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一种基于材料S-N曲线参数及应力相互作用的疲劳累积损伤模型
1
作者 张禄 晋杰 《机械设计》 北大核心 2026年第1期167-175,共9页
为了有效且准确地预测疲劳损伤,尤其是高周疲劳寿命和低周疲劳寿命相结合的预测问题,提出了一种基于材料S-N曲线参数及应力相互作用的疲劳累积损伤模型。新模型仅需材料S-N曲线公式S=KN^(-b)中的参数b,K和前后应力之比。结合前人的二级... 为了有效且准确地预测疲劳损伤,尤其是高周疲劳寿命和低周疲劳寿命相结合的预测问题,提出了一种基于材料S-N曲线参数及应力相互作用的疲劳累积损伤模型。新模型仅需材料S-N曲线公式S=KN^(-b)中的参数b,K和前后应力之比。结合前人的二级和三级应力试验数据,分别计算并对比了与Miner模型、Manson-Halford模型及其改进模型和新模型的疲劳损伤预测结果。结果表明:新模型的疲劳损伤预测精度整体较优,具有一定的鲁棒性。 展开更多
关键词 疲劳损伤 疲劳寿命 多级应力 S-N曲线参数 应力相互作用
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30CrNiMo8钢短时超温服役对组织和性能的影响
2
作者 严若梦 黄齐飞 +3 位作者 张颖 汲寿广 杨天雪 刘康林 《压力容器》 北大核心 2026年第1期9-16,共8页
针对超高压聚乙烯管式反应器服役中面临的短时超温问题,采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能量色散X射线光谱(EDS)、维氏硬度计和纳米压痕等表征方法,系统研究短时超温温度、时间及超温次数对关键材料30CrNiMo8钢显微组织与力学性能... 针对超高压聚乙烯管式反应器服役中面临的短时超温问题,采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能量色散X射线光谱(EDS)、维氏硬度计和纳米压痕等表征方法,系统研究短时超温温度、时间及超温次数对关键材料30CrNiMo8钢显微组织与力学性能的影响规律。结果表明:超温约30 s时,对30CrNiMo8钢的主要影响由组织相变转变为晶粒尺寸及形态改变,表现为脆性增强和硬度下降;当超温温度超过完全奥氏体化温度A_(c3)至860℃时,因大量马氏体析出、碳化物形成及晶界处C,Cr和Mo元素偏析,材料硬度陡升后降低;超温次数达6次后,马氏体板条显著变宽、板条束取向改变,导致晶粒结构粗化和力学性能劣化。研究可为超高压聚乙烯管式反应器的安全运行提供数据支撑和设计参考。 展开更多
关键词 30CrNiMo8 短时超温 显微组织 力学性能 相变 晶界偏析
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NiCr_(3)O_(5)涂层对风洞引射器薄壁结构的振动特性影响
3
作者 余鑫 毛代勇 +1 位作者 魏志 杨可朋 《兵工自动化》 北大核心 2026年第3期34-38,共5页
为解决引射器管道因振动剧烈易产生疲劳裂纹的问题,研究NiCr_(3)O_(5)阻尼涂层对引射器管道薄壁构件振动特性的影响。采用自主研制的便携式超音速火焰喷涂装置,在风洞引射器管道焊缝处喷涂NiCr_(3)O_(5)阻尼涂层,对涂覆涂层前后引射器... 为解决引射器管道因振动剧烈易产生疲劳裂纹的问题,研究NiCr_(3)O_(5)阻尼涂层对引射器管道薄壁构件振动特性的影响。采用自主研制的便携式超音速火焰喷涂装置,在风洞引射器管道焊缝处喷涂NiCr_(3)O_(5)阻尼涂层,对涂覆涂层前后引射器管道的固有特性、振动响应及阻尼进行试验研究和数值模拟,并与试验结果进行对比分析。结果表明:NiCr_(3)O_(5)涂层能提高风洞引射器薄壁结构的阻尼性能,减缓因气流振动造成的疲劳破坏。 展开更多
