加工硬化

摘要： 将Zr添加到Ti−Nb−Fe合金中开发生物医用低模量、高强度β钛合金。采用电弧熔炼法制备Ti−12Nb−2Fe−(2,4,6,8,10)Zr(摩尔分数,%)铸锭,随后对其进行均匀化、冷轧和固溶处理。通过光学显微镜、X射线衍射和透射电子显微镜等技术分析合金的物相和显微组织。采用拉伸试验测定力学性能。结果表明,Zr和Fe在合金中具有显著的固溶强化效果,因此,所有合金的屈服强度和抗拉强度分别高于510 MPa和730 MPa。Zr对变形机制的影响较小,孪晶出现在所有变形合金中,且对强度和塑性有益。具有亚稳β相的Ti−12Nb−2Fe−(8,10)Zr合金表现出低弹性模量、高抗拉强度和良好的塑性,是生物医学植入物的合适候选材料。

摘要： 通过显微分析和力学性能测试研究了不同热处理制度对12Cr1MoVG冷变形弯头显微组织、力学性能的影响。结果表明,当热处理制度为695°C保温60min时,显微组织没有发生再结晶,硬度没有降低。当热处理制度为735°C保温60min时,36%变形量的显微组织发生再结晶形核,硬度降至标准值允许范围内,热处理时间进一步延长保温时间至120min,20%变形量和36%变形量的显微组织均发生再结晶形核,并未发生完全再结晶。通过试验获得降低12Cr1MoVG管子冷变形加工硬化的合理热处理工艺为735°C保温60min。

摘要： 在焊接过程中会产生材料硬化,如果在计算时不考虑该现象,有可能会使焊接残余应力的结果与实际结果不相符合。本文基于热弹塑性数值模拟方法分别对材料为SUS304不锈钢、屈服强度为918 MPa的高强度钢、Q345钢这3种钢材和Ti80对接焊平板模型的残余应力进行分析计算,重点研究材料硬化模型对焊接残余应力的影响,即采用等向硬化模型、随动硬化模型和不考虑硬化模型的理想弹塑性模型对对接焊平板模型进行残余应力模拟,其中SUS304不锈钢、屈服强度为918 MPa的高强度钢和Ti80对接焊平板的数值模拟结果与文献中的试验结果进行对比研究。在两者结果相一致的基础上,分析了硬化模型对Q345钢对接焊平板模型残余应力的影响。研究结果表明:采用等向硬化模型计算得到的对接焊平板残余应力计算结果最大,更加符合实际结果,且对纵向残余应力的影响大于横向残余应力;相比钢材来说,硬化模型对Ti80对接焊平板模型残余应力的影响较小。

摘要： 对深地深海油气勘探用测井电缆铠装钢丝进行了研发试制,结果表明:铠装钢盘条的微观结构为全片层的珠光体组织,未出现先共析铁素体、先共析渗碳体和马氏体等异常组织,轧制后的冷却工艺合理,抗拉强度为1 623 MPa。盘条拉拔为钢丝后,珠光体中的片层渗碳体出现扭转、断裂现象,出现了颗粒状渗碳体的形貌,拉拔加工硬化使钢丝抗拉强度提高至2 084 MPa。

