易切削钢中夹杂物及锡的形态

研制了一种新型含锡易切削钢.在锡含量小于0.05%(质量分数)时,钢材具有良好的易切削性能,其力学性能也达到了国家标准.在扫描电镜下观察了钢中夹杂物和断口的形貌,利用能谱分析了夹杂物的成分.结果表明,钢中的复合夹杂物主要由氧化物和Mns组成.多数呈球形或纺锤形,在断口及夹杂物的表面上锡明显偏析.     

低碳高硫含锡锑复合易切削钢

对复合添加少量Sn和Sb或Sn和Bi的低碳高硫易切削钢做了切削和高温热塑性实验. 结果表明:试样在长时间的高速切削条件下刀具后刀面磨损很小,其易切削性能明显优于SAE1215钢. 含Sn和Sb的钢样在750～950℃温度范围内塑性较差,在1050～1300℃范围内具有良好的塑性. 扫描电镜及能谱分析表明:钢中Sn和Sb元素在晶界、MnS夹杂物内及MnS边界处均存在;大部分的Bi元素附着在MnS夹杂物上,一部分弥散分布在钢的基体中;钢中MnS夹杂主要呈球状和纺锤状.     

Fabrication of silicon nitride／boron nitride nanocomposite powder

Si3N4/BN nanocomposite powders with the microstructure of the micro-sized α-Si3N4 particles coated with nano-sized BN particles were synthesized via the chemical reaction boric acid,urea,and α- Si3N4 powder in a hydrogen gas.The results of XRD,TEM,and selected area electron diffraction showed that amorphous BN and a little amount of turbostratic BN(t-BN) were coated on Si3N4 particles as the second phase after reaction at 1100℃.After re-heating the composite powders at 1450℃ in a nitrogen gas,the amorphous and turbostratic BN is transformed into h-BN.These nanocomposite powders can be used to prepare Si3N4/BN ceramic composites by hot-pressing at 1800℃,which have perfect machinability and can be drilled with normal metal tools.     

定向凝固研究易切削钢中硫化物的生成行为

通过定向凝固实验研究了易切削钢中硫化物的生成过程,并建立了枝晶臂间距、硫化物的平均直径与凝固条件之间的关系.实验结果表明:随着温度梯度和拉速的增大,MnS的平均直径减小,数量增多;定向凝固过程中硫化物的完全析出温度大约在固相线温度下100℃左右,MnS形态的改变,主要受其组成元素的活度影响,即MnS形态的改变受其界面自由能的影响;对定向凝固实验中钢的枝晶臂间距、硫化物的平均直径与凝固条件的关系进行了拟合,拟合结果与前人研究结果相吻合.     

TZP-BN-10%Si3N4可加工复合材料的制备及其性能研究

利用热压烧结制备出TZP(四方氧化锆多晶体) BN 10%Si3N4复合材料,BN的体积分数分别为0,5%,10%,15%,20%,30%,40%.当BN的体积分数不小于15%时,复合材料可用硬质合金钻头钻孔.在固定轴向压力下,钻孔速率随BN含量呈线性增长,同时,抗弯强度与断裂韧性则随BN含量的增加而下降,当BN的体积分数小于20%时下降缓慢,当BN的体积分数大于20%时下降迅速.当BN的体积分数等于20%时,复合材料具有最佳的综合性能:抗弯强度为637MPa,断裂韧性为9 22MPa·m1/2,钻孔速率大于2mm/min.     

Ti-- Mg 复合脱氧和硫含量对钢中夹杂物特征及 MnS析出行为的影响

采用扫描电镜/能谱仪表征了管线钢中夹杂物的形貌、尺寸、成分及数量,考察了不同 Ti/ Mg 比的钢中夹杂物特征、硫含量及脱氧产物数量对 MnS 析出行为的影响,并进行了热力学计算.结果表明：Ti- Mg 脱氧钢中夹杂物以 MgO- Al2 O3-Ti2 O3、MgO- Ti2 O3或 MgO 为核心,表面包裹或局部析出 MnS,粒径小于1.3μm,数量为300~450 mm -2,形貌为圆形、多边形和方形;夹杂物中 Ti/ Mg 原子数比为0.05~0.2时,夹杂物细小且近圆形;随硫含量减少,凝固过程中 MnS 析出倾向减小, MnS 在夹杂物表面由包裹析出向局部析出转变,提高氧化物夹杂数量,有利于细小 MnS 的包裹或局部异质形核;Ti- Mg 复合脱氧产物细小、弥散,可作为 MnS 异质形核核心,可同时降低 MnS 及氧化物的危害.     

高硼钢中夹杂物形成热力学及实验研究

高硼钢冶炼过程中,洁净度的控制是提高冶炼质量的重要环节。分析了高硼钢熔体中氧化物和氮化物等夹杂物的形成条件。计算结果表明,硅的脱氧能力要强于硼,冶炼温度越低,氧含量越少;硼的脱氮能力要强于硅,同样冶炼温度越低,氮含量越少。通过高温实验,制备了高硼钢样品。夹杂物检测结果表明,1~4μm的夹杂物占总量的37%;4~8μm的夹杂物占总量的55%;大于8μm的夹杂物占总量的8%,主要是硅酸盐类夹杂,渣洗吸收了大部分夹杂物。探讨了提高高硼钢洁净度的方法,对实际冶炼高硼钢具有重要指导意义。     

