一、热处理淬火缺陷的分析(一)（论文文献综述）
金硕勋[1]（2019）在《结构材料用Al-Mg-Si-Cu合金的析出强化及细晶强化研究》文中研究说明近年来我国政府大力倡导绿色制造、节能减排、轻量化等生态文明理念。Al-Mg-Si-Cu合金由于其重量轻、成形性好、耐腐蚀性强、可循环使用等优点受到了工业界越来越广泛的重视。Al-Mg-Si-Cu合金为中等强度铝合金,提高该合金的强度可以带来巨大的社会效益。目前主要通过人工时效的手段使该合金在基体上析出弥散分布的纳米尺寸析出相,从而对该合金起到强化效果。但是自然停放效应（自然时效）对不同溶质成分的Al-Mg-Si-Cu合金析出强化效果的影响仍然存在争论,该系列合金的主要析出强化相及其析出相的演变规律仍需深入研究。同时,细化晶粒是一种重要的强化手段,但Al-Mg-Si-Cu合金细晶化的手段及其细晶强化机制是一个研究的难点,一直鲜有报道。因此该合金细晶化的工艺以及细晶强化的机制都值得探究。本文以在工业界广泛应用的6061铝合金为对象,熔炼了与其成分一致的Al-1.0Mg-0.65Si-0.24Cu合金,并分别通过轧制和热挤压制备成相应的板材和棒材。采用显微维氏硬度计、万用拉伸试验机、差示扫描量热仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、高分辨透射电子显微镜、背散射电子衍射等设备,系统地研究了（1）自然时效对该Al-Mg-Si-Cu合金析出强化的影响;（2）探索预处理工艺对自然时效以及人工析出强化的影响;（3）提出一种新型的细化晶粒手段,并探究了该合金的细晶强化机制。通过系统的实验与分析,得到的主要研究结果如下:（1）该Al-Mg-Si-Cu合金板材固溶淬火后直接进行人工时效析出强化,其峰值屈服强度为287.5 MPa（T6态）,而在人工时效前经过自然时效（7天）的样品其峰值屈服强度仅为229.6 MPa。利用透射电子显微镜对样品峰值人工时效状态下的微观结构进行研究,发现经过自然时效的样品在峰值人工时效状态下的β"析出相的体积分数为0.48%,远远低于固溶淬火后直接进行人工时效的样品（2.92%）。随后采用Ashby-Orowan公式定量地研究了β"析出相在人工时效过程中对屈服强度增量的贡献,研究结果很好地从析出相的角度阐明自然时效对该Al-Mg-Si-Cu合金后续人工时效析出强化过程的负面影响。（2）采用两种预处理手段来抑制自然时效对Al-Mg-Si-Cu合金板材样品析出强化的负面影响。第一种是在固溶水淬之后,立即引入5%预变形工艺。预变形处理降低了50%的人工时效时间,大大提高了生产效率,但对人工时效峰值硬度影响不大,且仅在一定程度上抑制了自然时效的负面影响。第二种采用的是5%预变形+10 min预时效（210?C）的工艺,该预处理工艺可以完全抑制自然时效的负面影响,同样也能降低50%人工时效达到峰值硬度的时间,而且人工时效的峰值硬度也由T6态的108 HV提高到了122HV。微观结构研究发现该Al-Mg-Si-Cu合金在两种预处理之后均在位错线附近生成两种含有Mg、Si、Cu原子的无序析出相,本文中分别命名为Type 1和Type 2相。这两种无序析出相在后续的人工时效过程中不溶解且继续长大,与β"相一起对合金起到强化作用。（3）采用单辊熔体旋转冷却法（甩带法）制备的Al-Mg-Si-Cu合金带材晶粒直径大部分在1?m以下,为超细晶组织。随后分别在400?C、450?C和500?C对这些超细晶带材进行热挤压得到超细晶棒材。