关键词 引射器管道 薄壁结构 减振涂层 频响函数 阻尼比
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DH980钢在复杂应力状态下断裂表征
4
作者 曹海基 韩博宇 +4 位作者 汪嵩川 李伟 樊惠 田小娟 娄燕山 《锻压技术》 北大核心 2026年第3期296-302,共7页
为提升高强钢成形过程中失效预测的准确性,引入DF2016断裂准则,该准则可用于剪切、单轴拉伸、平面应变拉伸和等双轴拉伸等多种应力状态下的断裂预测,结合应力三轴度、等效应变和应力参数对断裂的影响分析,可较精确地预测材料在不同加载... 为提升高强钢成形过程中失效预测的准确性,引入DF2016断裂准则,该准则可用于剪切、单轴拉伸、平面应变拉伸和等双轴拉伸等多种应力状态下的断裂预测,结合应力三轴度、等效应变和应力参数对断裂的影响分析,可较精确地预测材料在不同加载条件下的断裂行为。为了验证提出的DF2016断裂准则的有效性,对DH980高强钢板沿轧向进行单轴拉伸、剪切和平面应变等试验,通过试验结果标定了DF2016断裂准则参数,并与Rice-Tracey断裂准则预测结果进行对比。结果表明,DF2016断裂准则在断裂预测方面具有更高的准确性。 展开更多
关键词 DH980钢 DF2016断裂准则 Rice-Tracey断裂准则 断裂 失效预测
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基于解析形式的pDrucker函数的热成形钢塑性演化行为表征
5
作者 段王科 王松臣 +4 位作者 田小娟 王亚军 赵璐 汪前进 娄燕山 《锻压技术》 北大核心 2026年第2期300-307,共8页
为探究解析形式的pDrucker函数表征不同应力状态下塑性演化的能力,以热成形钢为研究对象,分别对与轧制方向呈0°、45°和90°的单向拉伸试样、剪切试样和平面应变拉伸试样进行力学测试,揭示其各向异性力学行为和3种应力状... 为探究解析形式的pDrucker函数表征不同应力状态下塑性演化的能力,以热成形钢为研究对象,分别对与轧制方向呈0°、45°和90°的单向拉伸试样、剪切试样和平面应变拉伸试样进行力学测试,揭示其各向异性力学行为和3种应力状态之间的强度差异。实验结果表明:热成形钢各向异性行为不明显;在初始屈服时,3种应力状态之间的强度差异较大,随着塑性变形的增加,强度差异逐渐降低并趋于稳定。3种应力状态的硬化曲线被用于解析标定pDrucker函数的参数,通过理论预测和模拟对比发现,解析形式的pDrucker函数能精确地表征单向拉伸、剪切和平面应变拉伸的塑性演化行为。与原始pDrucker模型相比,解析形式的pDrucker函数有效地提升了剪切和平面应变拉伸应力状态下塑性变形行为的表征能力。此方法可推广至其他基于应力不变量类型的屈服函数中,通过其解析描述可显著提升数值模拟精度。 展开更多
关键词 热成形钢 塑性演化 pDrucker函数 各向异性 硬化曲线
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基于多角度冲蚀下TiC涂层的损伤演化及机理分析
6
作者 张亚辉 吕晓仁 +3 位作者 柏春光 杜菲菲 李兴海 郭映福 《工具技术》 北大核心 2026年第3期41-50,共10页
TiC涂层在改善料浆环境下刀具寿命方面具有很大的应用潜力。为了解不同冲蚀角下固体颗粒冲蚀沉积在TC4钛合金上TiC涂层的损伤机制和冲蚀率,通过有限元法建立多颗粒随机冲蚀模型,与相同条件下的冲蚀试验获得的冲蚀率进行对比,验证数值仿... TiC涂层在改善料浆环境下刀具寿命方面具有很大的应用潜力。为了解不同冲蚀角下固体颗粒冲蚀沉积在TC4钛合金上TiC涂层的损伤机制和冲蚀率,通过有限元法建立多颗粒随机冲蚀模型,与相同条件下的冲蚀试验获得的冲蚀率进行对比,验证数值仿真模型的合理性与真实性。结果表明:最大冲蚀速率出现在90°处,冲蚀时间越长,试件表面的冲蚀坑密度越密集;粒径不同的冲蚀颗粒质量相同时,颗粒在相同冲蚀速度下具有相同的冲蚀动能,粒径小的颗粒会产生更严重的损伤。冲蚀坑的直径、深度和冲蚀坑密度随着冲蚀角的增大而增大,疲劳断裂产生的纵向裂纹与硬质涂层及韧性材料之间变形不匹配而产生的横向裂纹交叉扩展导致界面出现分层。 展开更多
