高强度钢板方盒形件拉深粘模行为

采用方盒形件拉深成形的方法,对高强度钢板SPFC590在干摩擦和半干摩擦条件下的拉深粘模行为进行研究.选用的模具材料分为2类:一类为无涂层模具SKD11,SLD和等温淬火球墨铸铁ADI;另一类为以SKD11为基体的涂层模具TiCN(PVD),TiCN(CVD),TiC(CVD)和DLC.Si(DC-PACVD).采用无涂层模具时,在半干摩擦条件下仅少数几次拉深就出现宏观粘模现象,模具上粘模产生的位置位于凹模直边底部附近,而没有出现在凹模圆角处,并随着拉深次数的增加向上扩展;拉深工件上粘模产生的位置则位于工件项部的直边和圆角部分连接处,并随着拉深的进行向下扩展;涂层模具经120次拉深后均未发生明显的粘模,但TiCN(PVD)和TiCN(CVD)涂层模具在凹模底部附近出现了微观粘着物;TiCN(CVD)和DLC-Si(DC-PACVD)涂层模具拉深1 000次后均未出现明显粘模现象,但TiCN(CVD)涂层模具上出现了微观粘着物,而DLC-Si(DC-PACVD)涂层模具上没有任何粘着物产生.     

Si3N4与Si3N4-hBN陶瓷配副在水润滑下的摩擦化学行为

利用MMU-5G销-盘式端面磨损试验机考察了蒸馏水润滑条件下Si3N4-hBN(六方氮化硼)复合陶瓷与Si3N4陶瓷配副时的摩擦磨损性能,并分别采用扫描电子显微镜、激光扫描显微镜、X光电子能谱和X射线能谱分析了摩擦面的形貌和物质组成.结果表明:在滴定法水润滑条件下,Si3N4-hBN/Si3N4配副的摩擦因数随hBN含量的增加而显著降低,当hBN体积分数为20%时,摩擦因数降至0.01,Si3N4-hBN的磨损率接近0;在浸入法水润滑条件下,Si3N4-hBN/Si3N4配副的摩擦因数均降至0.01.在滴定法水润滑条件下,磨屑不易被水带走,当Si3N4-hBN与Si3N4配副摩擦时,由于Si3N4-hBN摩擦面上hBN偏聚区域发生脆性断裂和剥落而形成剥落坑,磨屑在剥落坑中堆积并氧化、水解,反应产物富集于剥落坑中,进而在摩擦表面形成含B2O3和SiO2的摩擦化学反应膜,从而保护了Si3N4-hBN和Si3N4摩擦面,使其变得光滑,为发生流体润滑提供了条件.     

板料成形数值模拟中摩擦的处理及应用

针对板料成形过程中工件与模具不同的接触条件,采用常摩擦模型,提出相应的摩擦应力的处理方法．在此基础上,通过实际的模拟分析,证明了该处理方法的可行性．同时探讨了摩擦对成形结果的影响．模拟结果表明,板料与凹模和压边圈之间的摩擦阻碍了金属向凹模内流动,对板料拉深成形是不利的,而增大凸模与板料之间的摩擦则可以有效限制制件侧壁的变薄,这对成形是有利的．     

混合润滑状态下表面粗糙度对拉深摩擦系数的影响

本文利用带料弯曲拉伸试验机、扫描电镜和表面轮廓仪等设备，探讨了模具和板材的表面粗糙度对拉深摩擦系数和工件表面质量的影响，同时研究了模具表面粗糙度对板材表面形貌的影响，磨擦系数与润滑剂粘度、拉深速度、板材表面粗糙度的三维全图关系，以及模具和板材的表面粗糙度对摩擦系数的协同作用效果．结果表明：提高润滑剂粘度和拉探速度，以及适当地提高板材表面粗糙度有利于降低磨擦，但增大模具表面粗糙度或模具与板材的表面粗糙度同时增大会加剧摩擦磨损．     