与传统铸造热挤压棒材相比,甩带热挤压棒材的平均晶粒直径为1-2?m。随着热挤压温度的提高,热挤压棒材的平均晶粒尺寸也逐渐增大,但由于在400?C热挤压时棒材存在少量脱粘缺陷,故在450?C进行热挤压的棒材具有最优的力学性能,超细晶棒材的屈服强度提高了114%,伸长率也少量提高。此外,对热挤压棒材的微观组织研究发现,甩带热挤压棒材除了晶粒达到超细晶之外,还存在有体积分数为68%的平行于挤压方向的<111>丝织构。细化的晶粒和存在的织构对棒材都起到强化作用,本文分别利用Hall-Petch公式和Taylor因子阐释了二者对超细晶棒材屈服强度的贡献。（4）对甩带热挤压超细晶棒材进行人工时效处理可以显着地提升其力学性能。与传统热挤压棒材相比,较高的晶界密度导致甩带热挤压棒材较快的强化相析出速率,在180?C进行60 min的人工时效,其硬度即高达127.34 HV,已经远高于传统板材T6态的硬度（108 HV）。在人工时效120 min时甩带热挤压棒材的峰值人工时效硬度达到了133.1HV,远远高于铸造热挤压棒材的硬度。分析二者峰值时效状态下的微观组织,发现二者的析出相均为β"相,但450甩带热挤压棒材中的强化相密度较大,导致该棒材具有较为优异的力学性能。
肖寒[2]（2020）在《5A90铝锂合金板材电流辅助成形与组织性能调控一体化技术》文中进行了进一步梳理铝锂合金比传统商业铝合金拥有更低的密度,更高的比强度和比刚度,同时兼具优异的焊接性能和综合力学性能,被认为是航空航天领域最有竞争力的轻量化结构材料之一。但铝锂合金较差的室温塑性使得零件的成形通常需要在高温下进行,采用先进的电流辅助成形工艺取代传统热成形方法是达到节能、高效、绿色生产的不二选择。本论文以5A90铝锂合金为研究对象,将电流辅助加热引入材料的热处理和热成形工艺中,以实现5A90铝锂合金的时效热处理强化、晶粒组织和高温成形性能优化、以及典型零件电流辅助高温成形的目标,并将零件成形和时效强化结合,达到零件的成形与控性一体化目的。进行了5A90铝锂合金的电流辅助时效试验,发现在通电时,由于电迁移效应对溶质原子扩散的贡献和漂移电子与空位交互作用对扩散溶质原子扩散能力的增强,δ′强化相的析出和粗化过程将得到促进,从而缩短材料达到峰时效状态的时间,并降低达到峰时效的处理温度。根据扩散动力学和电迁移理论,给出了通电状态下材料内部δ′相颗粒的粗化动力学方程。峰时效状态下,材料内部析出大量δ′相虽能明显提高材料强度,但变形时引起的平面滑移将导致应变集中,从而牺牲材料的韧性。进行了5A90铝锂合金的电流辅助再结晶退火试验,研究了冷轧合金在电流作用下的再结晶行为以及相应的力学性能。实验结果表明,电流对位错在高温下的攀移运动具有显着的促进作用,使得冷轧合金能快速形成再结晶组织,从而细化晶粒,改善晶粒形貌,弱化织构。再结晶后的试样经峰时效处理后能实现强度和韧性的同时提高,获得优异的综合力学性能。进一步理论分析表明,电流对位错攀移的促进作用源于局部焦耳热导致的空位更高扩散速率和电迁移导致的额外空位扩散量,并根据已有理论,给出了电流作用下位错攀移的速度方程。研究了5A90铝锂合金的炉热和电流辅助高温变形行为,结果显示合金在炉热拉伸时延伸率显着提高,强度明显下降,晶粒细化后,延伸率进一步提高。在电流辅助拉伸时,强度下降较炉热拉伸时更为明显,但由于材料颈缩后该部位电流密度上升,颈缩部位的局部高温将导致材料延伸率急剧下降。