关键词 TIC 有限元法 冲蚀角度 冲蚀速度 颗粒粒径 冲蚀率
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基于深度迁移学习的Ti-6Al-4V合金微铣削毛刺尺寸预测 被引量：2
7
作者 吴凤和 王宇 +3 位作者 张会龙 张宁 马轩 王志勇 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第4期63-69,共7页
针对钛合金微铣削加工易产生毛刺缺陷影响使用的问题,提出一种基于深度迁移学习的Ti-6Al-4V微铣削顶部毛刺尺寸预测方法。首先,以工艺参数(主轴转速、轴向切深、径向切宽和每齿进给量)为网络输入,以顶部毛刺长度为预测目标,建立了微铣... 针对钛合金微铣削加工易产生毛刺缺陷影响使用的问题,提出一种基于深度迁移学习的Ti-6Al-4V微铣削顶部毛刺尺寸预测方法。首先,以工艺参数(主轴转速、轴向切深、径向切宽和每齿进给量)为网络输入,以顶部毛刺长度为预测目标,建立了微铣削毛刺尺寸的预测模型。其次,使用625个切削仿真样本进行预训练。最后,基于迁移学习机制,借助100个切削试验样本对预训练结果进行微调,从而将仿真规律迁移至试验规律。结果表明,迁移学习模型对顺、逆铣两侧毛刺尺寸的平均预测精度分别达到了95.77%、95.45%,为钛合金微铣削毛刺的预测及控制提供了一种有效方法。 展开更多
关键词 微铣削毛刺 TI-6AL-4V合金 毛刺 尺寸预测 迁移学习 深度学习
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一种基于CHABOCHE模型参数的疲劳寿命预测模型 被引量：2
8
作者 张禄 任春晓 +1 位作者 高金 刘宏利 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期258-268,共11页
通过对相邻应力之比、材料S-N特性曲线双对数斜率及前一级疲劳累积损伤3项要素的分析,提出一种基于CHABOCHE模型参数的非线性疲劳寿命预测模型。该模型在参考多个非线性疲劳模型作用系数构成要素基础上,分析疲劳寿命预测模型所涉及构成... 通过对相邻应力之比、材料S-N特性曲线双对数斜率及前一级疲劳累积损伤3项要素的分析,提出一种基于CHABOCHE模型参数的非线性疲劳寿命预测模型。该模型在参考多个非线性疲劳模型作用系数构成要素基础上,分析疲劳寿命预测模型所涉及构成函数要素,结合已有疲劳试验数据分析,并引入CHABOCHE模型的参数,提出一种用于疲劳寿命预测的新的作用系数。运用两级及多级疲劳试验数据,分别计算并对比MINER模型、MANSON-HALFORD模型、YG模型、YUE模型、HAGHGOUEI模型、GAO模型、ZHAO模型、ZHANG模型、SUBRAMANYAN模型、HASHIN模型及新模型的疲劳寿命预测结果。研究结果表明:本文提出的新模型的疲劳寿命预测精度更高,该模型在多级应力载荷下的金属材料结构设计与疲劳寿命预测方面具有工程应用价值及实际意义。 展开更多
关键词 CHABOCHE模型 非线性模型 多级应力 疲劳损伤 寿命预测
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基于重复划痕试验的18CrNiMo7-6合金钢表面变质层硬度和磨损行为研究
9
作者 彭腾 张建伟 +2 位作者 李传航 孙义刚 孙鹿航 《机械强度》 北大核心 2026年第2期144-150,共7页
