- 黄研清;王家兴;陈冬梅;周松;回丽;安金岚;赵晋芳;
对涂覆抗氧化涂层的TA32钛合金连接件进行550℃×100 h热处理,研究抗氧化涂层对TA32钛合金连接件疲劳性能、疲劳寿命、显微组织和断口形貌的影响。结果表明:室温下抗氧化涂层能减轻对TA32钛合金连接件疲劳性能的不利影响;在600℃下抗氧化涂层能提升TA32钛合金连接件的疲劳性能。这是因为室温下抗氧化涂层引入的残余应力抑制了位错反向滑移形成的疲劳裂纹,延长了疲劳寿命;在600℃下起到了抗高温氧化的作用,抑制了疲劳裂纹萌生,提高了疲劳寿命。
2024年01期 v.47;No.322 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 1472K] [下载次数:69 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:11 ] - 郭安新;王学智;杜翔宇;卢晓全;涂鑫垚;
为探究温度对电磁轨道发射装置电枢电流密度和温度场的影响,分析了发射装置的热载荷来源,建立了电枢温度场理论计算模型,并对其进行求解。用脉冲成形网络对发射装置供电,采用有限元法,求出接触电阻随时间的变化曲线,在考虑电磁场-温度场-应力场等的情况下建立三维有限元计算模型,对比分析理想接触状态下、仅考虑接触电阻、既考虑接触电阻又考虑温度影响的3种状态下的电流密度、温度场及热应力。结果表明:3种状态下电枢最大电流密度的变化趋势相同,均为先急剧增大再急剧减小再缓慢减小,电枢最高温度和最大应力的变化趋势也相同,均为先缓慢上升再迅速上升最后缓慢减小趋于稳定,但考虑接触电阻与温度影响下的电枢最高温度和最大应力的峰值时间推迟,峰值增大;在发射过程中,电枢尾部首先开始熔化,随后热量向头部传播,在间隔0.3 ms后整个接触区域温度均超过熔点,电枢尾翼熔化厚度约为0.25 mm,接触电阻产生的热量发生在电枢臂尾翼纵向0.7 mm区域内。
2024年01期 v.47;No.322 7-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 1418K] [下载次数:200 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:28 ] - 周祥曼;杨胜波;王礴允;吴海华;田启华;付君健;张海鸥;
为了揭示具有纵向和横向分量的外加变位磁场对TIG电弧增材成形过程中电弧和熔池传热与流动的影响机理,基于流体动力学软件Fluent,建立了电弧与熔池耦合的三维瞬态模型。对比分析了不同角度的变位磁场对电弧形貌、电磁力、热流密度、熔池形貌及熔池速度场的影响规律与机理。结果表明:无外加磁场时,电弧与熔池对称分布,施加变位磁场时,电弧和熔池中产生周向旋转和偏向一侧的电磁力,使电弧与熔池发生旋转与偏移,熔池除了具有由内向外的流动,还具有围绕中心旋转和偏向一侧的流动;增大变位磁场的变位角度使横向磁场分量减小,纵向磁场分量增加,从而使偏向一侧的电磁力减小,周向旋转电磁力增大,进而使电弧偏转与熔池偏移减弱,熔池旋转流动趋势增强。研究结论可为后续磁控电弧增材制造传热、传质的机理分析及工艺参数的选择提供理论依据和参考。
2024年01期 v.47;No.322 17-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 1590K] [下载次数:203 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:14 ] - 鞠录岩;林浩瀚;李伟;张钊源;张维琨;张耀武;
混杂纤维增强复合材料可通过混杂纤维的协调匹配产生协同混杂效应,从而提高复合材料在强度、刚度、性价比等方面的优势。为了研究碳纤维与玻璃纤维铺层顺序对复合材料力学性能的影响,制备5种不同铺层顺序的碳/玻混杂纤维增强复合材料,结合显微组织与拉伸断口分析了纤维铺层顺序对其强度、刚度、应力-应变曲线的影响规律。结果表明:铺层顺序对复合材料的力学性能影响显著,铺层间隔越均匀其增强效果越好,碳纤维或玻璃纤维集中分布于试样中间时均不利于复合材料性能的提升,碳纤维、玻璃纤维单层间隔时其抗拉强度比纯玻璃纤维增强复合材料提高了约60%,3层间隔时其强度略低于纯玻璃纤维增强复合材料;铺层间隔越均匀其层间开裂越集中且断口处纤维单丝拔出长度越大;碳纤维加入后复合材料的刚度大幅度提升,其应力-应曲线出现不同程度的波动,但铺层顺序对复合材料刚度影响甚微。
