液相线保温法低合金钢半固态组织的形成机理

采用液相线保温法制备了低合金钢ZG25MnCrNiMo半固态熔体,获得了晶粒细小、圆整、均匀的半固态组织.研究了该组织的形成过程和形成机理,掌握了保温温度和保温时间对组织形态以及晶粒尺寸的影响规律.结果表明,在液相线温度1 510℃保温时,熔体内易形成大量准固相原子团簇并发展为游离晶均匀分布在熔体内,它们能在凝固时显著细化、匀化晶粒,使水淬组织细小、均匀.在空冷条件下,这种细化机制仍起作用,使液相线温度保温后的空冷组织比常规铸造浇铸温度下的空冷组织显著细小.由于中频感应炉的电磁搅拌作用,在液相线短时保温就可孕育出相当数目的游离晶,并能在随后的保温过程中维持游离晶的形态和数目.在保温5～50 min的时间范围内,液相线温度下不同保温时间的水淬组织没有显著变化,短时保温与长时保温的效果相当.     

GE构架的铸造模拟分析及工艺改进

GE构架为机车上的一个关键零件,服役时承受重载和频繁的冲击载荷作用.因而要求该件组织致密,不允许有缩孔,缩松和气孔等缺陷.本文先运用Pro/e软件对GE构架进行实物造型,然后利用MAGMAsoft软件对铸件充型和凝固过程进行模拟,预测铸件可能发生缩孔、缩松缺陷的位置,最后针对模拟结果进行铸造工艺优化改进并进行生产实验.实验结果表明,工艺改进后得到的铸件热节缺陷几乎消失了,缩松或缩孔缺陷也相应地减少.     

转向架焊接残余应力的测试及退火工艺

利用磁弹性法测量了材质为16MnR的CW-200型焊接转向架构架一定深度处的残余应力,分析了热处理前后构架中残余应力的分布及变化规律,并且研究了不同的退火工艺对焊后构架残余应力的影响.结果表明:构架焊接后存在较高的残余应力,在牵引杆座与横梁焊缝处最大值达到193MPa拉应力;而经过不同的去应力退火工艺处理后,残余应力的消除率不同.在630℃退火、保温3h工艺条件下试验用构架残余应力平均消除率最高,X、y方向的最大消除率分别为58.3％和54.6％.     

弹簧钢脱碳层深度的无损检测

对脱碳层深度和弹簧钢件热处理前后尺寸变化关系进行了研究,利用所得关系提出一种对弹簧钢脱碳层深度进行无损检测的方法,从微观组织变化角度进行了理论研究,并通过弹簧钢试样的热处理实验进行了验证.结果表明:脱碳层深度和弹簧钢件热处理前后尺寸存在关系,脱碳层深度从0.1 mm增加到0.4 mm的过程中,弹簧钢试样直径增加了0.054 5 mm.因此,由弹簧钢直径变化的数值能够间接地检测弹簧钢脱碳层深度,并运用该方法对60Si2MnA弹簧钢脱碳层深度进行无损检测.     

C级钢钩舌半固态流变模压模具设计

根据C级钢材料特点和半固态流变成型的技术原理,结合火车钩舌的结构和使用特点,进行了半固态流变模压的模具设计.模具总体方案为水平分模、单腔间接流变成型.利用这一模具,有效地解决了普通铸造钩舌普遍存在的气孔、内部缩松和砂眼缺陷等,所得产品外观光洁、尺寸精确、内部致密、组织均匀、工艺出品率达到了80%以上,加工余量小于2 mm,尺寸公差等级可达ITl0,表面粗糙度小于6.3μm.     

高速列车轮轨噪声的降低途径

列车速度是影响轮轨噪声大小的主要因素之一，由于轮轨噪声对车速的依赖性，其声级将随着列车不断高速化会愈来愈大，目前已有许多文献对轮轨噪声进行研究并提出了一些措施，轮轨噪声有所降低，但仍然是列车的主要噪声源。本文通过轮轨噪声的理论分析和实验数据分析，查明轮轨噪声主要来源于钢轨振动产生的辐射噪声，因此，设法减小钢轨的振动是降低轮轨噪声的最有效途径。     

焊后退火工艺对S355J2W钢焊接接头力学性能的影响

通过显微硬度试验、室温冲击试验和冲击试样显微断口形貌分析,对空冷和退火两种处理的S355J2W钢焊接接头进行了性能研究.结果表明:适当的退火工艺可以降低焊接接头的硬度,消除其残余应力,使焊接接头的组织分布更加均匀,提高焊接接头各微区的冲击性能.     

B级钢轴箱体半固态挤压成型模具的研究

通过B级钢轴箱体半固态挤压成型的大量试验,得出其模具的主要失效形式为塑性变形、热疲劳裂纹和热熔蚀.理论分析表明,造成B级钢轴箱体半固态挤压成型模具失效的主要原因是模具材料的热强度不够.根据该模具的工作原理及特点,提出了延长模具寿命的有效措施--采用优质复合材料、先进表面处理技术和喷涂适当配比的涂料,其中喷涂适当配比的涂料是提高模具寿命的最有效途径.     

半固态挤压铸造B级钢轴箱体的成形研究

采用半固态挤压铸造工艺对B级钢轴箱体进行了成形研究,获得了形状完整、轮廓清晰的铸件,但铸件表面有明显的裂纹和冷隔等缺陷.针对这些缺陷进行了深入的理论分析,分析表明:压头脱出力、模具预热温度、比压等是影响铸件质量的关键因素.在理论分析的基础上进行了大量实验,结果表明:优化压头脱出力、模具预热温度、比压等成形工艺参数可以消除缺陷.