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42CrMo钢特厚椭圆坯轧制工艺数值模拟

中国冶金 2024年第5期34卷 106-113页

作者：白丽琴孙宪进吴扬何广霞谢振家尚成嘉北京科技大学钢铁共性技术协同创新中心北京100083 江阴兴澄特种钢铁有限公司研究院特板研究所江苏江阴214429 北京科技大学新金属材料国家重点实验室北京100083 阳江合金材料实验室广东阳江529500

特厚模具钢因具有卓越的性能和可靠的使用寿命,在制造大型模具中起着不可替代的作用。然而,在连铸过程中,铸坯内部可能形成的缺陷对模具钢的力学性能和使用寿命造成严重影响。设计合理轧制工艺提高芯部变形是改善芯部缺陷的重要途经之... 详细信息

特厚模具钢因具有卓越的性能和可靠的使用寿命,在制造大型模具中起着不可替代的作用。然而,在连铸过程中,铸坯内部可能形成的缺陷对模具钢的力学性能和使用寿命造成严重影响。设计合理轧制工艺提高芯部变形是改善芯部缺陷的重要途经之一。针对大直径椭圆连铸坯轧制成特厚钢板的开坯粗轧、平整成型及精轧3个过程,采用有限元数值模拟的方法研究了不同轧制工艺对42CrMo特厚钢板不同位置的累积变形量、单道次变形量以及钢板成材率的影响。利用材料性能计算软件JMatPro计算了42CrMo钢的高温变形行为和热导率、比热容、密度、弹性模量、泊松比等物理参数,采用ABAQUS软件进行轧制有限元模拟分析了轧制道次压下量对椭圆坯内部疏松压合的影响规律。结果表明,开坯粗轧的前3道次压下量变化对芯部变形影响不大,芯部变形量主要取决于精轧阶段单道次压下量。采用前3道次较小压下量开坯加后5道次较大压下量精轧,芯部累积变形量最大,达1.5,且最后5道次中每道次的应变量均大于0.14,可以有效提高大规格椭圆坯轧制的特厚板芯部变形渗透率,有利于芯部裂纹和疏松等铸坯缺陷的改善。

关键词： 42CrMo钢椭圆坯轧制有限元模拟特厚板

磁控溅射与电镀工艺制备镀银层的微动磨损性能对比

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材料热处理学报 2024年第1期45卷 157-165页

作者：衣琳琳袁景追喻岚唐庆尚希昌梁益龙王鹏中国航发贵州红林航空动力控制科技有限公司贵州贵阳550000 贵州大学材料与冶金学院贵州省材料结构与强度重点实验室高性能金属结构材料与制造技术国家地方联合工程实验室贵州贵阳550000

采用电镀与中频-直流磁控溅射技术分别在钢基体表面制备银镀层,利用显微硬度计、微米划痕仪和疲劳试验机等对两种镀银样品的硬度、结合力及微动磨损等性能进行了表征,并利用扫描电镜、激光共聚焦显微镜等对微动磨损后样品的磨损形貌和... 详细信息

采用电镀与中频-直流磁控溅射技术分别在钢基体表面制备银镀层,利用显微硬度计、微米划痕仪和疲劳试验机等对两种镀银样品的硬度、结合力及微动磨损等性能进行了表征,并利用扫描电镜、激光共聚焦显微镜等对微动磨损后样品的磨损形貌和磨损机理进行了分析。结果表明:磁控溅射工艺制备的镀银样品的显微硬度、表面粗糙度要优于电镀工艺制备的镀银样品;磁控溅射工艺制备的镀银样品的结合力比电镀样样品的结合力高1.5倍,有利于提高镀层的耐磨性;经过300 h的有效微动磨损实验,发现磁控溅射工艺制备的镀银层相比于电镀工艺制备的镀银层的磨损深度下降了33.3%,这与磁控溅射工艺制备的镀银层表面光整度好和粒子尺寸更细小有关。磁控溅射工艺制备的镀银样品的磨损机理是磨粒磨损,而电镀工艺制备的镀银层是粘着磨损。

