基于有限元分析的高温合金切削工艺参数优化

课题组阐述了GH4169的三维有限元建模技术,以期对其进行精确的仿真。采用有限元分析技术对高温合金GH4169进行了数值模拟,采用PCBN技术和PCD技术分析了GH4169合金的切削力及切削温度。对比试验数据与模拟数据,得到了在不同的切削过程中切削力、切削温度的变化情况,为进一步优化加工参数奠定了基础。     

等离子喷涂铁基合金粉混钼粉涂层组织的研究

本文系统地研究了等离子喷涂铁基合金粉混钼粉涂层的显微组织和强化机理。涂层组织包括六种结构,以合金铁素体和合金共晶体为主。涂层的强化机理主要是位错和弥散强化。可以调整强化类型,以满足各种要求。     

高温合金高速切削锯齿形切屑应变与应变率研究

在分析锯齿形切屑形成的基础上,将切屑单个锯齿视为梯形,建立梯形各顶点的应变和应变率计算解析模型。进行高速切削GH4169实验,并收集实验获得的切屑。运用解析模型,分析不同切削速度下,高温合金GH4169切屑的变形情况。实验结果表明：在切削速度200~1000m/min范围内,随着切削速度的增加,GH4169切屑变形程度增大,应变和应变率最大可分别达到4.91和4.59×106s-1。     

GH4145耐高温弹簧有效工作温度实验与分析

为试验GH4145合金弹簧的有效工作温度,通过实验分析弹簧在不同抗拉强度时的耐温性能、不同压缩量弹簧在特定温度下的自由高度对比,以及对不同有效圈数弹簧的变形程度分析。实验结果表明GH4145合金弹簧的最高使用温度不宜超过600℃。     

活塞环表面等离子喷钼工艺的研究

介绍了活塞环加工过程中等离子喷涂工艺的优点,详细阐述了喷涂粉末的配比、喷涂原理、毛胚的加工参数、喷涂工艺参数的控制,以及气孔率、涂层金相的影响。该工艺在活塞环制造中应用前景广阔。     

高速车削铁基高温合金硬质合金刀具磨损机理

使用4种硬质合金涂层和非涂层刀具材料进行铁基高温合金GH2132的高速干车削试验,采用电子扫描显微镜(SEM)观察刀具的磨损形貌,通过能谱分析(EDS)分析磨损表面的元素分布,并对刀具的主要磨损机理进行分析.研究结果表明,使用硬质合金刀具材料高速干车削铁基高温合金GH2132时,刀具的磨损机理主要为粘结磨损、扩散磨损、氧化磨损并伴有少量的微崩刃.高速切削时刀具的前刀面磨损形态不同于常速切削时的磨损形态,即磨损不表现为月牙洼的形式,而是表现为切削刃处磨损最大的斜面磨损形式,前刀面磨损区域随切削速度提高而减小,但磨损深度增大.     

WC含量对合金陶瓷金属性能的影响

采用高频感应熔覆工艺制备不同WC含量的Ni基合金涂层,研究分析WC的晶粒度及其分布对合金涂层金属性能的影响。结果表明:高频感应熔覆工艺可以制备出组织结构均匀、组织缺陷少,硬质相完整的合金涂层;合金涂层中存在WC硬质相的晶粒聚焦现象,未熔化的WC颗粒与镍基合金形成固溶体提高了涂层的组织性能,增加了涂层硬度。     

《95》活塞环等离子涂层机械强度及喷敷率研究

采用等离子喷涂工艺对活塞环的表面进行强化，以提高活塞环表面的机械性能来取代传统工艺制造的活塞环。我们采用正交试验的方法对喷涂的几个主要工艺参数进行优选，筛选出机械强度及喷敷率较理想的涂层，将此工艺参数最终应用到活塞环的喷涂上，经装机试验，涂层的机械强度完全可以满足活塞环的特定工况。     