【目的】研究18CrNiMo7-6合金钢及其渗碳热处理后的表面变质层的硬度和抗磨损能力。【方法】采用维氏压头对18CrNiMo7-6合金钢基体和表面变质层进行不同法向载荷和划痕次数的重复划痕试验。使用光学显微镜,观察随划痕次数增加材料的损... 【目的】研究18CrNiMo7-6合金钢及其渗碳热处理后的表面变质层的硬度和抗磨损能力。【方法】采用维氏压头对18CrNiMo7-6合金钢基体和表面变质层进行不同法向载荷和划痕次数的重复划痕试验。使用光学显微镜,观察随划痕次数增加材料的损伤情况,通过三维形貌系统采集划痕形貌特征量(划痕宽度、残余深度、隆起高度),并计算了划痕硬度和磨损率。【结果】结果表明,18CrNiMo7-6合金钢基体的划痕宽度、残余深度、隆起高度以及磨损率均明显大于表面变质层,划痕硬度则明显小于表面变质层。经过渗碳热处理后的18CrNiMo7-6合金钢表面变质层的划痕硬度更高,磨损率更小,抗磨损能力得到了显著提升。研究结果可为表面变质层的构筑和性能演化的研究提供指导。 展开更多
关键词 重复划痕测试 划痕响应 表面变质层 划痕硬度 磨损率
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钛合金抗蠕变性能研究进展
10
作者 李聪 侯江鹏 +3 位作者 陈维 周立波 李微 陈荐 《机械强度》 北大核心 2025年第12期31-47,共17页
钛合金具有突出的综合性能,因而广泛应用于航空航天、能源化工等领域。随着工业技术的发展,对钛合金的蠕变强度也提出更高的要求。为了改善其抗蠕变性能,开展了大量工作。然而到目前为止,这些工作都比较零散,缺乏系统性的梳理和总结。... 钛合金具有突出的综合性能,因而广泛应用于航空航天、能源化工等领域。随着工业技术的发展,对钛合金的蠕变强度也提出更高的要求。为了改善其抗蠕变性能,开展了大量工作。然而到目前为止,这些工作都比较零散,缺乏系统性的梳理和总结。针对此问题,对近年来钛合金抗蠕变性能的研究工作进行了归纳和总结,从合金元素、显微组织、室温蠕变以及蠕变模型4个方面综述了关于钛合金蠕变强度的研究进展,以期为钛合金的设计、制备及其抗蠕变性能的提升提供一定的依据和科学指导。 展开更多
关键词 钛合金 抗蠕变性能 合金元素 显微组织 蠕变模型
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高性能渗碳齿轮表面完整性特征的试验研究 被引量：2
11
作者 王庆志 陈易明 +2 位作者 吴吉展 张秀华 刘怀举 《表面技术》 北大核心 2025年第5期233-244,共12页
目的针对材料牌号、加工工艺、几何结构与渗碳齿轮表面完整性关联规律不明的问题,探究不同材料、工艺、结构对表面完整性的影响。方法对18CrNiMo7-6、9310、20Cr2Ni4A、20CrMnTi几种常用渗碳齿轮的渗碳磨削、喷丸强化、二次喷丸、滚磨... 目的针对材料牌号、加工工艺、几何结构与渗碳齿轮表面完整性关联规律不明的问题,探究不同材料、工艺、结构对表面完整性的影响。方法对18CrNiMo7-6、9310、20Cr2Ni4A、20CrMnTi几种常用渗碳齿轮的渗碳磨削、喷丸强化、二次喷丸、滚磨光整、喷丸光整等工艺状态进行表面粗糙度、残余应力、硬度梯度等表面完整性表征,讨论材料、工艺、结构对表面完整性特征的影响规律。结果在渗碳磨削、喷丸强化工艺状态下,几种常用渗碳钢的表面残余压应力、表面硬度等参数基本一致。经喷丸强化、二次喷丸、滚磨光整处理后,最大残余压应力幅值范围为1100~1400 MPa,表面硬度为660HV~720HV。通过滚磨光整改善表面微观形貌的效果最显著,能够使表面粗糙度S_(a)降至0.25μm以下。通过二次喷丸提升次表面最大残余压应力的效果明显,能够使齿轮次表面最大残余压应力提升至1200MPa。滚子和齿轮2种几何结构的试件在渗碳磨削、喷丸强化、喷丸光整等工艺状态下,其表面完整性参数基本一致。结论揭示了不同材料牌号、加工工艺、几何结构对渗碳齿轮表面完整性的影响规律,可为齿轮加工工艺优化和高表面完整性创成提供理论支撑和数据参考。 展开更多
