秦松祥
,
肖冰
,
李曙生
,
宋正和
,
苏宏华
,
费振华
,
龚欢
机械工程材料
doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2007.12.007
采用椋刚玉砂轮在MMD7125型精密平面磨床上对40Cr钢进行了磨削淬火试验,研究了淬硬层组织及形成机理.结果表明:采用适当的磨削参数可满足该钢所要求的淬火温度,进而获得适宜的淬硬层显微硬度和强化层深度;磨削淬火层由完全硬化区和过渡区组成;完全硬化区主要由细小针状马氏体组成,从表面到里层,组织形貌呈现"细→粗→细"的变化规律,其形成机理是热力耦合作用影响磨削淬火过程中的奥氏体晶粒大小及其位错密度,并将直接影响转变后的马氏体组织形貌.
关键词:
磨削淬火
,
40Cr钢
,
显微组织
,
形成机理
丁兰英
,
傅玉灿
,
陈燕
,
苏宏华
,
向孙祖
,
徐九华
,
徐鸿钧
人工晶体学报
在Ag-Cu-Ti合金中加入一定量的TiC颗粒制成复合钎料,进行细粒度金刚石磨粒与45钢基体的真空钎焊实验.运用三维视频显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪分析TiC颗粒、Ag-Cu-Ti合金和金刚石磨粒之间的结合界面.结果表明:TiC颗粒能有效降低试验工艺下Ag-Cu-Ti合金在基体表面的流动性和结晶时产生的隆起,复合钎料在基体表面分布更趋平整,有利于细粒度金刚石钎焊等高性的控制；适量TiC颗粒在结合剂层中的均匀分布,能显著细化结合剂层的显微组织；复合钎料中添加TiC颗粒在实现细粒度金刚石磨粒与钢基体钎焊连接的同时,有效抑制了钎料合金对细粒度金刚石磨粒过度浸润所造成切削刃的包裹,保证了细粒度金刚石磨粒良好的出露.
关键词:
TiC颗粒
,
细粒度金刚石磨粒
,
Ag-Cu-Ti合金
,
界面
丁文锋
,
徐九华
,
沈敏
,
傅玉灿
,
肖冰
,
苏宏华
稀有金属材料与工程
通过扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪研究了Ag-Cu-Ti钎料中的活性元素Ti在钎料与立方氮化硼(CBN)磨粒高温钎焊结合界面的扩散现象,并运用动力学分析对界面反应层的生长过程及反应激活能进行了探讨.结果表明:钎焊过程中,钎料中的活性元素Ti明显向磨粒侧扩散偏聚并发生化学反应,实现了磨粒与基体材料的牢固结合;钎焊CBN磨粒表面生成的TiB2和TiN化合物形貌接近平衡状态下生长的理想形貌;界面反应层在钎焊温度1153 K～1193 K,保温时间5 min～20 min之间依据抛物线生长法则所得扩散激活能值表明其生长过程主要受新生TiN影响.
关键词:
活性元素
,
钎焊
,
立方氮化硼
,
界面反应层
李奇林
,
徐九华
,
苏宏华
,
谭敏
,
茅暑杰
人工晶体学报
提出超高频连续感应钎焊工艺方法,采用Ag-Cu-Ti合金钎焊金刚石磨粒与大尺寸钢基体.通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱仪(EDX)对钎焊后的试样界面微观结构以及金刚石磨粒表面生成物形貌特征进行观察和分析.结果表明,超高频连续感应钎焊实现了金刚石、钎料、基体三者之间的连接,钎焊后的钎料层组织晶粒细小,局部区域可见到枝晶状组织.金刚石与钎料层界面存在Ti元素与C元素的反应层,在金刚石磨粒表面生成点状TiC晶体,其直径均100 nm以下,且在金刚石表面呈离散分布.与真空炉中钎焊工艺相比,该界面结构更有利于钎料层对金刚石磨粒的连接把持.