2024年01期 v.47;No.322 25-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 1094K] [下载次数:465 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:8 ] - 洪文理;秦文波;王晓震;朱珂锐;陈乐;卢燕;王刚;李建生;
用MS-T3000型多功能摩擦磨损试验机评估了超细晶层状结构304L不锈钢在空气和PAO4润滑条件下的摩擦学性能,以传统粗晶态304L不锈钢为对比材料,分析磨损前后的材料结构、成分及磨痕表面形貌,揭示磨损机制。结果表明:在空气湿度为75%时,粗晶态304L不锈钢与超细晶层状结构304L不锈钢的平均摩擦因数分别约为0.44和0.33,粗晶态304L不锈钢表面发生严重的黏着磨损和氧化磨损,超细晶层状结构304L不锈钢表面发生较缓和的黏着磨损和微氧化磨损。在PAO4润滑条件下,粗晶态和超细晶层状结构304L不锈钢的摩擦因数和磨损率都显著降低,粗晶态样品为典型的微切削磨损机制,超细晶层状结构样品为更微弱的微切削磨损机制。
2024年01期 v.47;No.322 31-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 1435K] [下载次数:147 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:12 ] - 王洪明;张宏杰;周松;安金岚;李晓丹;
高温钛合金作为制造发动机关键部件的材料之一,其制造技术与航空发动机性能的提高密不可分。本文以激光沉积Ti65钛合金为研究对象,结合显微组织及断口形貌对其H、V向试样在室温、高温(300、650℃)、低温(-60℃)下的力学性能进行分析。结果表明:试样在低温下表现出高强度、低塑性,而在高温下则相反;室温下的力学性能介于低温与高温之间,且随温度升高,断裂模式由脆性断裂转变为韧性断裂。这是因为高温下原子和晶体结构振动增强,位错滑移和塑性变形容易。在不同试验条件下,H向试样比V向试样总表现出更高的强度和更低的塑性。这是由于H向试样晶界数量较多,晶界的存在对位错滑移形成阻碍作用,从而使强度提高。
2024年01期 v.47;No.322 37-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 1451K] [下载次数:128 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:7 ] - 陈金东;唐亚新;吴红兵;
对TC4钛合金进行不同条件下的热处理,观测热处理后的显微组织。根据金相图提取相关的晶粒数据,结合晶体塑性理论建立不同的TC4钛合金晶体塑性有限元模型,导入Abaqus软件进行双轴拉伸模拟仿真。结果表明:TC4钛合金的双轴拉伸模拟仿真较准确,其应力-应变曲线、伸长率、收缩率预测结果与试验结果一致。材料的各向异性、晶体取向、晶体塑性本构行为对TC4钛合金的弹塑性变形影响明显。
2024年01期 v.47;No.322 43-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 1423K] [下载次数:268 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:7 ] - 张玲玉;满达;孙德冰;段飞鹏;李玮;金自力;宋文钟;
以国内某厂锻后退火态40CrNiMoV钢为研究对象,在实验室箱式热处理炉进行910℃正火+880℃淬火热处理,探究不同正火及淬火奥氏体化时间的中合金元素固溶与析出对40CrNiMoV钢显微组织的影响。结果表明:在910℃×1 h正火+880℃×1 h淬火工艺下,存在较多细小的VC钉扎在原奥氏体晶界,使奥氏体晶粒尺寸约为8μm。随正火及淬火奥氏体化时间的延长,VC逐渐长大,当大于80 nmVC约占15%时失去钉扎效应。当910℃×4 h正火+880℃×4 h淬火时,原奥氏体局部晶粒尺寸可达40μm,因此,奥氏体化时间不宜过长,910℃×2 h正火+880℃×2 h淬火为最佳热处理工艺,可保证合金元素充分回溶,同时利用细小第二相达到细化组织的目的。
2024年01期 v.47;No.322 53-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 1191K] [下载次数:307 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:13 ] - 宋博宇;韩永全;王文山;刘哲;庞旭刚;赵波波;黄绿叶;