用hBN合成cBN

分别用硼砂和氯化铵、硼砂和尿素为原料,在９５０ ℃下合成出 ２种结晶度相近、平均颗粒度分别为５．６×１０－６和 １．４２×１０－６ｍ的ｈＢＮ．在高温高压条件下,使用锂系催化剂,由前１种ｈＢＮ合成的ｃＢＮ为黄色透明体,由后一种ｈＢＮ合成的ｃＢＮ大部分为黑色半透明体,并且在ｃＢＮ晶体表面上观察到生长台阶．以硼氢化钾和氯化铵为原料合成出的ｈＢＮ为无定形态,平均颗粒度为１２．４３×１０－６ｍ,使用锂系催化剂,该ｈＢＮ未能合成出ｃＢＮ．探讨了ｃＢＮ的形成机制．     

氮化硅陶瓷刀具的发展和应用

文章介绍了氮化硅陶瓷刀具的发展现状 ,阐述了氮化硅陶瓷刀具的切削性能及其在实际应用中须注意的问题 ,为在机械加工行业中推广应用陶瓷刀具作了初步的探讨     

基于变速试验原理的材料切削加工性能快速评价方法

针对传统的材料切削加工性能评价方法所需时间长、成本高,新型工件材料切削加工性能难以评价,切削参数尤其是切削速度难以达到最优化等问题,设计出一套从定量和定性2个方面快速评价材料切削加工性能的变速切削试验方法,并在其基础上实施验证性试验。该方法以Heginbotham和Pandey提出的变速试验原理为基础,采用相对可切削系数表征材料切削性能。研究结果表明:利用该方法对工件材料进行切削试验,所得的结果与刀具磨损理论结果相符,可信度高是切削速度评价范围扩大;同时,在变速切削条件下刀具达到失效标准时间短,节约了大量的工件材料和试验时间,从而实现材料切削加工性能的快速评价。此外,该评价方法的相关切削条件依据单刃车刀寿命试验标准ISO3685—1993设计,具有通用性,以便于不同科研人员之间的信息互换。     

CBN刀具切削低碳钢的研究

CBN刀具切削淬硬钢,已有很多资料作了报导,但切削未淬硬的低碳钢却无研究,本文对此进行了探讨,且着重研究了CBN刀具切削未淬硬低碳钢的磨损形态和机理,从而证实了CBN刀具切削低碳钢是不适宜的。     

基于材料拉伸实验的QForm数据库建立研究

Qform专门用于解决锻造问题,以得到与实际情况相一致的模拟,这个过程需要从数据库中调用相关材料的各种属性参数。将所需材料通过疲劳拉伸实验获得的真应力应变曲线,建立在QForm软件当中,对此种材料的相关成形模拟提供了可靠的模拟依据。     

以锡代铅研制环保型易切削钢

以锡代铅研制了一种含锡的环保型易切削钢，并进行了切削及力学性能试验。结果表明，在含量小于0．05％(质量分数)时，锡能明显改善钢的易切削性能，未发现对钢的力学性能有不利的影响。     

立方氮化硼端面铣刀的切削性能

研究立方氮化硼端面铣刀精密切削淬火铸铁的刀具磨损和耐用度。试验结果表明:立方氮化硼端面铣刀精密切削淬火铸铁的主要磨损形式是微崩刃磨料磨损、粘结磨损、粘结——疲劳磨损和氧化磨损;用国产立方氮化硼刀片制成的端面铣刀在保证已加工表面粗糙度R_<0.75μm(相当▽7)时的刀具耐用度能满足生产实际的需要。     

易切削结构钢中非金属夹杂物与切削性能的相关性

本文以钙硫系易切削结构钢为主要研究对象,借助于定量图像分析仪、电子探针、扫描电镜等仪器和设备,探讨了钢中非金属夹杂物与钢切削性能的相关性。研究钢中非金属夹杂物尺寸对刀具寿命的影响,结果表明:本试验条件下夹杂物对刀具寿命的临界影响尺寸为8μm。还研究了非金属夹杂物的间距、均匀性及数量对刀具寿命的影响。 最后,建立了描述非金属夹杂物特征参数与刀具寿命关系的数学模型。 试验表明,刀具寿命(T)主要受钢中非金属夹杂物有效颗粒数(Ne)和分布均匀度(H)的影响。     

金属锰氮化的动力学研究

应用真空电阻炉高温渗氮、X射线衍射、惰气熔融法氧氮分析等实验测试方法,研究了金属锰在1173K含氮气氛中的氮化及动力学规律。渗氮时间愈长,试样的氮化量愈多。除有微量的MnO生成外,随渗氮时间的延长,金属锰可全部氮化为Mn4N和ζ-(Mn2N)。建立了金属锰氮化的动力学模型,与实验结果基本符合,能较好地反映氮化规律。     

电渣重熔脱硫技术研究进展

Electroslag remelting (ESR) gives a combination of liquid metal refining and solidification structure control. One of the typical aspects of liquid metal refining during ESR for the advanced steel and alloy production is desulfurization. It involves two patterns, i.e., slag–metal reaction and gas–slag reaction (gasifying desulfurization). In this paper, the advances in desulfurization practices of ESR are reviewed. The effects of processing parameters, including the initial sulfur level of consumable electrode, remelting atmosphere, deoxidation schemes of ESR, slag composition, melting rate, and electrical parameters on the desulfurization in ESR are assessed. The interrelation between desulfurization and sulfide inclusion evolution during ESR is discussed, and advancements in the production of sulfur-bearing steel at a high-sulfur level during ESR are described. The remaining challenges for future work are also proposed.