宽凸缘筒形零件的拉深质量控制

为提高冲压成型金属零件的拉深质量,对宽凸缘筒形零件从拉深变形和应力应变角度进行分析,探讨产生起皱及拉裂的影响因素.提出系列质量控制措施,包括严格限制坯料的变形参数、模具增设可调节压料力的压料装置、合理选择凹模和凸模圆角半径、结合多种因素确定凸凹模间隙、选择具有良好力学性能和表面质量优良的材料,以及使模具和坯料表面定期润滑、合理安排热处理工艺.这些措施提高了金属零件的拉深成型质量,满足了设计精度要求.     

弯曲模凹模入口角曲线的优化研究

在分析板料弯曲时模具受力状况的基础上，导出了一种理想入口角曲线。理论计算及实验结果均证实，采用此理想曲线进行弯曲模凹模入口角设计，可减轻模具与工件之间的接触压力，改善工件表面质量，延长模具使用寿命。     

汽车覆盖件拉深成形过程中的摩擦研究

借助板料拉深成形性能实验测试系统，应用物理模拟的方法研究了覆盖件拉深 成形过程中磨擦与润滑的关系，并通过自行配置的油基润滑剂和水基润滑基研究了汽车覆盖件拉深成形过程中压边力与不同润滑状态的关系。由于水基润滑剂对压边力的敏感性，将水基润滑剂在不同压边力值条件下测试得到的磨擦系数进行了回归分析，建立起磨擦系数与压边力的实验回归方程。     

水基纳米WS2等温模锻润滑剂的制备与应用

为了制备出适于等温模锻的水基纳米WS2润滑剂,从润湿性、稳定性和润滑性能方面进行系列组分配比实验,并将制备的水基纳米WS2润滑剂应用于7085铝合金的等温模锻试验。研究结果表明:水基纳米WS2润滑剂各组分的最佳质量分数为8.0%PAO6+2.0%复合表面活性剂+9.0%纳米WS2+81.0%水,其中复合表面活性剂为Span-80,Tween-80和OP-10按43:43:14的质量比复配而成;在等温模锻试验中,水基纳米WS2润滑剂在高温模具表面成膜致密,颗粒分布均匀,模锻时所需锻压力较低,脱模时所需脱模力较低,且无黏模、飞边和裂纹现象,综合应用效果优于水基石墨润滑剂和油基石墨润滑剂。     

高长方盒形件正、反拉深模具设计

高长方盒形件采用的材料和尺寸结构如采用正拉深工艺需要三套模具,在机械传动拉深机上拉深成形,拉深件废品率高达10%左右,且很难拉深成功。而采用正、反拉深相结合的拉深工艺,只需两套模具,经过投产使用,拉深件达到100%合格。高长方盒形件在正、反拉深成形过程中,采用特殊的凹模、压边圈工作型面,在拉深变形时使金属材料进入凸、凹模型腔时流速均匀,采用猪油做润滑剂,对铝金属材料拉深变形很适用。     

聚L-赖氨酸接枝聚乙二醇刷状共聚物添加剂摩擦学性能研究

研究了刷状共聚物聚L-赖氨酸接枝聚乙二醇水润滑添加剂在Si3N4陶瓷表面的吸附特性及其在不同速度、不同应用载荷条件下的润滑特性。采用X射线光电子能谱仪、椭圆偏光仪研究其吸附特性。在销盘式摩擦磨损试验机上测定不同速度、不同应用载荷条件下的摩擦系数,分析其润滑特性。在原子力显微镜下观察Si3N4陶瓷表面磨痕形貌。结果表明,聚L-赖氨酸接枝聚乙二醇共聚物添加剂能在摩擦副表面形成刷状吸附膜,在高速、低速和不同应用载荷条件下,都能明显减小摩擦副表面的摩擦系数。     