用选区激光熔化成形方法在不同激光功率下制备了CeB_6/AlSi10Mg合金,借助激光共聚焦检测仪、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和万能试验机研究了合金表面的显微组织、粗糙度、致密度和力学性能。结果表明:当激光能量密度为64.81 J/mm~3时,合金表面的显微组织缺陷最少,三维表面粗糙度最小,致密度最大。添加CeB_6有利于提高合金的微结构。在合适的成形参数下,添加CeB_6的AlSi10Mg合金的抗拉强度明显高于未添加的AlSi10Mg合金。
2024年01期 v.47;No.322 58-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 1218K] [下载次数:171 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:9 ] - 邹敏明;汪志敏;程立章;温瑞;周灵展;李亚峰;
对Sn-9Zn-2Cu钎料合金进行了不同时长的等温时效处理,分析了合金显微组织演化,并测试了合金显微硬度。结果表明:铸态合金显微组织由β-Sn相基体、针状α-Zn相、不规则γ-Cu_5Zn_8相组成,合金显微硬度为16.62HV;随时效时间由24 h增至120 h,合金中的γ-Cu_5Zn_8相含量逐渐增多,相邻γ-Cu_5Zn_8相相连且形貌由不规则向树枝状转变,针状α-Zn相变短,且形貌逐渐转变为细小球状,合金显微硬度分别降至16.31HV和15.1HV;当时效时间延长至240 h和360 h时,合金显微组织无明显变化,显微硬度约为15.1HV;但当时效时间达到720 h,γ-Cu_5Zn_8相明显粗化,合金显微硬度降至14.09HV。
2024年01期 v.47;No.322 64-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 1372K] [下载次数:60 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:11 ] - 陈锦晶;宋颜培;周荃;郜永静;
为获得冲击载荷下钢骨砼桥墩的损伤容限,用建筑常用材料制备了钢骨砼桥墩试件,用落锤对水平小船模型施加作用力,使其撞击钢骨砼桥墩试件,进行抗冲击及损伤容限性能测试。用传感器采集撞击过程中的损伤数据,分析裂缝扩展情况,确定损伤状态,以及钢骨砼桥墩损伤容限值。结果表明:随落锤高度的增加,撞击力随之增加,桥墩裂缝的宽度和长度逐渐扩展,得到钢骨砼桥墩承受的撞击容限为405.66 kN;损伤系数逐渐增大;随冲击能量的增加,90°撞击损伤速率最大,其次是30°,最后是60°。
2024年01期 v.47;No.322 69-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 1740K] [下载次数:65 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:5 ] - 王斌;徐律;张晓明;马春阳;
用超声-喷射电沉积方法研究了超声波功率对连杆轴瓦表面Ni-Al_2O_3镀层耐磨性的影响。用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、高分辨率电子显微镜(TEM)对Ni-Al_2O_3镀层的表面形貌、物相组成、组织结构进行分析,用摩擦磨损试验机及纳米显微硬度计对镀层的显微硬度及耐磨性能进行研究。结果表明:超声波功率通过空化效应及微射流作用搅拌镀液,可使Al_2O_3纳米粒子更好的悬浮在镀液中,从而影响镀层耐磨性。当超声波功率为200 W时,Ni-Al_2O_3镀层中Ni峰低且宽,镀层晶粒细小,结构致密,显微硬度达到639.2HV,摩擦因数和磨损质量损失分别为0.53和0.27 mg。涂覆Ni-Al_2O_3镀层的连杆轴瓦磨损量仅为0.31 mg,耐磨性高于未涂覆Ni-Al_2O_3镀层的连杆轴瓦。
2024年01期 v.47;No.322 76-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 1321K] [下载次数:60 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:4 ] - 韩英瑞;庄重;石海城;黄树涛;许立福;张玉璞;于晓琳;