摘要： 目的研究Nb微合金化后渗碳层和基体的显微组织变化规律,及Nb微合金化对接触疲劳性能的影响,以实现齿轮的接触疲劳长寿命。方法利用真空渗碳炉将Nb微合金化及未Nb微合金化齿轮用钢18CrNiMo7-6进行渗碳热处理,采用滚动接触疲劳试验机进行接触疲劳试验,通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、电子背散射衍射显微镜(EBSD)和洛氏硬度计等设备,对试样的组织及硬度进行检测,探讨Nb微合金化对接触疲劳性能的影响。结果渗碳热处理后,表面组织为针状马氏体、残余奥氏体和碳化物,心部组织为板条马氏体。Nb微合金化渗碳层组织发生了细化,位错密度由7.52×10^(15) m^(‒2)增加到8.75×10^(15) m^(‒2),残余奥氏体含量由23.6%降低至15.4%,渗碳层硬度由58.6HRC提高至59.4HRC,心部奥氏体晶粒平均尺寸由20.5μm降低至16.3μm。剥落坑表面粗糙且呈分层结构,起裂位置位于次表面;剥落坑在滚动接触应力作用下发生加工硬化,Nb微合金化和未Nb微合金化的加工硬化硬度均提高了1HRC左右,抗变形能力相差不大。Nb微合金化齿轮钢的接触疲劳寿命L_(10)=3.2×10^(7),L_(50)=8.2×10^(7);未Nb微合金化齿轮钢的接触疲劳寿命L_(10)=2.0×10^(7),L_(50)=6.4×10^(7)。结论Nb微合金化后,渗碳层组织细化,位错密度增大,显著抑制了裂纹的萌生,并且渗碳层的硬度稍有增加,综合作用使得齿轮钢的接触疲劳寿命L_(10)和L_(50)分别提高37.5%和22%。

摘要： “材料科学基础”是材料加工工程专业学生必须掌握的专业基础课程,其相关工艺实验是培养学生工程实践能力和科技创新能力的有效途径。其中,加工硬化实验环节多、周期长、大型仪器数量有限,不适合开展大规模教学,随着学生培养规模的上升,实现多人的标准化实训和考核已成为材料加工工程专业本科实验教学的瓶颈之一。本文通过对加工硬化工艺及其微观机制进行虚拟仿真,使无法在传统课堂上完成的实验教学能够完成,弥补了实体教学的不足,加强了学生对基本概念的理解和掌握,达到了培养学生工程实践和科技创新能力的目的。

摘要： 采用热模拟试验机对钛合金Ti-6Al-4V进行高温压缩试验,研究其在850~1100°C温度下,0.001~0.1 s^(-1)应变速率的流动应力行为。结果表明:钛合金Ti-6Al-4V具有应变速率、温度敏感性;随着温度的升高和应变速率的减小,流动应力逐渐降低,加工硬化速率与动态软化速率达到动态平衡。通过分析工艺参数对材料参数的影响,发现合金的材料参数(N、A、Q)随变形条件的变化而变化。在传统双曲正弦函数型Arrhenius方程的基础上提出一种考虑应变速率、温度和应变耦合修正的双曲正弦本构方程,并用相关系数R和平均相对误差(AARE)来评价所建立的本构模型的准确性,定量分析结果表明,修正的本构方程能够较准确地预测钛合金Ti-6Al-4V的流动应力。

摘要： 通过单轴预应变拉伸试验、冲压成形试验、模拟分析,对TRIP780及DP780钢的力学性能与成形性能进行了研究,并对TRIP钢冲压成形过程中残留奥氏体的转变及对性能的影响进行了分析。结果表明:与DP780钢相比,TRIP780钢具有更好的塑性、强度及加工硬化性能,并且后者的应变硬化指数n值在5%~25%的应变阶段可以保持在0.2以上。TRIP效应能有效抑制预应变对应变硬化性能及塑性的消耗,从而使TRIP780钢具有更好的二次硬化性能。在冲压成形过程中,随着应变比的增加,应变状态更接近平面应变,残留奥氏体转变量逐渐增加。

