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一种曲轴用中碳非调质钢的热变形行为

用Gleeble-3500热力模拟试验机对一种中碳曲轴用非调质钢进行1223～1473 K和0.2～10 s~(-1)的热压缩变形,获得了其流变曲线,并给出了试验用钢的热变形方程式、动态组织状态图、动态再结晶晶粒尺寸与Z参数之间以及动态再结晶分数与应变量之间的定量关系式.结果表明,试验用钢的流变应力和峰值应变均随变形温度的降低和应变速率的提高而增大,动态再结晶晶粒平均尺寸随着变形Z参数的增大而减小,Z参数越大,发生动态再结晶和完全动态再结晶所需的应变也越大.

关键词: 中碳非调质钢 , 热变形 , 动态再结晶 , 显微组织 , 曲轴

高速电弧喷涂再制造曲轴FeAlCr/3Cr13复合涂层的性能研究

田浩亮 , 魏世丞 , 陈永雄 , 童辉 , 刘毅 , 徐滨士

稀有金属材料与工程

高速电弧喷涂再制造曲轴的使用寿命与涂层的结合强度和耐磨性有很大的关系.为了提高涂层的性能,研究了新型FeAlCr/3Cr13复合涂层的组织结构和力学性能,采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDAX)和X射线衍射仪分析了涂层的微观结构、相组成和残余应力.利用显微硬度计和CETR微动摩擦磨损试验机等试验设备对涂层的力学性能进行了分析.结果表明,喷涂FeAlCr粉芯丝材作为打底层,合金元素反应充分,复合涂层组织均匀、致密,空隙率约9.87％.复合涂层相组成主要由韧性相α-Fe和硬质相Cr23C6、(Fe,Cr)固溶体组成,氧化物含量较低,约3.2％,复合涂层平均残余应力较小,约67.6 MPa,平均显微硬度HV11为4000 MPa,结合强度约46.6 MPa,油润滑高载摩擦条件下复合涂层表现出较好的耐磨性能.

关键词: 高速电弧喷涂 , 曲轴 , FeAlCr/3Cr13复合涂层 , 结合强度 , 耐磨性

曲轴弯曲疲劳试验裂纹研究与失效判定

丛建臣 , 孙军 , 倪培相 , 王磊 , 慈惟红

材料开发与应用

通过对疲劳裂纹的产生、扩展机理研究和试验,结合疲劳试验数据分析了疲劳裂纹扩展与疲劳寿命的关系.试验结果及分析表明,大量经圆角滚压强化的球墨铸铁曲轴,疲劳试验运行107次在连杆颈与曲柄臂过度圆角产生微裂纹,该裂纹属于非扩展裂纹,继续试验时裂纹不扩展,试样在该载荷下具有无限疲劳寿命.

关键词: 曲轴 , 疲劳裂纹 , 疲劳寿命 , 非扩展裂纹

高速电弧喷涂再制造曲轴用复合涂层的设计与研究

田浩亮 , 魏世丞 , 陈永雄 , 刘毅 , 童辉 , 徐滨士

材料科学与工艺

为提高再制造曲轴的涂层性能和使用寿命,设计了FeAlCrNi/3Cr13、Ni95Al/3Cr13和1Cr13/3Cr13的3种复合涂层和不喷涂过渡层的3Cr13涂层,利用扫描电镜、能谱仪和微动摩擦磨损设备等测试技术分析了4种涂层的微观组织和微区成分组成,研究了喷涂不同过渡层对复合涂层结合强度的影响,重点考察了FeAlCrNi/3Cr13复合涂层的耐磨性能.结果表明,FeAlCrNi/3Cr13复合涂层组织致密,孔隙率约3.2％,氧化物含量低,涂层平均结合强度达到46.6 MPa,复合涂层在高载荷油润滑摩擦条件下的耐磨性能远高于基体45钢.FeAlCrNi/3Cr13复合涂层可以应用到高速电弧喷涂再制造修复曲轴产业中.

关键词: 曲轴 , 再制造 , 高速电弧喷涂 , 微观组织 , 复合涂层

曲轴剩余疲劳寿命评估方法研究进展

刘慎水 , 董丽虹 , 王海斗 , 薛楠 , 李国禄

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.019.021

针对曲轴长期受到循环载荷作用极易造成疲劳和磨损破坏而导致失效问题研究,从3个方面详细介绍了当前国内外在曲轴寿命评估技术及手段方面的研究进展,并对各检测方法的缺点与不足进行了总结与归纳,最后对下一步的研究进行了展望.