研究了TiCN+Al_2O_3涂层硬质合金刀具在高速高效车削未淬火处理的D6AC高强钢时,刀具磨损的特点及加工过程中切削力、切削温度和工件表面粗糙度的变化规律。结果表明:刀具磨损形态主要为后刀面磨损,在切削后期刀具前刀面发生局部破损,后刀面发生剧烈磨损;刀具正常磨损阶段,各切削分力增长缓慢,主切削力>轴向力>径向力,当刀具破损发生剧烈磨损时,轴向力和径向力均波动较大,其平均值下降;刀具切出位置最高温度远高于工件已加工表面最高温度,在刀具正常磨损阶段,温度增长较平缓;加工表面粗糙度变化,刀具破损后工件表面沟痕明显加深。
2024年01期 v.47;No.322 83-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 1211K] [下载次数:111 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:6 ] - 韩颖杰;付和国;谢洪志;吕伟;王纯;郑晖;孙凌崴;
在室温、高温下对含NiAl涂层的TC4板材进行拉伸试验,测试其不同应变速率和温度下的抗拉强度、伸长率。用金相显微镜观察涂层的显微组织。统计涂层的孔隙率和界面夹杂物面积。结果表明:涂层孔隙率为7.5%,结合界面夹杂物面积为35.2%。等离子喷涂NiAl无法提高TC4板材的室温及高温强度,因涂层的过早脱落,导致板材实际承载面积减小,基体强度降低,且NiAl涂层降低了TC4板材的伸长率,其原因是涂层破裂使基体表面产生裂纹,导致基体提前断裂,降低伸长率。
2024年01期 v.47;No.322 89-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 1017K] [下载次数:106 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:5 ] - 石启亮;林欢;蔡利海;刘文言;李万利;
为有效解决防弹陶瓷板因局部击穿导致整块陶瓷破碎的问题,用?11.5 mmSiC陶瓷球制备陶瓷球复合材料,又分别用直径为5.5 mm或7 mmSiC陶瓷球填充迎弹面?11.5 mm陶瓷球球间空隙,优化堆积结构。进行7.62 mm穿甲燃烧弹靶试,分析陶瓷球复合材料、铝合金背板破坏形貌。结果表明:?11.5 mmSiC陶瓷球的1层密排结构防护有限,2层致密堆积可有效防护,但存在防护薄弱区,3层六方堆积防护过度;5.5/11.5/11.5堆积与7/11.5/11.5堆积结构可完全将弹体阻挡于复合材料内部,靶板经一次打击后,仍保持较好的整体完整性和稳定性;5.5/11.5/11.5堆积的面密度为5.48 g/cm2,7/11.5/11.5堆积的面密度为5.08 g/cm~2,相比?11.5 mm陶瓷球3层堆积,面密度分别降低了25.2%和30.7%。得出,用小球填充大球迎弹面球间空隙,消除了防护薄弱区,使局部更多陶瓷球参与防护,降低了面密度,结构优化显著。
2024年01期 v.47;No.322 94-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 1242K] [下载次数:235 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:3 ] - 周俊丽;袁宇光;
为了研究矿用钢筋焊接网支护刚度特性,运用正交试验设计了以钢筋直径、钢筋网网格边长、钢筋型号为主的3因素3水平矿用钢筋焊接网支护刚度试验,采用方差分析及多元回归分析等方法,研究了钢筋直径A、钢筋网网格边长B、钢筋型号C 3个因素对矿用钢筋焊接网支护刚度的影响。结果表明:矿用钢筋焊接网支护刚度为102.5~156.3 kN/m,3种因素对支护刚度影响排序为A>C>B,表明钢筋直径是影响支护刚度最主要的因素;拟合了3种因素对支护刚度的函数关系式,发现钢筋焊接网支护刚度与A呈二项式函数关系,与B呈三角函数关系,与C呈指数函数关系。
2024年01期 v.47;No.322 102-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 1095K] [下载次数:44 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:5 ]