关键词：磁控溅射电镀银硬度微动磨损

预焙烧活化低质铝土矿的碱液溶出机理与动力学

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过程工程学报 2024年

作者：陈天祥马海军庞凯峰王源涛张亦飞中国科学院过程工程研究所绿色制造创新研究院绿色过程与工程重点实验室湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室中国科学院大学三门峡科兴稀有金属材料有限公司

近年来，随着氧化铝产量急剧增加，我国可供开发利用的优质铝土矿资源严重不足，多数为难处理的高硫高碳低品位一水硬铝石型铝土矿，优质铝土矿资源贫化与低品位铝土矿利用问题已成为制约我国氧化铝行业可持续发展的主要瓶颈。因此，低... 详细信息

近年来，随着氧化铝产量急剧增加，我国可供开发利用的优质铝土矿资源严重不足，多数为难处理的高硫高碳低品位一水硬铝石型铝土矿，优质铝土矿资源贫化与低品位铝土矿利用问题已成为制约我国氧化铝行业可持续发展的主要瓶颈。因此，低品位铝土矿资源的有效利用对我国氧化铝行业可持续发展具有重要意义。针对这一问题，本工作提出了一种硝酸钠与低品位铝土矿预焙烧活化耦合低碱溶液溶出的新方法。通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）等技术手段对铝土矿及预焙烧制的熟料进行表征，详细研究了预焙烧铝土矿碱液溶出氧化铝的温度、溶出时间、固液比等技术参数的影响，重点研究了预焙烧铝土矿低碱溶液溶出的机理与动力学。研究结果表明：添加硝酸钠预焙烧后，促使铝土矿的微观结构变得疏松，呈现出孔洞和沟壑结构；铝硅比为3.57的铝土矿经活化预焙烧后，使用较传统拜耳法溶出浓度更低的160 g（Na2O）/L的低浓度苛性碱溶液溶出，在溶出温度为270℃、溶出时间为60 min、固液比为300 g/L的条件下，氧化铝的溶出率可达87.22%，赤泥的铝硅比可降至0.88，该方法能有效提高低品位铝土矿中氧化铝的溶出率，并突破了拜耳法理论溶出率的限制；其动力学研究表明，预焙烧熟料氧化铝溶出的表观活化能为23.21 kJ/mol，其溶出过程为混合控制。

关键词：铝土矿活化焙烧溶出动力学

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大型无人机复合材料舵面整体制造技术

中国塑料 2024年第8期38卷 76-80页

作者：戈家荣关国英姚子佳童方强王博群绍兴宝旌复合材料有限公司浙江绍兴312073 浙江宝旌炭材料有限公司浙江绍兴312073

针对大型无人机复合材料舵面整体成型困难的问题,设计了一种金属组合阴模,以及硅橡胶+铝块可拆卸式芯模,采用手工铺贴方式和烘箱固化成型工艺,制备出内、外表观良好的舵面,且工艺稳定、制造简便、成本较低,结果验证了该方法的可行性和... 详细信息

针对大型无人机复合材料舵面整体成型困难的问题,设计了一种金属组合阴模,以及硅橡胶+铝块可拆卸式芯模,采用手工铺贴方式和烘箱固化成型工艺,制备出内、外表观良好的舵面,且工艺稳定、制造简便、成本较低,结果验证了该方法的可行性和有效性。

关键词：无人机复合材料舵面整体制造整体成型硅橡胶

氧含量对粉末冶金制品的影响及其脱氧方法进展

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粉末冶金工业 2024年第5期 140-150+156页

作者：周新文左烨盖张强金堆城钼业股份有限公司金属分公司

粉末冶金技术是一门制造金属粉末、合金粉末、非金属粉末、化合物粉末，或者上述粉末为原料经过成形、烧结制造材料或制品的技术。由于金属粉末在制备过程容易吸附氧而发生氧化，在烧结过程中不易充分脱氧，而且随着合金化元素的开发与... 详细信息