钛合金表面火焰喷焊镍基耐磨涂层的组织和性能

采用火焰喷焊技术在T i 6A l 4V合金基体上制备了镍基耐磨涂层,研究了其显微组织、合金元素的扩散、显微硬度和干摩擦磨损性能。结果表明,喷焊涂层具有韧基体加硬质相的耐磨组织;涂层横切面的组织、显微硬度和合金元素的扩散沿层深方向呈现连续性和渐变性,基体和涂层表现为冶金结合;喷焊表层的显微硬度为933.2 HV,是基体钛合金的3倍以上;涂层在不同条件下的磨损量都较小,耐磨性有较大的提高,转速和温度对其耐磨性能影响较大。     

热处理工艺对2A12铝合金性能的影响

课题组对2A12铝合金进行了T74和非等温时效处理,研究了两种不同工艺下2A12铝合金的硬度、抗拉强度和抗腐蚀能力。结果表明,在两种热处理工艺下,非等温时效态下的2A12铝合金具有更高的硬度和抗拉强度,分别达到了139 HV和442 MPa,较T74态下分别提高了18%和3%;但非等温时效态下2A12铝合金的抗腐蚀性能略低,晶间腐蚀深度达到了118.2μm,较T74态下的深度增大了18.7μm;非等温时效处理后2A12铝合金能够获得更优异的综合性能,且工艺时长更少。     

不同涂层厚度对火焰喷涂件抗植物磨料磨损性能的影响

植物磨料对环模制粒机关键部件的磨损是影响设备使用寿命的主要因素。热喷涂技术能够有效改善被喷涂基体材料表面的耐磨性、耐蚀性和绝缘性等性能,是表面工程技术的重要组成部分。为探索提高环模材料抗植物磨料磨损的表面强化工艺,利用火焰喷涂技术对40Cr钢进行表面强化处理,通过磨料磨损试验,探讨不同涂层厚度对材料耐磨性的影响,利用XRD分析了涂层的相结构,应用扫描电镜观察分析涂层磨损表面形貌和磨损机理。结果表明:涂层厚度是影响火焰喷涂的涂层性能的重要因素,当40Cr基体的Ni60A自熔性合金重熔时间为10min,保温时间为8h时,0.25mm为较合理涂层厚度。热喷涂工艺提高材料的疲劳寿命和抗植物磨料磨损性能,试件两侧堆积的材料在剪切应力作用下呈层状剥落。     

旋耕灭茬刀片65Mn材料的热处理参数的优化

对旋耕灭茬刀片的材料65Mn弹簧钢进行不同热处理参数下的热处理试验,得到65Mn材料在不同的淬火加热温度、不同的淬火加热时间、不同的回火温度条件下的硬度值,用曲面图描绘出各因素对材料硬度的影响关系。应用二次回归正交旋转组合设计的试验方法,建立热处理工艺参数与硬度的多元回归模型,确定材料具有最大硬度时的最优热处理工艺参数,通过曲面图分析了热处理工艺参数与材料硬度的关系,为土壤耕具的可靠性研究提供了试验基础。     

烧结熔覆法制备钢表面NiCrBSi-WC复合材料涂层的研究

本文采用不同WC添加量的NiCrBSi-WC合金粉末,通过烧结熔覆法在45钢基体表面制备出镍基复合材料涂层,研究了复合材料涂层的相组成、组织形貌和界面结构特征,并测试了涂层剖面的微观硬度分布。研究结果表明:镍基复合材料涂层中除了γ-Ni基固溶体以外,还包含WC、W2C、B_6Fe_(23)等硬质相;随着WC添加量增加,涂层中WC和W2C相显著增加;当WC添加量为15 %和25 %时,涂层致密度较高,涂层与45钢基体在界面处形成良好的冶金结合;涂层剖面微观硬度由表及里呈梯度分布,涂层硬度随着WC添加量的增加而增加,当WC添加量为35 %时,硬度最高可达921 HV。     

