力拓矿石车用F51AE型钩舌断裂失效分析

对疲劳断裂钩舌的化学成份、金相组织、夹杂物、力学性能、断口特征及钩舌结构和工作条件进行分析.结果表明:钩舌下牵引台尺寸小,根部过渡圆角小,运用中应力集中大,是钩舌疲劳裂纹在该部位萌生并扩展,造成早期断裂失效的主要原因.铝含量偏高,在铸造晶界形成大量AIN夹杂物,导致沿晶断裂,使疲劳裂纹扩展及断裂过程加速,但不是钩舌失效...     

82B高碳钢盘条拉拔脆断的原因分析

利用图像分析仪对拉伸、拉拔脆断断口进行了金相组织、夹杂物检测，并借助于扫描电镜观察，分析了Ф11mm的X82B拉拔过程中产生的脆性断裂断口。研究认为：X82B盘条脆断的主要原因是由于成分偏析、夹杂物级别超标、金相组织异常、索氏体含量偏低、盘条表面缺陷及接头不良造成的。     

一种连铸连轧低碳低合金钢板的冲击韧性

利用扫描电镜研究了一种用连铸连轧工艺生产的低碳低合金钢板的冲击断口.结果表明,裂纹优先在硫化物夹杂与钢基体界面处形核,裂纹的扩展有沿带状组织发展的趋势.条状硫化物夹杂和带状组织均降低钢材横向的冲击韧性,但带状组织的影响较小.正火能明显改善钢板横向的冲击韧性,但对纵向冲击韧性的改善甚微.     

耐磨堆焊金属组织分析

利用电子显微镜分析技术对２种耐磨堆焊金属进行组织分析。结果表明高碳高铬型堆焊金属具有较好的耐磨性与其由贝氏体基体和高硬Ｃｒ７Ｃ３碳化物组成的组织有关，与马氏体基体上分布少量碳化物的组织相比，该组织能更有效地抵抗磨粒的切削和磨损裂纹的形成与扩展，从而利于堆焊金属的耐磨性。     

新型锻造钩舌复杂曲面误差分析与调整方法

在对锻造钩舌曲面实测数据进行误差分析的基础上,基于CATIA v5软件,通过运用曲面修改及优化技术对设计三维模型进行调整及修改,以图纸、三态检测和样板检测为依据,调整修改钩舌上下牵引、冲击曲面,护销突缘等部分的结构几何尺寸,同时工艺上提高了钩舌销孔的定位精度.采用修改后的钩舌三维模型进行实际数控加工,经检测试件全部符合检测要求,证明了该调整方法的有效性.     

基于装配体的13号车钩有限元分析

13号车钩在运用过程中经常出现钩体裂纹、钩尾框裂纹和钩舌折断等故障,严重影响列车的正常运行.利用I-DEAS软件对车钩的装配体进行有限元分析,车钩各零件的相互作用通过定义接触来传递.给出了车钩在拉伸工况下的应力状态,应力较大部位与运用中故障多发部位相吻合,为车钩结构设计、改进和检修提供参考依据.     

基于装配体的13号车钩有限元分析

13号车钩在运用过程中经常出现钩体裂纹、钩尾框裂纹和钩舌折断等故障,严重影响列车的正常运行.利用Ⅰ-DEAS软件对车钩的装配体进行有限元分析,车钩各零件的相互作用通过定义接触来传递.给出了车钩在拉伸工况下的应力状态,应力较大部位与运用中故障多发部位相吻合,为车钩结构设计、改进和检修提供参考依据.     

高碳高锰钢450℃时效处理后的拉伸断裂行为

采用金相分析、拉伸实验以及断口形貌观察等分析手段研究了100Mn13高碳高锰钢450℃时效处理后的组织、拉伸性能、断口形貌特征及其裂纹形核与扩展过程.结果表明:高碳高锰钢水韧处理及450℃时效处理后的金相组织为奥氏体基体上存在有少量沿晶界呈不连续分布的碳化物.具有这样组织的高碳高锰钢仍具有优越的塑性和高的抗拉强度,其断裂后的抗拉强度和延伸率可分别达到981 MPa和70%.拉伸断裂后的高碳高锰钢组织中出现了大量的孪晶,而且裂纹在孪晶界处以及晶界上的碳化物处形核,并沿晶界和孪晶界长大,相邻裂纹相互连接、扩展,直至断裂.拉伸断口微观形貌为石断状,其断裂面上存在有大量的韧窝.     