关键词: 曲轴 , 剩余寿命 , 模拟仿真 , 无损检测

定宽压力机曲轴扭矩计算与在线测试

王东城 , 张威 , 程晓丽 , 吴燕林 , 王志杰

钢铁 doi:10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20160027

定宽压力机具有调宽效率高、平面形状好的优点。曲轴是定宽机的关键部件之一，曲轴扭矩是进行定宽机结构设计和轧制工艺制定的一项重要参数。截至目前为止，仍未见到关于定宽机曲轴扭矩的理论与试验研究。为此，以走停式定宽机为研究对象，首先分析曲轴、连接臂和弧形板之间的相互运动关系，得到对应的简化机构；然后根据几何与力学关系得到曲轴扭矩的具体计算公式；最后通过在线测试对扭矩公式进行验证，为定宽机的设计和轧制工艺制定提供了重要的理论依据。

关键词: 定宽压力机 , 曲轴 , 扭矩 , 测试

42CrMoA钢汽车曲轴表面裂纹的形成原因

张全新 , 肖娟

钢铁研究

某公司生产的42CrMoA钢汽车曲轴在成品检测时发现其有较明显的表面裂纹.对其取样并进行化学分析、力学检测和金相高倍观察,分析了曲轴表面裂纹的性质、原因及其形成阶段.结果表明:曲轴表面裂纹为淬火应力裂纹,其形成于曲轴毛坯的调质处理阶段;曲轴存在较严重的组织偏析是裂纹形成的主要原因,导致了裂纹的产生和扩展.

关键词: 42CrMoA钢 , 曲轴 , 表面裂纹 , 偏析 , 淬火

48MnV 非调质钢曲轴断裂的原因分析

孙军 , 倪培相 , 邵诗波 , 于晓东 , 吕世杰

机械工程材料 doi:10.11973/jxgccl201602025

通过化学成分检测、低倍和显微组织观察、断口形貌分析及力学性能测试等手段，对48MnV 非调质钢曲轴断裂的原因进行了分析。结果表明：曲轴的失效模式为典型的疲劳断裂，断裂源位于主轴颈与曲柄销之间的过渡圆角处，断裂主要原因是曲轴钢中夹杂物过多；裂纹源区条状硫化物较多，曲轴表面有类似锻造流线形状的疏松缺陷，易于产生疲劳裂纹；裂纹沿条状硫化物及带状组织扩展，最终导致疲劳断裂。

关键词: 曲轴 , 疲劳断裂 , 裂纹源 , 硫化物 , 锻造流线

汽油机球墨铸铁曲轴失效分析与研究

王立新 , 袁峰 , 梅本付 , 谢薇

上海金属

球墨铸铁铸造的某汽车发动机曲轴在发动机台架耐久试验中发生开裂.对失效曲轴的断口进行了宏观及微观分析.结果表明,该曲轴耐久试验开裂为多源疲劳所致,起源点均位于滚压沟槽处.通过改进曲轴轴颈机加工工艺和适当的沟槽滚压力,减少刀痕和毛刺,增大沟槽处的残余压应力,有助于解决球墨铸铁曲轴耐久试验时的开裂现象.

关键词: 曲轴 , 球墨铸铁 , 石墨 , 轴颈 , 残余应力

硬质合金车梳加工中切削颤振的研究

孙元坤 , 何云 , 黄友欢 , 张朝辉

硬质合金 doi:10.3969/j.issn.1003-7292.2016.03.007

车梳加工是现今汽车发动机曲轴主轴颈粗、半精加工时广泛应用的切削工艺.本文介绍了车梳加工的切削机理及其应用.通过车梳拉专用机床以及自行搭建的颤振实验平台来检测工件每时每刻的振动位置,以此来比较梳型刀片与普通车刀片的切削颤振情况和加工表面质量以及针对精加工的各切削参数对车梳加工切削颤振的影响.实验结果表明:在相同切削参数和切削余量下,梳型刀片的切削颤振大于C型刀片,加工表面粗糙度略低于C型刀片,切削效率则远远高于C型刀片;背吃刀量和进给速度增大时梳型刀片切削颤振增大,主轴转速增大时切削颤振减小.

关键词: 曲轴 , 车梳加工 , 切削颤振 , 幅值

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