此外,在电流辅助拉伸变形时除了动态回复和不连续动态再结晶的发生,由于电流对位错攀移的促进作用,加速了亚晶界向大角晶界的转变,导致了电流辅助拉伸过程中连续动态再结晶的发生,这是电流辅助高温变形的另一主要软化机制。开展了5A90铝锂合金的电流辅助自由胀形和电流辅助“几”字零件弯曲成形实验,实现了5A90铝锂合金电流辅助组织、成形性能优化与高温成形一体化控制,和5A90铝锂合金电流辅助成形与时效强化一体化控制。自由胀形结果表明,晶粒细化后材料的自由胀形性能得到提高,经66.7%冷轧和电流辅助再结晶退火处理的合金,其变形量超过了200%,具有优异的高温成形性能,其变形机制以晶界滑移为主,其失效形式以空洞聚集为主。5A90铝锂合金的电流辅助V型弯曲试验和“几”字零件弯曲成形实验结果显示,电流辅助高温成形能显着减小甚至消除零件回弹,提高零件成形精度,在固溶温度及以上成形的零件在后续时效处理后能达到峰时效强度值,从而实现零件成形和控性的一体化目的。此外,通过5A90铝锂合金电流辅助拉伸试验和自由胀形试验,验证了电流的极性效应,并采用“电子风”效应理论给出了相应的解释。
石骁[3]（2020）在《电渣重熔大型IN718镍基合金铸锭凝固和偏析行为基础研究》文中指出IN718镍基高温合金是航空航天、电力能源、国防科技等领域应用最为广泛的关键金属结构材料。伴随新型重大装备的大型化、一体化和高性能化发展趋势,各行业对高品质大尺寸IN718铸锭母材的需求日趋迫切。IN718合金化程度较高,在铸锭凝固过程中,其组织结构最主要的问题就是由于溶质再分配而引起的成分不均匀性,由此引发凝固偏析,从而对后续热加工性能以及最终产品的力学性能造成不利影响。随着生产直径不断扩大,铸锭内部冷速大幅降低,此时合金所表现出的凝固特性也不同于常规情况。因此,明确并掌握IN718合金在缓慢冷却条件下组织、结构、成分等凝固和偏析行为的变化规律是成功制备大锭型合金母材的根本研究方向和主要内容目标。本课题依托国家自然科学基金重点支持项目（No.U1560203）,主要针对低冷速凝固状态下IN718合金的凝固特性和偏析行为开展系统的基础研究工作。拟通过实验手段和理论分析在某种程度上反映出大型IN718电渣锭在凝固过程中的一般特征,完善合金凝固及偏析行为的基础理论,揭示铸锭向大型化发展的瓶颈因素,丰富相关领域的科学认识,为后续科研工作以及实际制备高品质、大尺寸IN718电渣锭提供借鉴和参考依据,并为铸造、重熔、均匀化等关键冶炼和加工工艺的改进和拓展奠定理论基础。首先根据合金体系的凝固相转变热力学分析结果,在实验室条件下模拟大型电渣锭内部的缓慢冷却速率,采用高温动态原位观察、连续/淬火凝固等多维度实验方法并结合相关理论计算,对不同冷速和温度下IN718合金的凝固及偏析行为进行全面的分析和表征。结果表明:合金在低冷速下的整体凝固过程可分为三个阶段,即初始瞬时凝固、快速凝固和后期缓慢凝固阶段;Nb和Mo是最主要的正偏析元素,其有效分配系数均随冷速的升高而线性增大,利用实验参数修正的Clyne-Kurz偏析模型可对二者在残余液相中的浓度变化趋势进行定量表征;合金的典型凝固偏析产物包括大量Laves相和少量MC（M=Nb、Ti）碳化物,偏析相体积分数随冷速的降低而增大;铸态二次枝晶间距（μm）在慢冷速（℃/min）凝固条件下的预测公式可建立为:λ2=258（GR）-1/3-54.23;电渣锭中的黑斑最有可能在凝固早期形成,此时液相分数介于0.3～0.2之间,温度区间为1320～1310℃。