摘要： 针对蒸汽发生器中传热管与防振条的微动磨损行为,采用自主设计的微动磨损实验装置开展了690TT合金管与304不锈钢板的切向微动磨损实验,研究了循环周次对磨损量和磨损机制的影响.结果表明:由于初始氧化膜的存在,摩擦系数经历了跑合、上升、下降和稳定阶段,稳定摩擦系数约为0.78.Ft-D曲线形状随着循环周次增加由扁平状逐渐加宽趋近于菱形,稳定后保持为平行四边形,随着循环周次继续增加,由于磨痕边缘处磨屑堆积增多,致使最大位移处存在局部较高的Ft值,但微动运行始终处于完全滑移区.磨损量与循环周次表现出明显的正相关,随着循环周次增加磨损体积首先保持平稳增长,N=8×10^(4)之后增长明显,8×10^(4)至1×10^(5)周次循环磨损体积增大了将近1倍.N=2×10^(4)时主要磨损机制为磨料磨损和剥层,N=4×10^(4)至N=8×10^(4)磨料磨损迹象减弱,磨损机制主要为剥层,N=1×10^(5)时磨损机制为磨料磨损和剥层的混合且犁沟尺寸较大.磨痕亚表层显微硬度随循环周次增加而增大,N=1×10^(5)对应的磨痕亚表层硬度约为基体的1.5倍,加工硬化显著.经过1×10^(5)周次循环在磨痕亚表面形成了约6μm厚的摩擦磨损结构转变(TTS)层,并且在磨痕边缘存在平行于磨痕表面扩展的裂纹,造成了磨痕边缘处磨屑呈现片状剥落,材料损伤加剧,导致了在磨损量发生突变时磨痕轮廓主要表现为宽度的大幅增加.

摘要： 为了探究18CrNiMo7-6钢硬态车削工艺参数对加工硬化及金相组织的影响,采用PCBN刀具对18CrNiMo7-6钢漏斗形疲劳试样硬态车削圆弧段时的主轴转速n、背吃刀量a_(p)和进给速度v_(f)进行了单因素实验研究。运用显微硬度计和超景深三维显微系统表征了试样在不同工艺条件下的表层硬度、加工硬化影响深度及微观组织。研究结果表明:硬态车削为漏斗形疲劳试样的圆弧段造成了一定的加工硬化,硬化影响层深度为120~200μm,加工硬化程度为4.31%~8.27%。在试验条件下,随着n的增大,试样的硬化程度先增大后减小,硬化影响层深变化不大;随着a_(p)增大,试样的硬化影响层深和硬化程度都逐渐增大;v_(f)对试样的加工硬化程度先增大后减小,对硬化影响层深没有明显规律;随着径向深度的增加,试样金相组织发生变化,且硬度值逐渐下降,车削工艺参数对试样表层金相组织的影响很小;当n、a_(p)及v_(f)分别为1 200 r/min、0.15 mm、 50 mm/min时,试样表层出现软化现象,高碳马氏体转化为硬度较低的回火屈氏体。该研究为18CrNiMo7-6淬硬钢的硬态车削工艺制定提供了参考依据。

摘要： 对重要机械构件进行表面改性及强化对于改善材料表面性能,提高零件表面耐磨性、抗疲劳性及延长其使用寿命等具有重要意义.本文以奥氏体304不锈钢为研究材料，在自主研发的实验系统平台上进行超声滚压强化加工工艺及机理实验研究。结果表明：(1)与常用的球形滚压头相比，具有合理弧度的弧面柱形滚压头能获得更好的表面强化效果并改善滚压加工过程中的粘刀现象。(2)USRP表面改性及强化加工可以显著提高试样的硬度，经过USRP加工后，试件表面发生塑性变形，引起材料内部晶粒细化，随试件深度增加，细化晶粒尺寸也随之变大，从而对应硬度随深度逐渐变小，达到一定深度后硬度值不再变化，说明经过USRP加工后，在试件表面形成了一定厚度的硬化层，这是晶粒细化和加工硬化两种效应共同作用的效果，经显微硬度计测量经过USRP后的试样表面显微硬度最高提高到515HV，提高了70%以上。(3)USRP加工中，高频振动通过滚压工具头传递到试件表面，使试件表层材料产生较大的弹塑性变形，弹塑性变形引起材料内部的塑性流动，从而将试件表面的“谷”被“峰”填充，从而有效减小试样的表面粗糙度数值。与传统磨光工艺相比，经过USRP加工后的试样表面粗糙度Ra值可以达到0.15um左右。(4)USRP加工中，材料表面产生强塑性变形，从而导致表面原始晶粒被打碎细化，达到细化晶粒的效果，形成较高强度，较高硬度，良好延展性与韧性的非晶纳米晶层。超声振动使材料表面产生的非晶纳米晶层更加均匀，获得的改性层质量更高，匹配合理的加工参数和滚压道次可以达到十分理想的强化加工效果。