关键词 渗碳齿轮 表面完整性 残余应力 表面粗糙度 硬度梯度
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Invar合金MIG焊接波形控制及工艺优化 被引量：1
12
作者 韩丽营 王新 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第3期126-130,共5页
为提高Invar合金厚板焊接效率,减小焊后变形,采用熔化极气体(metal inert gas,MIG)保护焊脉冲技术,对18 mm厚Invar合金60°V型坡口平对接的焊接工艺进行探索。首先,利用高速摄影相机和波形记录仪对MIG焊熔滴过渡和脉冲波形进行优化... 为提高Invar合金厚板焊接效率,减小焊后变形,采用熔化极气体(metal inert gas,MIG)保护焊脉冲技术,对18 mm厚Invar合金60°V型坡口平对接的焊接工艺进行探索。首先,利用高速摄影相机和波形记录仪对MIG焊熔滴过渡和脉冲波形进行优化,确保熔滴实现“一脉一滴”的过渡方式。随后,以优化后的脉冲波形进行手工焊接试验。结果表明,当焊缝填充热输入为1.1 kJ/mm、焊接道次为8道时,焊缝成形优良且美观,焊后角变形仅为5°,试板边缘至中部的翘起高度为1 mm,变形量小,满足实际应用需求。 展开更多
关键词 Invar合金 厚板 波形控制 熔滴过渡 热输入 焊接变形
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7Ni钢GTAW焊接接头组织与性能研究
13
作者 张卫斌 邹妮康 +6 位作者 杨凯 刘江 郭佳伟 席连云 赵瑞辉 徐晶晶 石凤健 《压力容器》 北大核心 2025年第3期11-19,共9页
针对7Ni钢工程应用关键的焊接问题,采用钨极氩弧焊(GTAW)方法,选择Ф2.4 mm的ERNiCrMo-4焊丝和平焊位置对厚度10 mm的7Ni钢板进行焊接,通过光学显微镜和扫描电镜对焊接接头的组织进行观察,并通过拉伸、冲击、弯曲、硬度等试验,对焊接接... 针对7Ni钢工程应用关键的焊接问题,采用钨极氩弧焊(GTAW)方法,选择Ф2.4 mm的ERNiCrMo-4焊丝和平焊位置对厚度10 mm的7Ni钢板进行焊接,通过光学显微镜和扫描电镜对焊接接头的组织进行观察,并通过拉伸、冲击、弯曲、硬度等试验,对焊接接头的性能进行评价。结果表明,7Ni钢GTAW焊接接头熔合良好,宏观和无损检测没有发现裂纹、气孔等焊接缺陷;焊缝组织主要为柱状和树枝晶状奥氏体及析出相,硬度最低;热影响区的组织主要为板条状马氏体,硬度最高;焊接接头抗拉强度达到794 MPa,焊缝区和热影响区平均冲击吸收能量分别为102.3 J和118.7 J,侧膨胀量分别为1.23 mm和1.31 mm,冲击性能良好,试样侧弯性能合格,表明GTAW是一种适于7Ni钢焊接的方法。研究可为7Ni钢焊接工艺的制定提供参考。 展开更多
关键词 LNG储罐 7Ni钢 钨极氩弧焊 显微组织 力学性能
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M2高速钢表面激光多道熔覆WC-12Co涂层的数值模拟与实验研究
14
作者 陈翔 郭海华 +2 位作者 李金华 姚芳萍 何为 《应用激光》 北大核心 2025年第3期56-70,共15页
通过COMSOL Multiphysics多物理场数值模拟耦合软件在M2高速钢基材表面上熔覆多道WC-12Co涂层,研究多道熔覆中不同道次间的温度传递影响规律,从而探究熔覆涂层成功制备的工艺参数选择,并应用仿真温度影响规律进行实验验证。结果表明,每... 通过COMSOL Multiphysics多物理场数值模拟耦合软件在M2高速钢基材表面上熔覆多道WC-12Co涂层,研究多道熔覆中不同道次间的温度传递影响规律,从而探究熔覆涂层成功制备的工艺参数选择,并应用仿真温度影响规律进行实验验证。结果表明,每道次熔覆层受到相邻后续两道次熔覆涂层制备时的温度传递影响较大,而相邻后续第三道以后熔覆涂层影响较低;多道熔覆过程中前四道与后续道次升温速率不同;采用较低功率进行多道熔覆对减少热量累积以及成功制备熔覆涂层更为有利。当激光功率900 W时,熔覆涂层制备时的激光能量与相邻后续道次间的热影响程度匹配性较好,得到了宏观形貌较好、组织内部细小且无缺陷的熔覆涂层。 展开更多