其次利用自制的实验室规模电渣重熔设备开展不同重熔电流制备IN718电渣锭的系列实验,对比研究并揭示电渣锭不同位置凝固质量特征与重熔电流的对应关系,同时在实验和热力学分析的基础上阐明主要非金属夹杂物的演变机制。结果表明:适当提高重熔电流可有效减小氧化物夹杂的尺寸和数量,从而降低氧含量,但枝晶偏析程度随之加重;若重熔电流设置过低,则可能发生吸氮和吸氧现象,产生大量新生夹杂物,使得A1、Ti等易氧化元素在电渣锭中的含量和分布变得不再稳定;常规渣系下IN718电渣锭中最主要的两类夹杂物是以MgO·A12O3为核心,外层包裹（Nb,Ti）CN和NbC的复合层状夹杂,以及（Nb,Ti）N氮化物夹杂,二者在合金液相线温度以上依次形核,随着重熔电流的升高,夹杂物平均粒径、体积分数和数量均呈现出下降的趋势。随后结合典型实验数据和软件模拟结果,对合金体系溶质元素的高温扩散机理进行探讨,描述并建立铸态IN718合金微观组织及元素分布与均匀化时间/温度之间的定量关系。结果表明:枝晶干与枝晶间Nb元素的成分差异是合金均匀化处理的主要限制性环节;在温度分布均匀的前提下,1 160℃时Laves相完全回溶所需最短时间（min）与铸态二次枝晶间距（μm）的关系可表示为:t11160=0.4671+0.0048λ2+0.0154λ22;提升温度有利于加快Laves相的回溶速度,比延长时间的均匀化处理方式更加高效;第二段均匀化处理时间与枝晶间Nb含量最大值之间也存在定量关系,若铸锭内部二次枝晶间距不大于220 μm,第一段1160℃均匀化处理13 h可完全消除Laves相,再经第二段1200℃均匀化处理超过72 h,可使铸锭成分趋于均匀。最后对传统电渣重熔炉进行改造,建立基于单电源双回路导电结晶器的抽锭式气氛保护电渣重熔新设备。在相同的有效供电功率下分别采用传统/新型重熔工艺初步试制0260 mm的IN718电渣锭,对比研究不同重熔工艺对合金凝固组织和高温/室温力学性能产生的影响,分析新双联路线制备大尺寸镍基合金电渣锭的可行性。结果表明:导电结晶器特殊的电流路径改变了液态渣池和金属熔池的温度分布,更有利于脱除硫元素并降低氧含量,且金属轴向结晶特征更加显着,铸锭内部冷却条件也相对更加均衡,电渣锭表面质量和内部质量同步获得改善;在相同热加工和热处理流程前提下,新型重熔工艺制备的合金样品各项室温力学性能与传统电渣重熔接近,但在650℃/700 Mpa条件下的有效使用寿命提高了约43%,高温蠕变抗力以及高温拉伸性能也均显着提升。
覃宁[4]（2010）在《Cr12类型钢制冷作模具失效分析研究》文中研究说明Cr12类型钢是我国最常见的冷作模具用钢,但是针对该类钢种的失效分析研究方面有价值的文献不多,给人们研究、了解该类模具失效原因带来不便。本文通过对Cr12类型钢制模具的失效分析的研究探讨,希望对人们了解该类模具的失效分析起到一定参考价值。随着经济的高速发展,我国的模具工业高速发展,国内对高端模具需求不断加大。但是由于我国模具加工工艺设备落后、模具开发能力较差、模具材料质量不佳,造成我国不少模具使用寿命只有国外模具的1/2至1/10。研究寻找模具早期失效原因,改进模具生产,对于提高我国模具产品质量有着重要意义。如今,模具正在向精密化、大型化、多功能复合化发展,模具的加工成本也在不断提高。一旦模具发生早期失效,必将造成重大的经济损失。研究模具失效原因,防止模具早期失效,有着重要的现实经济意义。文中选取多个Cr12类型钢制模具失效实例,通过系统分析,探寻各个模具失效原因。