摘要： 超声表面光整强化技术对精细光整表面有极微细的光整能力,对抗疲劳表面有极高的强化能力,并且设备结构简单紧凑、操作方便、节能环保,广泛应用于零件的表面改性中.在超声表面光整加工技术中,给工具沿工件表面法线方向上施加超声振动,在一定的压力下,工具与工件表面振动接触,以一定的进给速度通过旋转着的工件表面,从而对工件表面进行机械冷作硬化,显著提高了零件表面残余压应力,增加了加工表面的硬度和耐磨性,明显降低表面粗糙度Ra值.并且加工成本低,大大提高生产效益.本文综合考虑建立有效全面的数值模拟和保证合理的仿真分析时间，采用控制变量的方法进行关键因素的模拟仿真分析是合理的选择。主要考虑工件转速、进给速度、初始静压力、振幅以及强化次数这五个因素对工件残余应力分布以及工件表面加工硬化的影响并对其进行有限元数值模拟分析。

摘要： 某厂生产的汽车前轴钢在疲劳断裂试验过程中，还未达到预定的疲劳极限值便发生开裂，经低倍酸洗后观察发现，在试样侧面观察到数条磨削裂纹，通过金相显微组织观察，在断口处有加工硬化层组织及裂纹。本文通过分析磨削裂纹产生原因以及对磨削面组织性能的影响，制定合理的磨削制度，改进生产工艺，以提高产品性能，为今后生产提供理论依据。

摘要： 通过宏观检验、合金成分分析、力学性能检验、金相检验、断口分析及能谱分析等方法,对某厂600 MW超超临界机组的高压旁路阀门螺栓失效原因进行了分析。结果表明:螺栓失效为应力腐蚀开裂,与螺栓原材料固溶处理状态较差、硬度过高及螺纹加工硬化有关，并针对螺栓失效原因提出了预防措施。

摘要： 通过多种试验研究了聚丙烯纤维红黏土的力学特性。击实与渗透试验结果表明，在一定纤维含量下，纤维红黏土的最大干密度基本不变，最优含水率变化范围较大，与红黏土的渗透系数处于相同量级，具有低渗透性。直剪试验、无侧限抗压强度试验、三轴试验结果表明，纤维红黏土强度显著高于红黏土强度，且随纤维含量与长度的增加而增加。红黏土加入纤维后，黏聚力得到了显著提高，而内摩擦角变化不大。纤维红黏土的应力－应变曲线具有典型的加工硬化特征，且具有鼓胀性破坏特征。

摘要： 通过宏观检验、合金成分分析、力学性能检验、金相检验、断口分析及能谱分析等方法,对某厂600 MW超超临界机组的高压旁路阀门螺栓失效原因进行了分析。结果表明：螺栓失效为应力腐蚀开裂,与螺栓原材料固溶处理状态较差、硬度过高及螺纹加工硬化有关。并针对螺栓失效原因提出了预防措施。

摘要： 本文从热处理方式、化学成份及加工硬化这三方面，来探讨其对钢铁材料(特别是钢线)强度的影响。钢铁的强度(硬度、耐磨性)与韧性(延展性、耐冲击性)存在着一种相对的状况，即是此消彼长的关系。故依据用途别、选泽适当的钢种及加工方式，是相当重要的。另外本文也介绍不锈钢及工具钢，了解其合金元素的添加与机械特件的关系。