粉末冶金技术是一门制造金属粉末、合金粉末、非金属粉末、化合物粉末，或者上述粉末为原料经过成形、烧结制造材料或制品的技术。由于金属粉末在制备过程容易吸附氧而发生氧化，在烧结过程中不易充分脱氧，而且随着合金化元素的开发与利用，化学性质活泼的合金元素容易与氧元素结合，增加了脱氧的难度，使得粉末冶金材料容易出现氧含量超标的情况，严重影响粉末冶金材料的性能。本文探讨了氧含量对各金属及合金制备过程、力学性能等方面的影响，并介绍了部分金属在粉末冶金过程中的氧含量控制方法。着重介绍了铁基粉末冶金材料、钛及钛合金粉末冶金材料、铜合金、难熔金属钨钼粉末冶金材料的氧含量控制研究进展，对目前的研究现状进行总结并展望了其未来的发展趋势。

关键词：粉末冶金氧含量脱氧烧结金属粉末

通过再结晶退火实现剪切-压缩变形态GH4169高温合金的显微组织均匀化

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稀有金属材料与工程 2024年第7期53卷 1882-1886页

作者：陈乐利高佩罗锐程晓农孟宪凯江苏大学材料科学与工程学院江苏镇江212013 江苏银环精密钢管有限公司技术管理部江苏宜兴214200 重庆大学先进装备机械传动国家重点实验室重庆400044 江苏大学机械工程学院江苏镇江212013

GH4169高温合金在剪切-压缩变形后容易出现区域性微结构特征,这不利于后续的冷轧加工。在1000~1080℃温度范围内,保温1~3 h条件下进行再结晶退火处理以研究GH4169高温合金的微观组织演变行为,并通过调节晶粒大小优化其冷成形性能。结果... 详细信息

GH4169高温合金在剪切-压缩变形后容易出现区域性微结构特征,这不利于后续的冷轧加工。在1000~1080℃温度范围内,保温1~3 h条件下进行再结晶退火处理以研究GH4169高温合金的微观组织演变行为,并通过调节晶粒大小优化其冷成形性能。结果表明,静态再结晶(SRX)在1000℃时完全形核,原有的粗大晶粒完全被细小的再结晶晶粒取代。大角度晶界(HAGB)的弓出位置是SRX的首选形核点。经1020~1060℃退火后,部分相邻的SRX晶粒之间发生吞并,导致一部分晶粒的尺寸增大,而初始动态再结晶(DRX)晶粒在应变集中区域仍保持微小的尺寸。再结晶晶粒(包括SRX和DRX)经1080℃退火后均匀长大,平均晶粒尺寸为87.89μm,此时显微组织的区域特征完全消失,组织均匀化程度明显提高。由于SRX的生长事故,经1080℃退火后出现了阶梯状孪晶,且孪晶界(Σ3)的长度分数达到35.8%,这有利于提高GH4169高温合金的高温持久性能。剪切-压缩变形态GH4169高温合金的最佳再结晶退火工艺最终被确定为1080℃保温1 h,水冷。

关键词： GH4169高温合金再结晶退火显微组织再结晶孪晶

A356/6082异种铝合金激光搭接接头气孔形成机理研究

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中国激光 2024年

作者：杨健骆顺存裴鹏飞王晓南宋佳张海苏州大学沙钢钢铁学院高性能金属结构材料研究院魏桥(苏州)轻量化研究院有限公司

在汽车车身制造中，广泛采用异种铝合金连接。本文主要研究了不同搭接工艺条件下A356/6082异种铝合金激光焊接接头气孔分布、形成机理以及气孔对搭接接头力学性能的影响。结果表明：激光搭接形式对焊缝深宽比、气孔率、气孔尺寸、气孔... 详细信息