希望可以给相应模具生产厂家及模具相关部门提供可借鉴案例。多个失效实例表明:我国当前该类冷作模具早期失效最主要原因是模具原材料不佳、锻造工艺不良、热处理工艺不良。文中还从模具材料质量、加工过程等影响其寿命的因素方面着手,提出解决该类模具早期失效的建议。第一章主要介绍我国模具失效分析现况。阐明模具早期失效的重大危害,提出模具失效分析的重要意义,从而确定研究方向和研究内容。第二章简要介绍Cr12类型钢的化学成分、加工工序和热处理工艺等。第三章系统介绍冷作模具常见失效形式。探索导致冷作模具早期失效的各种因素,并提出失效预防措施。第四章简要介绍Cr12类型钢制冷作模具失效分析各个步骤。第五章为Cr12类型钢制冷作模具失效分析实例。采用各种常用失效分析手段,对多个失效工件进行系统分析,探寻早期失效原因。第六章为全文总结和展望。
黄澄[5]（2017）在《管棒状金属零件失效分析研究》文中指出装备中的金属管棒状零件工作环境十分复杂,受力状态多变,不仅受到动静载荷的作用,还受到拉、压、弯、扭力等交变载荷的作用。此外,由于零件在工作过程中受到腐蚀、温度变化、碰撞以及磨损等影响,金属管棒状零件易发生失效继而引发装备丧失功能。因此金属管棒状零件成为装备中的薄弱环节,特别是在工作环境多变的实际使用中易于发生失效,且失效形式多样。开展装备中的金属管棒状零件失效分析研究,提出行之有效的修改方案,对提高装备的安全可靠性具有重要意义。本文对装备中金属管棒状零件的几种典型失效案例进行了分析研究,结合装备中管棒状零件特殊的工作环境、载荷情况,提出适合于工业现场分析评估的失效分析方法。着重分析了金属管棒状零件中常出现的几种典型失效形式,即应力腐蚀断裂失效、疲劳断裂失效、设计不合理引起的过载断裂失效以及热处理工艺不合理引起的失效等。采用材料分析技术与有限元模拟技术相结合,揭示失效机制,提出可行的预防与修改方案,并在工程实践中得到认可。
高秋志[6]（2012）在《新型高Cr铁素体耐热钢相变行为及焊接性》文中研究表明高Cr铁素体耐热钢广泛用于超（超）临界火力发电。为解决日益突出的能源和环境问题，开展旨在提高高Cr铁素体耐热钢耐热温度的研究势在必行。在此背景下，本文就自行开发的新型高Cr铁素体耐热钢在奥氏体化和淬火后的相变行为及其焊接性进行了系统的研究，结合显微组织分析研究了该钢种在650℃高温时效过程中的组织演化规律。在大量试验研究和理论分析的基础上得到了如下结论：（1）相变行为研究：第一，临界区奥氏体化后室温组织为奥氏体+铁素体的双相组织；完全奥氏体化时，M23C6沉淀相约在950～1000℃析出溶解，-铁素体在1050℃后开始逐渐形成。模型拟合确定的奥氏体晶粒长大激活能为58.7kJ/mol，马氏体相变的生长激活能和界面迁移速率均随奥氏体化温度和程度的提高而减小。第二，新型高Cr铁素体耐热钢淬火时只发生马氏体相变，室温组织中含有-铁素体和少量的残余奥氏体。随淬火温度降低，马氏体相变起止温度均升高，沉淀相的体积分数和颗粒尺寸均增大，残余奥氏体在700℃淬火时完全消失。实验结果与扩展相变动力学模型拟合结果吻合良好，马氏体板条横纵比随淬火温度降低而升高，形核率降低。（2）焊接性研究：第一，在达到焊接热循环峰值温度时，组织中只存在-铁素体相，且因不能完全转化为奥氏体而部分残留下来，并发现-铁素体内析出富硼M23C6沉淀相。基于晶界位置饱和形核理论和氮扩散控制相变进行了动力学建模，模型模拟结果与实验结果吻合较好，表明在焊接过程中氮可能是控制高温相变的主要合金元素。