提高履带板性能的研究

本文采用现代计算技术的有限元法建立履带摩擦副力学模型进行强度分析,采用现代断裂力学理论进行失效分析后,认为改变履带板的加强筋设计,采用预先加工硬化和稀土变质处理,以及合理的热处理工艺等措施,可以有效地提高履带板的强度,抗断性能和耐磨性。     

履带板断裂分析

对履带板断裂原因的进行分析。结果表明履带板的断裂，是由于铸造工艺不恰当及未进行铸后热处理而造成的。     

ZL116合金的半固态模锻成形组织与性能

采用300 t压力机,对半固态ZL116合金进行了模锻成形实验.结果表明:半固态模锻成形可以获得组织致密、轮廓清晰、充型完整的成形件;成形件微观组织主要为细小、分布均匀的近球状和蔷薇状非枝晶组织;同时由于成形静压力的作用引起局部组织发生塑性变形,使半固态模锻件的性能明显优于液态模锻件的性能,硬度可达65.7 HB,高于液态模锻件20.5%,为半固态加工技术在战车上的应用奠定了基础.     

液态模锻SiCp/ZL201复合材料力学性能研究

采用半固态搅拌工艺和液态模锻方法制备了SiCp／ZL201复合材料。用光学金相显微镜、扫描电子显微镜和力学性能试验研究了复合材料的显微组织、力学性能和断口形貌特征。结果表明：复合材料中SiC颗粒分布较均匀，复合材料的硬度随着SiC含量增大而升高，强度具有极大值；液态模锻比压增大，复合材料的致密度增大，塑性增大，收缩率减小。     

炭黑用量和硫化工艺 对工程装备履带用橡胶性能的影响

橡胶履带在工程装备中的应用非常广泛,提升橡胶履带的质量有助于改良工程装备的使用性能,能够保障工程装备在战场上的生存能力和工程装备的作业效率。橡胶履带使用性能最重要的两个参数是硬度和磨耗性能,为了提升工程装备中橡胶履带的硬度和磨耗性能,采用一段硫化法,分别研究了不同梯度的炭黑用量填充橡胶的硬度和磨耗性能、不同梯度的硫化时间和不同梯度的硫化温度对橡胶的硬度和磨耗性能的影响,同时还测试橡胶密度、回弹率、100%定伸应力、300%定伸应力、拉断伸长率和拉伸强度等相关性能。结果表明,炭黑用量在60份时,橡胶的邵尔A硬度值最大,磨耗量最少;硫化时间在30 min时,橡胶的邵尔A硬度达到极大值,磨耗量最少;硫化温度在140 ℃时,橡胶的邵尔A硬度值最大,磨耗量最少。炭黑用量增加,橡胶履带的硬度值越大,磨耗性能越好;硫化温度控制在140 ℃时,橡胶的硬度值和磨耗性能最好;硫化时间控制在30 min时,橡胶的硬度值和磨耗性能最好。因此,橡胶履带中炭黑用量最佳是60份、硫化温度140 ℃和硫化时间30 min,控制好填料用量和硫化工艺能够提升橡胶履带的性能。     

热处理对B1500HS钢激光拼焊板力学性能的影响

利用单轴拉伸试验机、扫描电子显微镜、能量色散谱仪、光学显微镜、维氏硬度仪等研究了热处理前后B1500HS钢激光拼焊板的淬火性能.结果表明:热处理前B1500HS钢拼焊板焊缝强度远高于母材区,硬度分布极不均匀;热处理后,B1500HS钢拼焊板的元素分布几乎没有变化,整体强度有了大幅的提高,但塑性下降程度较大,其中横向塑性最差,经维氏硬度测试,发现焊缝至母材区的硬度过渡平滑.硬度值平滑过渡使得应力和应变分布更加均匀,保证了母材和焊缝力学性能的良好连续性,可以显著提高B1500HS钢拼焊板的成形性能.     