关键词:
超高频
,
感应钎焊
,
金刚石
,
界面特征
郭兆翠
,
陈燕
,
苏宏华
,
傅玉灿
机械工程材料
用铜锡钛合金钎料对金刚石和45钢进行真空钎焊，分析了钎料和金刚石结合界面的微观结构。结果表明：该钎料对金刚石有良好的润湿性，在金刚石表面生成了不连续、无规则形状的TiC层，TiC层上又生成了树枝状的锡钛化合物，该化合物在界面起到了过渡和桥梁的作用；金刚石与45钢实现了良好的冶金结合。
关键词:
真空钎焊
,
铜锡钛合金
,
金刚石
,
微观结构
陈燕
,
葛恩德
,
傅玉灿
,
苏宏华
,
徐九华
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20150211.002
碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)具有优越的物理和力学性能,已在航空制造工业中得到大量应用.在主承力结构中,CFRP与金属材料的连接通常为机械连接.然而,CFRP的各向异性严重影响了其制孔质量.由于CFRP和金属具有截然不同的材料属性,CFRP/金属叠层结构制孔技术成为飞机装配过程中的一大难题.本文首先阐述了CFRP及其叠层结构在切削过程中的切屑形成机制、钻削力和钻削热的研究现状;其次,剖析了钻削过程中典型加工损伤,如毛刺与撕裂、分层缺陷及孔壁表面损伤的产生原因和影响因素;然后,介绍了CFRP制孔刀具材料和几何结构的优化设计研究进展,并综述了螺旋铣孔、变工艺参数钻削、“以磨代钻”和振动辅助制孔等多种CFRP及其叠层结构加工新技术及钻削过程的仿真研究.最后,借鉴钎焊工具和超声振动技术的独特优势,提出了磨粒有序排布钎焊金刚石工具的超声振动加工构想,以达到CFRP及其叠层结构的精密高效制孔加工这一目的.
关键词:
碳纤维增强树脂基复合材料
,
叠层结构
,
钻削
,
加工缺陷
,
金刚石工具
李奇林
,
苏宏华
,
丁凯
,
雷卫宁
人工晶体学报
采用超高频感应钎焊工艺在不同扫描速度条件下对CBN磨粒与45钢基体实现钎焊连接.采用激光Raman 光谱仪对钎焊后CBN的残余应力状态进行了检测分析,探讨了残余应力的形成机理,最后研究了超高频感应钎焊CBN砂轮的磨损特征.结果表明:钎焊CBN磨粒顶部受残余压应力,底部受残余拉应力,这种应力分布趋势与传统真空炉中钎焊方法获得的残余应力分布刚好相反.随着扫描速度增大,残余应力分布呈上升趋势,最大残余压应力约220 MPa,最大残余拉应力约160 MPa.为了使钎焊CBN磨粒不出现微裂纹,扫描速度不宜超过1 mm/s.缓进给深切磨削镍基高温合金GH4169试验结果显示,钎焊CBN砂轮的主要磨损形式是磨耗磨损和尖角微破碎.
关键词:
超高频
,
感应钎焊
,
CBN
,
残余应力
李奇林
,
苏宏华
,
徐九华
,
雷卫宁
稀有金属材料与工程
采用Ag-Cu-Ti合金钎料,在不同的超高频感应连续钎焊工艺条件下实现了金刚石磨粒与大尺寸钢基体的连接.借助扫描电镜(SEM)对钎焊后的金刚石界面微观结构进行观察,采用Raman光谱对钎焊后金刚石的残余应力状态进行了测试分析.结果显示,超高频感应连续钎焊金刚石表面TiC晶体的生成处于非平衡态的过程.随着扫描速度的变化,TiC晶体呈现球状和岛状,偏离了理想的正八面体形态.钎料层内部出现富Cu枝晶组织,而在45#钢基体表层形成了马氏体组织.钎焊后的金刚石磨粒顶部受到残余压应力,最大值为500 MPa,磨粒底部受到残余拉应力,最大值为150 MPa,这种分布趋势与传统真空炉中钎焊方法获得的残余应力分布刚好相反.
关键词:
连续钎焊
,
超高频感应加热
,
界面结构
,
残余应力
葛恩德
,
傅玉灿
,
苏宏华
,
徐九华
,
陈雪梅
稀有金属
针对飞机后机身框TC21损伤容限钛合金带孔零件在服役过程中易过早产生疲劳裂纹的问题,采用开缝衬套冷挤压强化工艺进行了不同挤压量下的孔强化实验,并对挤压强化后的试样进行疲劳试验研究,得到了挤压量对TC21钛合金疲劳增益的影响规律.通过有限元仿真的方法研究了挤后孔边残余应力分布规律,从宏观和微观两方面观察和分析了不同挤压量下的疲劳断口形貌,探讨了冷挤压对孔边疲劳裂纹的萌生和扩展的影响,揭示了疲劳增益机理.研究结果表明,冷挤压强化后的孔边存在明显的切向压缩残余应力,改变了孔边裂纹萌生位置,延长了交变载荷作用下的疲劳裂纹扩展寿命,疲劳寿命随着挤压量的增大而明显提高,挤后试样疲劳寿命均提高50％以上.
关键词:
TC21钛合金
,
孔冷挤压
,
残余应力
,
疲劳寿命
,
疲劳裂纹