不同材料的等离子弧焊接工艺要点浅谈

本文结合等离子弧焊接原理,具体介绍了高温合金、铝及铝合金、钛及钛合金、银与铂等金属材料等离子弧焊接的工艺要点及工艺参数。     

高温热处理对罗竹力学性能的影响

为研究罗竹热处理后的力学性能,利用自制的高温热处理装置,采用水平旋转中心复合设计试验方法研究温度和时间对顺纹抗压强度、顺纹抗剪强度、抗弯强度和顺纹抗强度的影响。结果表明:随着温度的增大,顺纹抗压强度、顺纹抗剪强度、抗弯强度和顺纹抗拉强度均呈现先逐渐增大再逐渐减小的趋势;当温度为144.67℃、时间为2.91h时,高温处理后罗竹的各项力学特性较优,此时罗竹的顺纹抗压强度、顺纹抗剪强度、抗弯强度和顺纹抗拉强度分别为77.09、27.52、208.97、239.90MPa。试验结果可为建造罗竹竹木结构大棚提供参考。     

谈线材电弧喷涂工艺修复内燃机缸套的体会

线材电弧喷涂的涂层含有均匀的孔隙,这与铸铁有相似之处,其质点的硬度高达HLC50,如作为缸套的内表面,则有较高的耐磨性。线材电弧喷涂的涂层可以达到较大厚度,并可镗削加工,所以工艺性较好。同时,线材电弧喷涂成本较低,如修复缸套较为经济实惠。 内孔线材电弧喷涂工艺及设备,在我国还没有人系统地研究过。根据几年来内孔线材电弧喷涂的研究,本人仅对其与外表面喷涂有明显区别的几个问题谈谈自己的看法:     

纳米SiC颗粒增强Ni基激光熔覆涂层高温抗氧化性能的研究

文章研究了通过添加适量纳米SiC颗粒,采用NiCoCrAlY合金粉末在GH4037合金表面激光熔覆制备了纳米SiC颗粒增强Ni基合金涂层,对熔覆层及界面区进行了显微组织分析,进行了1070℃下的高温抗氧化性试验及结果发表。     

超声处理对Mg-Al-Si耐热镁合金初生Mg2Si相的影响

为改善Mg-9Al-3Si合金的凝固组织和力学性能,课题组采用超声波处理法进行镁合金熔体处理,研究超声波处理温度参数的影响效果。研究表明：超声处理可以改善Mg-9Al-3Si合金凝固组织,提高合金力学性能。在630℃～720℃范围内,随着超声处理温度的提高,合金中Mg₂Si相先细化再粗化,转折点为690℃。在630℃～720℃范围内,随着超声处理温度的上升,合金抗拉强度先有小幅度降低再上升,达到690℃后,抗拉强度开始下降。合金伸长率在小范围内波动,在处理温度为630℃时达到最大值为1.7%。     

退火对304不锈钢拉伸坯料力学性能的影响

研究了不同退火处理工艺对304不锈钢板材拉伸坯料的硬度、抗拉强度和延伸率等力学性能的影响，为拉伸坯料获得较高的可加工性能提供了参考数据。     

触土部件高熵合金耐磨涂层磨损性能研究

为了提升农机触土部件的耐磨性能,该文分别选取FeCoCrNiMn高熵合金、Fe90合金、Ni60A合金粉末进行对比研究。以65Mn钢为基体,采用激光熔覆技术制备耐磨涂层,摩擦磨损试验机检测其磨损性能。结果显示,FeCoCrNiMn高熵合金涂层组织最为致密,晶粒较为单一,没有复杂金属间化合物形成;Ni60A和Fe90合金涂层微观组织晶粒分布较杂乱。65Mn钢基材、Ni60A合金、Fe90合金和FeCoCrNiMn高熵合金涂层的磨损失量分别为9,4,5和2 mg,基体的磨损失量远大于涂层。Fe90和Ni60A合金涂层维氏硬度为683.87和663.62 HV,FeCoCrNiMn高熵合金涂层硬度值为635.81 HV,略低于其他涂层,但其耐磨性较好。