在汽车车身制造中，广泛采用异种铝合金连接。本文主要研究了不同搭接工艺条件下A356/6082异种铝合金激光焊接接头气孔分布、形成机理以及气孔对搭接接头力学性能的影响。结果表明：激光搭接形式对焊缝深宽比、气孔率、气孔尺寸、气孔分布以及气泡溢出规律产生显著影响。空气入侵、Mg元素蒸发、熔池剧烈流动和匙孔不稳定是导致气孔生成的主要原因，而激光热源在深度和宽度方向的温度差异、材料热物性差异及气泡溢出路程差异是气泡滞留在焊缝金属的主要原因。6082/A356激光搭接接头横截面下部区域的气泡更容易滞留在熔池底部形成气孔，而中部区域的气泡倾向于移动至能量较低的搭接过渡位置附近。同时，中上部区域产生的气泡或其它溢入该位置的气泡有相对充分的时间溢出焊缝表面。激光搭接接头深宽比和气孔尺寸是决定焊接接头力学性能的重要因素。

关键词：异种铝合金激光焊接气孔裂纹力学性能

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制造企业成本精益管理的思考

乡镇企业导报 2024年第16期 222-224页

作者：郭颖内蒙古包钢同业金属新材料有限公司

原材料价格攀上，劳动力成本优势逐步下降，全球经济下行背景下，制造企业生存和发展面临重大挑战。市场环境的变化倒逼制造企业必须降本增效，寻求管理模式的突破和创新。精益管理模式为制造企业优化管理流程、降低成本提供了全新的思... 详细信息

原材料价格攀上，劳动力成本优势逐步下降，全球经济下行背景下，制造企业生存和发展面临重大挑战。市场环境的变化倒逼制造企业必须降本增效，寻求管理模式的突破和创新。精益管理模式为制造企业优化管理流程、降低成本提供了全新的思路。受传统管理模式的影响，制造企业成本管理中还存在着成本管理观念落后、缺乏完善的成本管理机制、成本预算编制不精确、信息化进程缓慢等一系列问题，从上述这些问题分析入手，探究精益理念下制造企业成本管理的优化路径，对促进制造企业的高质量发展具有重大意义。

关键词：制造企业成本管理精益理念全面预算管理

锆合金管塞结构压力电阻焊接头的应力集中系数及影响因素

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机械工程材料 2024年第2期48卷 82-88页

作者：季顺成张学粮林健(导师) 鲁立陈兵兵雷永平冯刚北京工业大学材料与制造学部北京100124 中广核铀业发展有限公司北京100029 苏州热工研究院有限公司苏州215004

采用Abaqus有限元分析软件建立了锆合金管塞结构压力电阻焊接模型与应力集中系数计算模型,通过与热模拟试验得到的挤出金属高度进行对比,对焊接模型进行验证,模拟分析了内部挤出金属过渡角、端塞行进量和包壳管内壁倒角对接头应力集中... 详细信息

采用Abaqus有限元分析软件建立了锆合金管塞结构压力电阻焊接模型与应力集中系数计算模型,通过与热模拟试验得到的挤出金属高度进行对比,对焊接模型进行验证,模拟分析了内部挤出金属过渡角、端塞行进量和包壳管内壁倒角对接头应力集中系数的影响。结果表明:内部挤出金属高度模拟结果和试验结果的相对误差为9.58%,外部挤出金属高度的相对误差为6.65%,说明建立的焊接模型准确;随着内部挤出金属过渡角增加,接头应力集中系数先降低,当过渡角增大至60°后增加,增大至120°时又下降;随着端塞行进量的增加,内部挤出金属过渡角降低,应力集中系数增加,接头熔合线长度增大;与未倒角接头相比,包壳管内壁倒角深度不大于0.50 mm时应力集中系数降低,最大降低了16.00%,倒角深度大于0.50 mm时应力集中系数增大,最大提高了91.49%。

关键词：锆合金管塞结构压力电阻焊应力集中系数端塞行进量