关键词 多道熔覆 数值模拟 温度传递 M2高速钢 WC-12CO涂层
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激光高速应变对双态组织近α型Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo合金组织与性能的影响
15
作者 张镜 张凌峰 +3 位作者 熊毅 姚怀 罗高丽 陈雪鹏 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第1期168-176,共9页
利用激光冲击强化使Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo(Ti80)合金表面产生严重塑性变形,借助SEM、TEM和XRD等方法深入研究了表面严重塑性变形对Ti80合金显微组织、力学性能以及耐腐蚀性能的影响。结果表明:激光冲击强化使Ti80合金表面产生无相变的严... 利用激光冲击强化使Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo(Ti80)合金表面产生严重塑性变形,借助SEM、TEM和XRD等方法深入研究了表面严重塑性变形对Ti80合金显微组织、力学性能以及耐腐蚀性能的影响。结果表明:激光冲击强化使Ti80合金表面产生无相变的严重塑性变形层,表层晶粒内部产生大量位错胞、位错墙、位错缠结等晶体缺陷。此外,通过位错间的相互作用,表面粗大晶粒细化至纳米级。晶粒细化和晶粒内高密度位错严重阻碍了位错的运动,从而增加了样品的硬度和强度。与原始试样相比,LSP处理试样的表面显微硬度提高了16.5%,产生了386.4 MPa的高幅残余压应力,在不牺牲延展性的前提下提高了强度。电化学和静态浸泡实验结果表明,LSP处理后试样的自腐蚀电位增加了77.7 mV vs.SCE,腐蚀电流密度和腐蚀速率分别降低了1.358μA·cm^(-2)、0.08 mm·year^(-1),点蚀和晶间腐蚀现象减弱。这是由于LSP处理后样品晶粒得到细化,增强了表面结构的稳定性并提供了更多钝化膜的形核位点,从而提高了Ti80合金的耐腐蚀性能。 展开更多
关键词 激光冲击强化 Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo合金 微观结构 残余应力 力学性能 耐腐蚀性能
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氧与Co/TiAl协同作用对激光增材IN718合金组织与力学性能的影响
16
作者 朱涛 伍文星 +5 位作者 阳彤 陈平虎 郭亮亮 金旭明 邹新长 邱长军 《材料导报》 北大核心 2025年第20期206-212,共7页
IN718合金因其优异的性能被广泛使用,因此更好地提升IN718合金在高温下的性能及服役温度尤为重要。通过成分调控调整了合金中氧与Co/TiAl的含量,制备了高强度且无裂纹的激光增材试样,并研究了试样的组织结构与力学性能。结果表明,随着... IN718合金因其优异的性能被广泛使用,因此更好地提升IN718合金在高温下的性能及服役温度尤为重要。通过成分调控调整了合金中氧与Co/TiAl的含量,制备了高强度且无裂纹的激光增材试样,并研究了试样的组织结构与力学性能。结果表明,随着氧含量与Co/TiAl质量比的提升,试样组织结构得到细化,力学性能也大幅度提升。Co/TiAl质量比增加使试样强度和硬度提升;氧含量增加会促使晶界上形成细小氧化物,在室温下对试样性能无明显影响。在900℃高温环境下晶界上氧化物起钉扎作用并协同Co、Ti、Al强化作用使试样高温性能提升,且当氧含量为3.8×10^(-4)、Co/TiAl质量比为0.88时,未经热处理工艺,试样的力学性能在900℃下较IN718试样大幅度提升,强度与延伸率的平衡性较好。试样在航空发动机的热端部件修复领域具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 激光增材制造 IN718 氧含量 Co/TiAl 显微组织 力学性能