第二，对焊接接头的研究表明，焊缝组织发生回复再结晶，且受M23C6相的析出位置影响，超过70%的M23C6相在晶界析出，晶内和晶界的M23C6相颗粒尺寸都较大，通过理论计算证实MX沉淀相析出量很少。焊后热处理过程中，保温时间对马氏体板条尺寸的影响更显着。（3）等温时效研究：随着时效时间的延长，新型高Cr铁素体耐热组织中马氏体板条特征逐渐消失，形成等轴晶粒，晶界析出相形状和组分逐渐变化，最终形成Laves相。成分偏聚和粗大沉淀相颗粒周围位错网胞的形成促进焊缝组织发生回复，并形成富Mo的Laves相；此外，母材组织中的Laves相优先在M23C6相周边区域形核并长大。
刘桢[7]（2011）在《PC钢棒缺陷分析及生产工艺优化》文中提出预应力混凝土钢棒（简称PC钢棒）是运用于预应力混凝土的一种新型建筑材料。广泛应用于高层建筑和桥梁的管桩。PC钢棒的主要生产工艺是淬火+回火处理,但其在企业生产及使用过程中往往会出现脆断、强度不足、平直度不合格的情况,严重影响了钢棒的实际应用、增加了企业的生产成本。本文通过在常熟龙腾特钢有限公司的调查。从原材料、生产过程、成品三个方面调研导致PC钢棒生产缺陷的原因,并对存在的缺陷进行分析,提出合理的解决方法。研究结果表明: PC钢棒生产过程中产生的主要缺陷延迟断裂、热处理不均匀和平直度不合格。其中冬夏两季产品的不合格率较高,冬季出现的生产缺陷主要是脆性断裂,夏季主要是平直度不合格。出现上述生产缺陷的原因是:原材料缺陷、钢棒和感应线圈对中度差、生产参数控制不严格。原材料缺陷表现在原材料表面缺陷及内部夹杂、原材料强度过低、晶粒粗大。其中导致钢棒断裂的主要影响因素是:原材料表面缺陷、氢脆、钢中非金属夹杂以及低温脆性。解决上述缺陷的主要措施有:1)可以通过细化晶粒来实现改善PC钢棒的抗氢脆性能以及低温脆性;2)严格把关原材料质量,对原材料进行入库检验,检查其表面缺陷、化学成分以及抗拉强度;3)定期检查感应线圈和钢棒的对中性。本文尝试使用循环热处理的工艺来细化晶粒,实验结果表明:二次淬火处理不能细化PC钢棒晶粒,主要原因是PC钢棒原材料经过轧制处理,二次淬火继承了轧制后的不均匀晶粒。在两次淬火过程中加入一次回火处理,可以有效改善原材料奥氏体晶粒的遗传效应,有效地细化PC钢棒的晶粒大小。
石娟[8]（2006）在《齿轮激光表面处理的若干关键技术研究》文中进行了进一步梳理本文以齿轮表面激光淬火和激光熔覆为研究内容,重点对齿轮激光淬火硬化层性能与层深,以及齿轮激光熔覆工艺与裂纹控制等关键技术问题进行研究。 激光淬火硬化层深度是激光热处理的一项综合性能指标,也是衡量激光淬火质量的主要因素。为了便于对工艺参数进行优化和对层深的预测,建立了45钢磷化预处理表面激光淬火硬化层深的精确预测模型。该模型考虑了预处理表面吸收系数随工艺参数变化的实际情况,考虑了相变潜热和与实际情况接近的对流换热边界条件,用变量函数载荷表模拟移动热源;对比实验与模拟数据,根据能量转换系数与工艺参数P、v的变化规律,进行能量转换系数的拟合,以相变温度为相变硬化临界值,实现了硬化层深的精确预测。这些研究提供了一种结合先进计算机技术的精确预测相变硬化层深的研究思路,试验验证其具有较高的精确性。同时,根据纵向硬化层深的试验研究,得到了进端层深小于中间层深,出端层深大于中间层深的分布规律。为了获得纵向层深均匀分布的硬化层,宜采用变速扫描工艺;通过变速扫描的ANSYS模拟,得到的进出端表面最高温升基本接近中间各点,经试验验证,硬化层均匀性得到明显改善。 