A357履带板的半固态触变成形工艺研究

采用半固态触变成形实验,对履带板件进行了模具设计、成形工艺参数制定,成功制得A357铝合金履带板件。并通过拉伸试验和微观组织观察,研究了T6热处理工艺对零件的力学性能和微观组织的影响。试验结果表明:经过T6热处理工艺,过饱和的基体中不断析出强化相Mg₂Si并高度弥散分布在晶粒内部与晶界处,零件的强度得到较大提高。     

加工履带板长销孔用钻模设计方法

随着我国重型工业的飞速发展,工程机械类产品如煤矿用采掘等设备的需求日益增加,重型设备行走部用履带板使用量越来越多,因此履带板长销孔加工质量对整机行走平稳和设备可靠性有着很大的影响,因此其加工方法问题必须改善提高。本文着重介绍使用钻模加工履带板长销孔的设计方法,力求工艺先进、结构简单、经济适用,提升产品质量,提高生产率。     

高铝锌基合金耐磨件液态模锻及半固态成形技术的研究与开发

江苏大学和镇汪市镇特合金材料有限公司联合开发的“高铝锌基合金耐磨件液态模锻及半固态成形技术的研究与开发”日前通过省科技厅组织的鉴定．该成果获得了高性能的ZA27耐磨衬板和有齿及无齿蜗轮精化毛坯，使制件的力学性能、耐磨性均有较大幅度的提高，毛坯加工余量小，实现了节能节材的目的；优选了高铝锌基合金液态模锻与半固态成形工艺参数，为高铝锌基合金耐磨件生产规范的制定提供了理论与试验依据：研究了连续冷却条件下高铝锌基合金搅拌参数对合金性能的影响机理，为制定最佳半固态成形工艺规范提供了基础资料．     

分层实体制造中金属分层板结合的新方法

针对金属造型材料分层快速制造方法中存在的问题，提出用真空固态压力热扩散焊接金属分层板的新方法。实验研究表明：焊接后堆积成形方向上零件尺寸变化较小，且为系统误差，其数值仅为1%；结合区域原子发生了明显扩散，新的晶料组织已经形成；焊缝结合强度在100Mpa以上，显微硬度与母材一致。研究结果表明真空固态压力热扩散焊是比较理想的金属分层板连接工艺。     

大耕深旋耕刀的制造工艺及其耐磨性

针对大耕深(耕深大于20cm)旋耕刀表硬心韧的性能要求,提出对旋耕刀"表面渗铬—淬火—中温回火处理"的制造新工艺(简称渗铬热处理工艺),考察了采用该工艺所制旋耕刀的室温干摩擦磨损行为,并与传统制造工艺(整体淬火—低温回火)进行了对比.结果表明:采用渗铬热处理工艺制造的旋耕刀具有典型的表硬心韧组织结构,其表层为高硬度的渗铬层,心部为高抗弯强度和韧性的回火屈氏体;在相同实验条件下,经渗铬热处理后试样的摩擦系数降低,相对磨损率仅为经传统工艺处理后试样的0.408,可较好地满足稻麦两熟作业区大耕深旋耕作业要求.     

路基冻胀地区CRTSⅠ型板式无砟轨道结构变形与离缝特征分析

为揭示严寒地区高速铁路路基冻胀变形对无砟轨道平顺性的影响,建立CRTS Ⅰ型板式无砟轨道-路基空间耦合有限元模型,分析了不同路基冻胀条件下轨道结构的变形特征,探讨了层间离缝的发展演变过程,以及层间粘结强度和底座板刚度对离缝发展的影响规律.结果表明:路基冻胀位置对轨道结构变形影响较大,冻胀变形基本能反映到轨面,当冻胀作用在轨道板中间位置时,底座板与基床表层之间的离缝值最大;最大离缝值随冻胀量增加呈线性增长,随冻胀波长的增大而减小;离缝在轨道结构横向位置是从中间向两边逐渐扩展的;随着底座板与基床表层之间粘结强度的增大,层间离缝值和离缝长度逐渐减小;离缝值随着底座板刚度的减小而减小,当底座板刚度减小为原来的60%时,离缝值减小了近20%.     

高耐磨冷作模具钢的热处理工艺研究

在实验电阻炉中对一种高耐磨冷作模具钢进行热处理工艺试验,通过金相显微镜观察、洛氏硬度测定和失重法耐磨性分析,研究热处理工艺对材料碳化物组织、硬度和耐磨性的影响。试验结果表明,采用980℃和1020℃淬火热处理工艺均能使试验钢获得良好的组织和较高的硬度,最佳热处理工艺为980℃淬火+180℃×2次回火,最佳工艺下的试验模具钢比Cr12MoV模具钢磨损量减小两倍以上。     

硬度对钢蜗轮副用材料磨损行为的影响(英文)