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稀土镁合金热损伤的非线性Lamb波检测
17
作者 沈郅琦 孙京丽 +2 位作者 朱武军 肖飚 项延训 《声学技术》 北大核心 2025年第6期910-918,共9页
航空航天领域的高温服役环境会使稀土镁合金产生热损伤,导致结构性能下降,开展稀土镁合金高温热损伤的检测表征对保障设备运行安全具有重要意义。对VW63Z稀土镁合金进行200℃热时效实验,制备不同热损伤程度的试样。根据非线性Lamb波共... 航空航天领域的高温服役环境会使稀土镁合金产生热损伤,导致结构性能下降,开展稀土镁合金高温热损伤的检测表征对保障设备运行安全具有重要意义。对VW63Z稀土镁合金进行200℃热时效实验,制备不同热损伤程度的试样。根据非线性Lamb波共振条件确定具有积累效应的兰姆(Lamb)波S1-s2模式对,开展非线性超声测量实验,并结合透射电镜观察,定量分析了非线性参数变化的微观机制。结果表明,归一化非线性参量随镁合金热损伤单调增长,热时效时间为192 h时非线性参量为初始值的151.5%。VW63Z镁合金热时效析出序列为β''-β'-β,三种析出相交替析出,期间发生结构改变和尺寸粗化,导致β''、β'和β三类析出相与基体相间产生晶格失配,引起归一化非线性参量随热时效时间累积增大。研究结果表明非线性超声可以有效表征稀土镁合金高温热损伤。 展开更多
关键词 稀土镁合金 热损伤 非线性超声 LAMB波
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超声冲击处理对316L不锈钢力学性能的影响
18
作者 许俊龙 刘超 +1 位作者 徐冠华 陈洋 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第7期1179-1187,共9页
分析了超声冲击处理对316L不锈钢残余应力、冲击韧性、显微硬度的影响,并结合超声冲击前后316L不锈钢的微观组织与断口形貌,探讨了超声冲击处理对316L不锈钢力学性能的作用规律。结果表明:316L不锈钢经过超声冲击处理后其表面残余拉应... 分析了超声冲击处理对316L不锈钢残余应力、冲击韧性、显微硬度的影响,并结合超声冲击前后316L不锈钢的微观组织与断口形貌,探讨了超声冲击处理对316L不锈钢力学性能的作用规律。结果表明:316L不锈钢经过超声冲击处理后其表面残余拉应力转变为残余压应力,平均x轴向和y轴向残余应力的转换率分别为204.97%与198.74%;纤维区面积增大,韧窝尺寸和深度明显变大,导致316L不锈钢夏比冲击断裂过程需要吸收更多的能量,使得316L不锈钢的冲击韧性得以提升;超声冲击能够导致金属材料表面产生剧烈的塑性变形,进而调控了其表面残余应力分布状态、细化了表面晶粒、提升了表面显微硬度从而综合改善了冲击韧性。 展开更多
关键词 超声冲击处理 残余应力 冲击韧性 断口形貌
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DZ125/FGH99摩擦副表面耐磨特性研究
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作者 李永 史振宇 +1 位作者 张成鹏 段宁民 《工具技术》 北大核心 2025年第12期21-28,共8页