Q235钢板旋压成形断裂原因分析

对旋压成形中发生脆性断裂的Q235低碳钢板的成分、组织、硬度、夹杂物及断裂特征进行了分析,结果表明：钢板冶炼或浇注过程中混入大量大块外来非金属夹杂物,导致钢板存在严重冶金质量问题;在旋压应力作用下,裂纹从夹杂物形成,并扩展造成脆性断裂．     

耙吸式挖泥船的排泥管耐磨性研究

耙吸式挖泥船在复杂的土质环境下进行作业，不同土质对其部件有着不同的侵蚀效果.为了提高排泥管的耐磨性能，选取信铬钢耐磨复合材料制作挖泥船排泥管.使用扫描电子显微镜对其显微结构进行分析，并用金相显微镜表征其金相组织，分析其性能.采用能谱仪分析材料的元素，采用显微硬度计分析材料硬度.结果表明，信铬钢起到抗磨损作用，基体和复合层的组织较为致密，无明显裂纹和气泡，结合良好，Cr元素在其中分布均匀.与原排泥管的材料相比，信铬钢的金相分布均匀，并且存在大量碳化物，硬度高，有更优异的耐磨耐腐蚀性能.     

30Cr MnSi A钢亚温淬火时组织形态的观察

研究了30CrMnSiA钢亚温淬火前原始组织及加热速度对亚温淬火所获复合组织形态的影响,亚温淬火可获得针状,颗粒状和类针状复合组织,各种形态的复合组织中,未溶铁素体均分布于奥氏体晶界上,对加热保温过程中奥氏体的晶粒长大起阻碍作用,类针状复合组织中的铁素体和奥氏体晶粒的尺寸均比大颗粒状复合组织的细小,而与小颗粒状复合组织的相当,因此,与具有最佳强韧性的针状复合组织相比较,类针状复合组织的获得将有可能在保证强韧性不降低的条件下,简化热处理工艺。     

Multi-scale simulation for the forming of a heavy vessel head considering the evolution of defects and microstructure

The head of nuclear pressure vessel is a key component to guarantee the safety of nuclear power plant, so it is necessary to improve its mechanical properties during manufacturing. In the practical production, due to the huge size of the ingots from which the head is manufactured, coarse grains and voids are common defects existing in the material. Furthermore, cracks may appear in the forming process. It is highly demanded that the forming process must be properly designed with suitable parameters to compact the voids, to refine and homogenize the grains and to avoid cracks. Therefore, the research on the evolution of internal voids, grain size and cracks is very important to determine the forming process of huge components. SA508-3 steel is the material to manufacture the head of pressure vessel in the nuclear island. In the previous studies, we have separately built models to evaluate the evolution of internal voids, grain size and cracks during the hot forming process for SA508-3 steel. This study integrates the models for multi-scale simulation of the forging process of the head of nuclear pressure vessel in order to control the quality of the forgings. Through the software development, the models are integrated with a commercial finite element code DEFORM. Then, the extended forging and final forging processes of the head are investigated, and some appropriate deformation parameters are recommended.     

Granular effect of fly ash repairs damage of recycled coarse aggregate

Repairing effect of fly ash (FA) on damage of recycled coarse aggregate was evaluated by characteristics of pores and cracks in the vicinity of interracial transition zone (ITZ). The interracial structure between the virgin aggregate and the attached old mortar was investigated and compared with ITZ of recycled aggregate concrete in the presence of FA or ultra-fine FA(UFA) by means of scanning electron microscope (SEM). Diam- eter and plumpness frequency distribution of pores as well as width of the old ITZ, length of contacting points and cracks density were analyzed. The SEM results reveal that the diameter of pores is decreases significantly but pores plumpness increases. A decreased ITZ width and cracks density as well as an increased bonding zone length can also been observed, which indicates that FA or UFA repairs damage of recycled coarse aggregate due to its granular effect.     