为了探讨硬度对钢蜗轮副材料磨损行为的影响,为研究钢蜗轮副合理的硬度配对提供试验依据。通过不同的热处理工艺,使12Cr2Ni4低碳合金钢获得了5种不同硬度的试样,然后在无润滑,室温条件下,在SRVⅣ微动磨损试验机上考察了硬度对12Cr2Ni4钢-18Cr2Ni4WA钢摩擦副磨损行为的影响。结果表明：试验条件下,随着12Cr2Ni4钢硬度的增加,12Cr2Ni4钢的磨损体积减小,其偶件18Cr2Ni4WA钢的磨损体积增大,当12Cr2Ni4钢硬度位于HRC39-HRCAl之间时,摩擦副双方的磨损量相等;12Cr2Ni4钢的相对耐磨性和摩擦系数都随12Cr2Ni4钢硬度的增加而增大,最大的相对耐磨性和摩擦系数的最大值均约为0．9。     

钢蜗轮副磨损过程的试验研究

为了选择合理的硬度配对来延长机械式履带调整器中钢蜗轮副的使用寿命,在SRV Ⅳ 微动磨损试验机上,设计了一种能实现硬度对钢蜗轮副磨损行为影响研究的试验方法。并利用该方法在无润滑,室温条件下考察了硬度对40CrNiMoA钢和18Cr2Ni4WA钢组成的钢蜗轮副磨损行为的影响。试验结果表明：随着蜗轮材料40CrNiMoA钢硬度的增加,40CrNiMoA钢的磨损体积减小,与之相对应的蜗杆材料18Cr2Ni4WA钢的磨损体积增大;在试验条件下,双方具有相近使用寿命的硬度配对出现在40CrNiMoA钢硬度为HRC43左右,可延长机械式履带调整器中钢蜗轮副的使用寿命。     

热处理温度对光学塑料耐磨涂层性能的影响

以有机醇盐为先驱体，采用溶胶－凝胶法结合浸渍提拉法在光学塑料表面制备有机改性耐磨涂层，研究热处理温度对膜的硬度及抗划伤性的影响，利用红外分析等手段对产生这种影响的微观机理进行了初步的探索．结果表明：涂膜后光学塑料的透光性能仍保持良好；随热处理温度提高，硬度及耐磨性提高     

时效对10Ni10Mn2CuAl钢组织及性能的影响

基于富Cu相和NiAl(Mn)相复合沉淀析出强化的方式设计了一种新型高强度舰船用钢10Ni10Mn2CuAl,探究了时效处理工艺对10Ni10Mn2CuAl钢的组织及性能的影响.采用Thermo-Calc软件对析出相析出温度和含量进行理论计算,采用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)对基体典型夹杂及对时效处理后组织进行了分析,并进行了性能测试.研究结果表明:钢中富Cu相析出温度区间为300~606℃,最高质量分数为1.41%.随时效时间增加,马氏体板条呈现粗化到细化演变,硬度增加到峰值后趋于稳定.随时效温度升高加速析出相析出过程,硬度达到峰值的时间缩短.在最佳热处理工艺下(500℃时效24h),实验钢屈服强度为1435.51MPa,抗拉强度为1555.42MPa,延伸率为8%,综合性能达到最优.     

40Cr钢汽车半轴淬火缺陷分析及热处理工艺改进

根据40Cr钢汽车半轴的实际淬火工艺,分析了淬火开裂的主要原因,并针对淬火开裂的主要形式,制定出了三种热处理工艺方案并实施．通过分析热处理后的金相显微组织和硬度数据,确定出最终的热处理工艺及其主要参数．试验结果表明：40Ct钢在860℃油淬后,再进行860℃淬入5％～10％的盐水冷却、580℃回火,使强度、硬度低的网状铁素体相对量有所下降,可有效的防止淬火开裂,并提高其疲劳寿命．     

激光功率对6061-T6铝合金激光填丝焊接头组织及性能的影响

采用激光填丝焊将厚度为2 mm和3 mm的6061-T6铝合金板材进行搭接叠焊,研究激光功率对接头成形质量的影响,分析了接头的显微组织和力学性能。结果表明,增大激光功率可以有效增加热输入量,焊道逐渐宽化,焊缝熔深增加。进一步分析发现,焊缝中心区和热影响区的析出相均为Mg₂Si。硬度试验结果表明,焊缝中心区由于细小等轴晶和析出相的双重作用,硬度远高于母材区与热影响区的。拉伸试验结果表明,接头的抗拉强度随激光功率的增大而升高,激光功率由2.0 kW升高至2.8 kW,抗拉强度升高约39%。