DZ125/FGH99合金作为航空发动机榫连接结构常用材料,其表面耐磨特性研究对榫连接性能有重要意义。采用DZ125/FGH99止推圈摩擦副在摩擦磨损试验机上进行试验,分析外加载荷与转速对材料表面磨损情况的影响,对比不同工况下材料表面的磨损... DZ125/FGH99合金作为航空发动机榫连接结构常用材料,其表面耐磨特性研究对榫连接性能有重要意义。采用DZ125/FGH99止推圈摩擦副在摩擦磨损试验机上进行试验,分析外加载荷与转速对材料表面磨损情况的影响,对比不同工况下材料表面的磨损状态并提出摩擦系数预测模型。结果显示,DZ125/FGH99摩擦副的摩擦系数在开始试验时迅速提高,且随着外加载荷和转速的增大,摩擦系数的增速明显,最终均在一定区间内稳定。摩擦副表面的平均磨损深度随外加载荷增大而变大,转速为50 r/min的条件下,外加载荷从100 N增大至200 N时,体积磨损量由1.636 mm^(3)增大至2.747 mm^(3),增幅为67.94%,比磨损率由2.354×10^(-7)降低至1.979×10^(-7),降幅为15.96%;外加载荷从200 N增大至300 N时,体积磨损量由2.747 mm^(3)增大至2.822 mm^(3),增幅为2.72%,比磨损率由1.979×10^(-7)降低至1.355×10^(-7),降幅为31.53%。摩擦副表面的平均磨损深度随转速增大而变大,外加载荷为200 N的条件下,试验转速从50 r/min增大至100 r/min时,体积磨损量由2.747 mm^(3)增大至5.994 mm^(3),增幅为89.55%,比磨损率由1.979×10^(-7)增大至2.160×10^(-7),增幅为9.15%;试验转速从100 r/min增大至150 r/min时,体积磨损量由5.994 mm^(3)增大至15.360 mm^(3),增幅为194.96%,比磨损率由2.160×10^(-7)增大至3.690×10^(-7),增幅为70.83%。由于摩擦过程中材料表面存在硬质合金的滑移和疲劳脱落,材料磨损表面出现不同程度的犁削现象和材料剥离现象,且随着外加载荷和转速的增大更明显。研究发现,外加载荷的增大会导致磨损体积的增大和比磨损率的降低,相对摩擦速度的增大会导致磨损体积和比磨损率的同时增大。提出的摩擦系数曲线预测模型能够较为准确地预测DZ125/FGH99摩擦副摩擦系数变化过程。在常温下的摩擦磨损过程中,DZ125/FGH99摩擦副的磨损表面出现犁削磨损和磨粒磨损,加速材料表面的磨损。 展开更多
关键词 DZ125/FGH99 摩擦副 磨损特性 摩擦系数 耐磨性
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铝合金型材的轻量化原理 被引量：1
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作者 宗志坚 王飞 +2 位作者 刘华荣 龙飞永 谢明智 《机械设计》 北大核心 2025年第5期9-15,共7页
为了对型材横截面的参数、结构特征与轻量化的关系进行定量分析,文中试图建立一套轻量化评价指标体系和计算方法。首先,定义了型材性能变化率、轻量化系数及轻量化参数排序表,用于表征和分析型材的轻量化特性;然后,分析了典型型材的轻... 为了对型材横截面的参数、结构特征与轻量化的关系进行定量分析,文中试图建立一套轻量化评价指标体系和计算方法。首先,定义了型材性能变化率、轻量化系数及轻量化参数排序表,用于表征和分析型材的轻量化特性;然后,分析了典型型材的轻量化规律,给出了一种型材横截面尺寸优化的简单方法;最后,评价了肋、槽及腹板对型材结构性能和轻量化的影响效果。结果表明:轻量化系数大于1对轻量化有利,其中槽的轻量化效果最好。 展开更多
关键词 铝合金型材 轻量化系数 横截面优化 横截面加强
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