预裂型水泥稳定碎石强度与温缩特性机理仿真

针对水泥稳定碎石材料易产生裂缝,从而降低路面使用寿命这一问题,基于粗集料预处治技术提出了一种预裂型水泥稳定碎石材料改良思路;通过对水泥稳定碎石中一定比例的粗集料进行预处治,使其表面裹附一层新的物质,从而形成新的界面,分散了收缩过程中降低开裂对材料整体均一性的影响,继而仿真分析了这种新型材料的强度特征和温度收缩裂缝发展的内部机理;基于离散单元法建立了预裂型水泥稳定碎石仿真模型,并分别开展了虚拟无侧限压缩试验和有限制梁温度收缩开裂试验。研究结果表明:在假设预处治粗集料仅影响粗集料界面强度的前提下,试件的无侧限抗压强度与界面强度比和预处治粗集料替换比这2个关键参数之间呈现出良好的线性相关性,可通过回归公式进行计算与预测;当界面强度比大于40%时,预处治粗集料替换比的增加仅会降低材料的强度而不能避免局部贯穿裂缝的产生;当界面强度比小于40%时,随着预处治粗集料占比的增加,试件在收缩过程中产生的裂缝由局部贯穿宽裂缝转变为均匀分布的微裂缝,从而保证了材料在收缩开裂后的整体均一性;当界面强度衰减至未处治材料的30%以下,且预处治粗集料替换比大于30%时,可有效减少试件内部贯穿裂缝的产生,从而缓解了水泥稳定碎石的温缩开裂。      

圆销车钩自由转角与车体参数匹配性的研究

为了明确圆销车钩自由转角与车体主要结构参数的匹配关系,采用理论分析与动态仿真相结合的方法,研究了曲线通过及直线承压工况下,机车车体主要结构参数与车钩转角的关系.结合缓冲器的非线性迟滞特性并采用控制系统仿真方法,建立了圆销钩缓系统的对中钩肩模型,该模型能够较好体现钩肩回复力的实时性;采用内插样条函数进行拟合,根据工程图纸对车钩钩头轮廓曲线进行数据离散,反演得到钩头轮廓曲面,并建立了一对连挂钩头间的曲面/曲面接触模型,进一步考虑了连挂钩头间的相互作用,能够准确模拟连挂钩头间的相对运动;通过对不同自由转角条件下机车的受力情况进行分析,得出了车钩自由转角设计推荐公式,并通过动力学仿真对其进行了验证.研究与仿真结果表明,受轨道曲率变化的影响,车钩实际转角比静态计算结果要偏大0.5~1.0,钩头间的相对转动可对车钩转角进行补偿,以顺利实现机车曲线通过;车钩自由摆角与车体结构要有较好的匹配,以保证机车承压时的运行安全性,同时建议该型机车钩缓系统自由转角设计值应小于8,这与推荐公式的计算结果有较好的一致性.      

合肥地区重塑黏性土细观结构演化三轴CT试验

为研究非饱和黏性土的细观结构演化特征,采用CT-多功能土工三轴仪,对合肥地区重塑黏性土在不同吸力、不同净围压下进行了非饱和固结排水三轴试验,得到了土体内部结构演化的CT 图像、CT 数平均值和方差.研究结果表明:净围压对土体细观结构演化影响显著.净围压较低时,土体经短暂压密后,原有孔洞消失,产生裂纹,裂纹宽度和长度随时间扩展较快吸力越大,裂纹扩展、贯通程度越显著;CT数平均值减小0.26%~4.16%,方差增大15.82%~37.80%,说明土体密度变得不均匀.净围压较高时,土体整体被压密,一般无裂纹产生;CT数平均值增大1.22%~14.87%,方差减小10.02%~83.37%,说明土体密度变得更均匀,土体更致密.      

工业纯锆焊缝金相组织和力学性能

为了研究工业纯锆在焊缝不同区域的分布、金相组织和力学性能之间的关系,采用TIG方法焊接锆R60702工业纯锆板对接焊缝,采用光学显微镜、电子探针和显微硬度计等仪器,分析焊缝母材区、热影响区、熔合区和焊缝区的金相组织、机械性能和元素分布特性.研究结果表明:对接接头各区域的组织不同,母材区的晶粒为等轴状,呈面织构;不完全重结晶区的晶粒亦为等轴状,而且更细于母材晶粒,因而强度、塑性优良;过热区的晶粒则较粗大;焊缝区组织为铸态晶粒,形状为纤维状;对接接头各区的元素分布较为均匀,没有明显的偏析现象;焊接接头的硬度呈W型分布,最高硬度分布在焊缝区达到290 HV50 g,最低硬度分布在不完全重结晶区,达到162 HV50 g,过热区则介于母材区与焊缝区之间.      

二灰碎石＂三层次法＂配合比优化设计

为提高二灰碎石基层的强度、减少裂缝,在进行骨架密实型二灰碎石基层配合比设计中,采用＂三层次法＂进行优化设计,以材料的组成结构与性能关系为基础,将二灰碎石看成二灰、砂浆和粗集料骨架三个结构层次的复合材料,要求每一个结构层次的配合比都使其性能达到最佳.并将振动成型法与＂三层次法＂配合比设计相结合,成功地应用于西安至咸阳国际机场专用高速公路路面基层的设计中.