首次进行了条件与实际工况相近的激光淬火齿轮的疲劳寿命试验研究,其研究结果高于ISO6336及GB/T3480标准中常规热处理齿轮的无限寿命基本疲劳循环次数;并对激光淬火齿轮具有较高疲劳寿命的机理进行了深入的分析。其机理在于齿轮激光淬火后获得了与轮齿受载情况相匹配的硬化层分布;硬化层具有非常稳定的残余压应力,使齿轮啮合过程中最大剪应力峰值显着下降;残余压应力使齿根受拉一侧危险截面处的应力明显下降;硬化层内沿深度方向的硬度分布无明显硬度梯度,这些特性提高了齿轮的耐磨性、抗弯曲折断疲劳强度,对提高疲劳寿命的作用十分显着。硬化层具有良好的综合机械性能,因而不会发生剥落现象,具有很高的抗剥落性能。对于激光淬火搭接扫描齿轮,齿面搭接扫描回火带的硬度值降低约HRc7左右,试验结果表明,不会因此形成影响疲劳强度的疲劳源,这为大模数齿轮采用搭接扫描提供了一个重要的可行性依据。 齿轮激光淬火有效硬化层深的取值到目前为止没有统一的标准,这对该项技术的推广应用十分不利。为此,根据齿轮淬火硬化层深的主要计算理论,进
王荣[9]（2018）在《机械装备的失效分析（续前） 第8讲 失效诊断与预防技术（3）》文中进行了进一步梳理3.3.3塑性成型加工过程中的失效诊断塑性成型加工是利用金属材料良好的塑性变形能力,对其施加一定的压力或锻打,使其产生变形,从而达到所需要的形状和尺寸,采用该方法加工的构件统称为锻件。按成型温度,锻件可分为热成型和冷成型。热成型是在较高温度下进行的,传统的锻造工艺就属于这一类,另外还有热轧、压铸、楔横
张晓东[10]（2019）在《高铁牵引装置弹性吊杆热处理与喷丸强化工艺研究》文中研究指明高铁牵引装置弹性吊杆是高铁组成的关键部件之一,能够缓和冲击,使车辆运行平稳,对保障车辆安全运行起到极其重要的作用。而由于我国高铁技术起步较晚,弹性吊杆的性能不能满足要求,尤其是疲劳寿命严重达不到要求,从而目前仍需从国外大量进口。因此,本文研究的主要内容是通过有限元分析优化弹性吊杆结构并对其热处理与喷丸强化工艺进行详细研究,以满足弹性吊杆的综合性能要求,以期加快我国高铁完全国产化的进程。本文所研究的弹性吊杆结构系CRH380型高速动车组。首先通过三维软件Solidworks建立弹性吊杆模型,利用有限元分析软件Workbench进行了静力学和动力学分析,并对弹性吊杆结构进行了优化。结果表明:所设计的弹性吊杆结构满足静强度要求,且优化后满足了安全要求。对弹性吊杆的热处理工艺进行了研究。结果表明:奥氏体晶粒的临界粗化温度为910℃;与其它温度相比,在880℃淬火时形成的马氏体明显致密,且强度和硬度均达到峰值;硬度随回火温度的升高逐渐降低,而屈服强度和抗拉强度随回火温度的升高的变化趋势均是先升高后降低的;当回火温度为460℃时,屈强比最大,性能最佳。最终确定了弹性吊杆的最佳热处理工艺,即在880℃加热保温1 h后油冷,在460℃加热保温2 h后空冷。对弹性吊杆的喷丸强化工艺进行了研究。结果表明:各喷丸工艺参数即喷丸时间、喷射压力和喷射角度均对残余应力场有较大影响,而喷射角度对表面粗糙度的影响较小;喷丸10 min后工件表面残余压应力基本趋于饱和且表面粗糙度值最小。进一步研究了喷丸处理对工件疲劳性能的影响,研究发现,喷丸处理后,工件的疲劳寿命得到大幅度的提高,最大提高了88.7%;喷射压力越大,工件的疲劳寿命越大。最终制定的喷丸工艺是喷射角度为90°,喷丸时间为10 min,喷射压力为6 bar,以保证弹性吊杆获得最大的疲劳寿命。基于有限元软件ABAQUS采用显示动力学算法模拟了喷丸过程。通过与喷丸试验结果对比发现,得到的残余压应力场变化规律一致,且最大误差仅为8.9%。因此,在试验条件有限的情况下,可以利用有限元模型来模拟喷丸过程中残余应力的影响规律,为实际生产提供有效的理论依据。