摘要： 通过组织观察和力学性能测试，研究了退火温度、变形量对冷轧低碳马氏体的退火组织及力学性能的影响,并与冷轧70％的纯铁进行比较,结果表明:在退火过程中冷轧低碳马氏体分解为铁素体和渗碳体粒子的复相组织。退火温度的提高和/或变形量的增加，有利于链素体再结晶的进行，导致材料的强度降低、伸长率提高，并且材料的屈强比降低、加工硬化指数提高。与晶粒尺寸相近的纯链相比，低碳钢中渗碳体粒子的存在，导致材料的强度提高、伸长率降低，而材料的屈强比降低、加工硬化指数提高。

摘要： 通过试验分析找出了圆柱螺旋压缩弹簧的一种不常见磁痕的性质及其产生原因，为零件的判定、处理提供了依据

摘要： 通过试验分析找出了圆柱螺旋压缩弹簧的一种不常见磁痕的性质及其产生原因，为零件的判定、处理提供了依据

摘要： 本发明公开了兼具整体强度和冲裁面加工硬化的精冲模具及精冲方法，所述精冲模具，包括冲头、反冲头、V形齿圈压板和凹模，其中，凹模底部带有与压板齿圈位置相对的V形齿圈，凹模侧壁高度不高于钢板厚度且入模口处开有外倒角；所述兼具整体强度和冲裁面加工硬化的精冲方法，包括以下步骤：1)均质化热处理：在真空炉中对钢板进行完全退火；2)强化热处理：对钢板进行淬火和高温回火热处理，实现碳化物球化，获得强度和塑性的良好配合；3)精冲成形，得到具有整体强度和表面硬化的精冲件。本发明可以实现高强度中碳钢的精冲成形，免除精冲件后续热处理强化工艺，保留精冲件加工硬化效果，减少工序降低成本。

摘要： 本发明公开了一种超低弹性模量超高加工硬化率Ti‑Al‑Mo‑Cr系β钛合金，由以下质量百分含量的成分组成：Al 4.5％～5.5％，Mo 6.0％～7.0％，Cr 2.5％～3.5％，余量为Ti及不可避免的杂质元素；本发明还公开了该Ti‑Al‑Mo‑Cr系β钛合金在(Tβ‑50°C)～(Tβ+50°C)的温度下进行固溶处理的热处理工艺。本发明通过对钛合金成分及含量设计，使其在室温下变形时易诱发马氏体相变，降低了合金的弹性模量，并具有超高的加工硬化率；本发明通过控制Ti‑Al‑Mo‑Cr系β钛合金的固溶处理温度，使其在较大温度范围内均处于易于不稳定状态，保证其超低模量和超高加工硬化率性能。

摘要： 本发明涉及一种对曲轴(4)进行加工硬化的方法，所述曲轴包括连杆轴承轴颈(5)、主轴承轴颈(6)和曲柄臂(7)，所述连杆轴承轴颈(5)和主轴承轴颈(6)设有油孔(31)。根据本发明，对油孔(31)之一的至少一个端部(30)和/或油孔(31)的至少一个圆柱形部分(38)进行加工硬化。

摘要： 一种棒、线材加工硬化性能定量表征方法，属于金属材料检测技术领域。该表征方法包括：步骤一、确定棒、线材加工硬化性能的可能影响因子；步骤二、确定棒、线材加工硬化性能的关键影响因子；步骤三、获取棒、线材加工硬化性能的定量表征取值范围；步骤四、待评估棒、线材，检测获得所述关键影响因子的具体数值，判断所述具体数值是否满足棒、线材加工硬化性能的定量表征取值范围，若满足，计算棒、线材加工硬化指数并验证是否落入最优棒、线材加工硬化指数取值范围，如是，则棒、线材加工硬化性能满足要求。具有可综合评价棒、线材试样加工硬化性能的优点。

