度的增加, 最佳侧向剪切间隙值为钢板厚度的4.55%; 重叠量为-4.5 mm处, 侧向力达到最小值, 为12.893 kN; 剪切力和侧向力也随着剪切速度的增大而增大, 增大幅度为5%～8%。     

高压锅炉管用P91钢热处理工艺优化

利用正交试验研究P91钢热处理工艺与性能之间的关系,并通过热处理及生产试验验证,最终对其热处理工艺进行优化。结果表明,影响P91钢性能的主次顺序为回火温度、回火时间、正火温度和正火时间。通过引入客户对P91钢力学性能的要求为衡量指标,并试验验证,得出P91钢经过（1 050±10） ℃正火,（770±10） ℃、（210±10） min回火后,获得了良好的力学性能和细小均匀的回火板条马氏体组织,热处理及生产试验验证达到预期目标,可在生产中推广实施。     

高速列车车轴用DZ2钢的腐蚀疲劳性能

通过盐雾腐蚀试验和旋转弯曲疲劳试验研究了新研发的高速列车用DZ2车轴钢的腐蚀疲劳性能,并与进口EA4T车轴钢进行对比。结果表明,两种车轴钢的组织均为高温回火马氏体,且DZ2车轴钢的组织更为细小;与未腐蚀试样相比,盐雾腐蚀能显著降低车轴钢的疲劳强度,DZ2车轴钢腐蚀后疲劳强度下降比例明显低于EA4T车轴钢;在相同腐蚀条件下,DZ2车轴钢的腐蚀疲劳强度和疲劳寿命均高于EA4T车轴钢。因此,新研发的DZ2车轴钢腐蚀疲劳性能优于进口的EA4T车轴钢。     

回火工艺对高速列车用DZ2车轴钢组织及力学性能的影响

通过试验研究了不同热处理工艺对高速列车用DZ2车轴钢组织及力学性能的影响。结果表明,在580～700℃之间回火时,新开发的高速列车用DZ2车轴钢组织均为回火索氏体组织;随着回火温度的升高,试验料中马氏体位相逐渐消失,位错密度下降,碳化物逐渐析出和球化;随着回火温度的提高,试验钢抗拉强度和屈服强度逐渐下降,断面收缩率、断后伸长率和冲击韧性逐渐增加,其中,在640℃以下回火时,冲击韧性增加的幅度比较显著,当回火温度高于640℃时,冲击韧性提高幅度较小。     

高速列车制动盘用Cr-Mo-V钢的导热特性

采用激光脉冲试验法研究不同淬火和回火工艺对高速列车制动盘用Cr-Mo-V钢在50～800℃时的比热容、热扩散系数和导热系数。结果表明,当试验温度低于700℃时,随着试验温度的提高,试验料热扩散系数和导热系数逐渐降低,比热容逐渐提高;当试验温度超过700℃时,试验料热扩散系数和导热系数又随之提高,比热容随之下降。当试验温度低于700℃时,随着回火温度或淬火温度的提高,试验料在不同试验温度条件下热扩散系数和导热系数均稍有提高,比热容稍有降低;当试验温度为800℃时,几组试验料的比热容、热扩散系数和导热系数基本相当。      

基于热加工图法的热轧SAE4137棒材表面质量控制

 采用MMS-200热模拟试验机,在变形速率为0.1~10 s-1、变形温度为900~1 150 ℃以及最大变形量为70%的变形条件下对SAE4137钢进行等温热压缩试验。依据试验结果,基于动态材料模型以及Murthy失稳判定准则下,绘制出SAE4137钢在不同真应变下的热加工图,得到SAE4137钢在成形时的加工稳定区、失稳区以及推荐加工区间。通过微观组织分析进行验证,并结合南钢中间方坯（215 mm×235 mm）经过4道次精轧轧制[?]150 mm大棒材实际情况,预判SAE4137钢棒材生产过程中表面可能产生的缺陷及位置。