电沉积Ni—P—Si3N4复合镀层的摩擦学特性

通过摩擦磨损试验、Ｘ射线衍射分析和电子探针分析等，研究电沉积Ｎｉ－Ｐ－Ｓｉ３Ｎ４复合镀层的摩擦磨损机理及其与结构和力学特性的关系。结果表明，在干摩擦条件下，复合镀层中的Ｓｉ３Ｎ４微粒能有效降低摩擦副之间的粘着脱落和犁沟效应；在油润滑条件下，复合镀层中Ｓｉ３Ｎ４微粒起到支承载荷作用，同时有利于边界润滑膜的形成，避免粘着磨损，复合镀层中Ｓｉ３Ｎ４微粒共析量的增加是提高复合镀层耐磨性的重要因素。     

Si_3N_4／3Cr2W8V钢摩擦副滑动摩擦磨损性能

测定了销－盘式热压Ｓｉ３Ｎ４／３Ｃｒ２Ｗ８Ｖ钢摩擦副在室温干摩擦磨损条件下的的摩擦系数及Ｓｉ３Ｎ４销的磨损系数．对陶瓷销的磨损面进行了ＳＥＭ显微形貌观察、Ｘ射线分析；并探讨了陶瓷销的磨损机理．研究结果表明：Ｓｉ３Ｎ４陶瓷的磨损以微区脆性断裂为主要机理．     

B4C-TiB2-SiC复合陶瓷的SPS制备及组织性能研究

针对B₄C陶瓷烧结性能较差、成本较高的技术问题,提出了一种新型的B₄C基复合陶瓷的制备方法. 该方法以B₄C、Ti₃SiC₂及Si的混合粉作为初始粉体,通过放电等离子烧结技术（SPS）制备第二相（TiB₂+SiC）质量分数为30%的B₄C-TiB₂-SiC复合陶瓷,利用SPS特殊的烧结机制以及烧结过程中的原位放热反应,有效提升了B₄C陶瓷的烧结性能,降低了B₄C陶瓷的制造成本. 研究结果表明,在烧结温度为1650 °C,保温时间为5 min,烧结压力为50 MPa的条件下,制备得到了具有较高致密度（98.5%）的B₄C-TiB₂-SiC复合陶瓷. 随着烧结压力的增加,B₄C-TiB₂-SiC复合陶瓷的硬度逐渐增大,断裂韧性不断减小,而复合陶瓷的弯曲强度则呈现出先缓慢增加后迅速增大的变化趋势.      

Si3N4的结构状态对放电等离子烧结制备Sialon陶瓷的影响

以纳米非晶-Si3N4、微米α-Si3N4、微米AlN、纳米Al2O3和纳米Y2O3为初始原料,采用放电等离子烧结工艺制备了Sialon陶瓷。通过调整配方中Si3N4对应原料的种类,研究了不同结构的Si3N4对合成Sialon陶瓷的影响。通过XRD和SEM对试样的物相和显微结构进行了表征,同时测试了试样的体积密度、抗弯强度、断裂韧性和维氏硬度。实验结果表明,配方中的Si3N4全部采用α-Si3N4,经SPS烧结后可获得α/β-Sialon陶瓷,当用纳米非晶-Si3N4逐步替换α-Si3N4时,所合成的Sialon陶瓷中的α-Sialon晶相的相对含量减少;当全部采用纳米非晶-Si3N4时,则试样中仅含有β-Sialon相。     

Si_3N_4/SiC_p复相陶瓷材料的研究进展

综述了ＳｉＣ颗粒弥散强化Ｓｉ３Ｎ４基陶瓷材料的研究近况,根据Ｓｉ３Ｎ４和ＳｉＣ的不同烧结机理对Ｓｉ３Ｎ４／ＳｉＣｐ复相陶瓷材料烧结机理以及ＳｉＣｐ的掺入对材料可烧结性的影响进行了理论上的探讨将ＳｉＣｐ粒子的尺寸对Ｓｉ３Ｎ４／ＳｉＣｐ复相陶瓷材料显微结构和力学性能的影响与材料可烧结性之间的关系进行了分析通过比较热压Ｓｉ３Ｎ４／ＳｉＣｐ复相陶瓷材料和Ｓｉ３Ｎ４／纳米ＳｉＣｐ复相陶瓷材料中ＳｉＣｐ含量对材料显微结构和力学性能的影响,对ＳｉＣｐ弥散强化Ｓｉ３Ｎ４基陶瓷材料的强化效果和强化机理进行了初步的分析     