摘要： 本发明涉及一种适合用于汽车结构部件等的钢板，更详细地，涉及一种具有高强度的同时均匀伸长率和加工硬化率优异的钢板及其制造方法。

摘要： 本发明公开了一种450MPa级热镀锌双相钢及其生产方法，属于镀锌汽车用钢制造领域，本发明采用微量Si+低Mo+高Cr的低碳‑低锰成分设计，经520～560°C低温卷取、640～660°C缓冷、≥10°C快冷工艺，同时配合≤‑40°C炉内露点、氧含量≤5ppm，炉鼻子露点≤‑20°C的气氛获得450MPa级热镀锌双相钢。本发明生产出的抗拉强度450MPa级热镀锌双相钢均匀延伸率为18％～23％、加工硬化率n值不低于0.19且断后延伸率A80高达28％～33％，适合作为高拉延、高翻边的复杂成形汽车零部件。

摘要： 本发明涉及一种基于剪切应变路径构建高强钢加工硬化的方法，属于材料性能检测技术领域。本发明的技术方案是：采用剪切试验无缩颈的现象，利用DOE参数优化设计与仿真模拟相结合的手段，精准地描述了高强钢加工硬化曲线，得到了真应变到1的真应力‑真应变曲线。本发明的有益效果是：得到的加工硬化曲线适合于常见路径下该材料的加工硬化能力，为高强钢在冲压成形或汽车碰撞安全的实际生产和模拟仿真提供最为准确的数据支撑。

摘要： 本发明涉及一种反复加卸载圆柱形压头压入的加工硬化行为判定方法，包括：反复加卸载圆柱形压头对被测试材料进行浅压入测试，获得载荷‑位移曲线的加载段；分别用幂函数模型、双线性模型描述被测试材料的加工硬化行为，计算获得幂强化对应的被测试材料的应变比例极限和加工硬化指数以及双线性强化对应的被测试材料的应变比例极限和强化系数；与浅压入测试相同的位置处进行深压入测试，获得相应的载荷‑位移曲线的加载段；分别获得幂强化和双线性对应的压入载荷预测误差，判定预测误差中较小的即为被测材料实际的加工硬化行为。本发明能在压入测试中主动判定材料实际加工硬化行为，避免错误选择本构方程导致反演误差，对材料和场合具有普适性。

摘要： 本发明公开了一种通过析出相形貌定量预测铝合金加工硬化能力的方法，属于金属材料力学性能预测技术领域。本发明根据第二相主导铝合金位错滑移方式导致位错湮灭再分配，提出湮灭系数k参数化这种影响，建立了含有第二相材料加工硬化能力定量预测方法。本发明通过透射照片获得析出相的形貌信息，便可实现铝合金加工硬化能力的定量预测，节约了拉伸试验所耗费的实验费用和时间，提供了一种不需要拉伸测试破坏服役构件的简单、快速可靠的预测方法，对铝合金工程构件的材料选择与设计具有重要的指导意义。同时该预测方法的准确性进一步验证析出相对位错湮灭的影响机理，丰富了加工硬化理论，对铝合金拉伸本构关系的建立具有重要的借鉴意义。

摘要： 本发明提供了一种TIG电弧增材制造高强度高加工硬化304不锈钢材料的制备方法，属于合金涂层及其制备技术领域。本发明的具体制备方法为：将ER304焊丝放入氩弧焊机的送丝器中均匀送丝，对45号钢基材表面进行熔覆，制备得到的不锈钢熔覆层的力学性能相对于传统的304不锈钢板材有很大提高，满足实际生产需要，并促进了不锈钢材料在表面工程上的广泛应用，本发明制备304不锈钢材料的成本低、工作效率高、减少凝固缺陷、适应性强。在平面上单道电弧熔覆平均厚度为1mm左右，熔覆后未发现裂纹。严格按照本发明的制备方法制备得到的电弧熔覆工件，具有高强度和高加工硬化特点，大大提高了使用性能，减少了材料破坏，大幅提高了使用寿命。