氮化硅陶瓷的摩擦磨损特性

采用无压烧结和反应烧结两种方法制备氮化硅陶瓷，利用拴盘式摩擦实验机考察了氮化硅与ＧＣｒ１５球对磨的摩擦损特性，结果表明，虽然氮化硅具有较高的摩擦系数，但磨损率较低，特别是在水和油等介质存在的条件下，氮化硅具有低摩擦和磨损的特性。     

TiN/Si3N4界面结构对Ti-Si-N纳米晶复合膜力学性能的影响

采用多层膜模拟的方法研究了Ti-Si-N纳米晶复合膜中Si3N4界面相的存在方式,以探讨纳米晶复合膜的超硬机制。研究结果表明：Si3N4层厚对TiN／Si3N4多层膜的微结构和力学性能有重要影响。当Si3N4层厚小于0．7nm时,因TiN晶体的“模板效应”,原为非晶态的Si3N4晶化,并反过来促进TiN的晶体生长,从而使多层膜呈现TiN层和Si3N4层择优取向的共格外延生长。相应地,多层膜产生硬度和弹性模量升高的超硬效应,最高硬度和弹性模量分别为34．0GPa和352GPa．当层厚大于1．3nm后,Si3N4呈现非晶态,多层膜中TiN晶体的生长受到Si3N4非晶层的阻碍而形成纳米晶,薄膜的硬度和弹性模量亦随之下降。由此可得,Ti-Si-N纳米晶复合膜的强化与多层膜中2层不同模量调制层共格外延生长产生的超硬效应相同。     

氮化硅陶瓷的ELID高速磨削工艺试验研究

在采用封闭式阴极装置实现高速ELID磨削的基础上,对氮化硅陶瓷的ELID高速磨削工艺机理进行了研究.通过与非ELID高速磨削工艺的对比,揭示了氮化硅陶瓷ELID高速磨削的工艺机理,并给出了其表面粗糙度、磨削力与工艺参数之间的变化规律.这些规律表明:ELID高速磨削工艺能大大地减小氮化硅陶瓷的表面粗糙度值及磨削力,获得较好的表面质量.此外,砂轮线速度和磨削深度对其表面粗糙度值没有显著影响,且变化没有明显规律;而工件速度对表面粗糙度值存在一定的影响,表面粗糙度值随着工件进给速度的提高而增加,即表面加工质量有下降的趋势;ELID高速磨削工艺中的各类磨削参数均对氮化硅陶瓷的磨削力产生重大影响:磨削深度增加或工件速度的加快,都使磨削力变大;砂轮线速度的增加则导致磨削力下降.     

Si3N4／铸铁在空气和水润滑下的摩擦学特性

在Ｍ－２００环－块磨损试验机上研究了空气、蒸馏水润滑条件下Ｓｉ３Ｎ４／灰铸铁、Ｓｉ３Ｎ４／低铬铸铁（ＤＴ）摩擦副的摩擦磨损，同时与Ｓｉ３Ｎ４／Ｔ８钢摩擦副进行对比，讨论了铸铁中石墨和碳化物对摩擦磨损的影响，结果表明：蒸溜水润滑下，Ｓｉ３Ｎ４／ＨＴ的摩擦系统非常小，Ｓｉ３Ｎ４与ＨＴ的磨损体积也最小，这是由摩擦时Ｓｉ３Ｎ４水解与形成石墨膜共同作用的；而空气润滑下，Ｓｉ３Ｎ４／ＨＴ的摩擦靡损就不具有这种