二、热处理淬火缺陷的分析(一)（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、热处理淬火缺陷的分析(一)（论文提纲范文）
（1）结构材料用Al-Mg-Si-Cu合金的析出强化及细晶强化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 Al-Mg-Si-Cu合金化原理 |
| 1.2.1 Mg和Si元素的影响 |
| 1.2.2 Cu元素的影响 |
| 1.3 Al-Mg-Si-Cu系合金析出规律的研究现状 |
| 1.3.1 6XXX铝合金的时效升温析出序列 |
| 1.3.2 Mg、Si原子团簇 |
| 1.3.3 Al-Mg-Si-Cu系铝合金的析出相 |
| 1.4 Al-Mg-Si-Cu系铝合金的析出强化 |
| 1.4.1 自然时效对Al-Mg-Si-Cu系铝合金的影响 |
| 1.4.2 预时效对Al-Mg-Si-Cu系铝合金系后续析出强化的影响 |
| 1.4.3 预变形对Al-Mg-Si-Cu系铝合金后续析出强化的影响 |
| 1.5 Al-Mg-Si-Cu系铝合金的细晶强化 |
| 1.6 研究意义、主要研究内容及课题来源 |
| 1.6.1 研究意义 |
| 1.6.2 主要研究内容 |
| 1.6.3 课题来源 |
| 第二章 实验设备和测试方法 |
| 2.1 样品成分的选择 |
| 2.2 实验样品的制备 |
| 2.3 实验样品力学性能的测定 |
| 2.4 样品微观组织结构及物相分析 |
| 2.4.1 X射线衍射(XRD)分析 |
| 2.4.2 差示扫描量热法分析 |
| 2.4.3 扫描电子显微镜分析 |
| 2.4.4 透射电子显微镜分析 |
| 第三章 自然时效对Al-Mg-Si-Cu合金析出行为的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.3 实验结果 |
| 3.3.1 时效硬化行为 |
| 3.3.2 拉伸力学性能 |
| 3.3.3 拉伸断口特征分析 |
| 3.3.4 析出行为分析 |
| 3.4 讨论分析 |
| 3.4.1 微观结构与力学性能之间的联系 |
| 3.4.2 β"相的析出强化分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 预处理对Al-Mg-Si-Cu合金析出行为及人工时效硬化的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 5%预变形对Al-Mg-Si-Cu合金时效硬化及析出行为的影响 |
| 4.2.1 实验方法 |
| 4.2.2 人工时效硬化行为 |
| 4.2.3 拉伸力学性能实验 |
| 4.2.4 拉伸断裂分析 |
| 4.2.5 人工时效析出行为 |
| 4.2.6 分析讨论 |
| 4.3 预变形+预时效工艺对Al-Mg-Si-Cu合金时效硬化及析出行为的影响 |
| 4.3.1 实验方法 |
| 4.3.2 预变形+预时效工艺对后续人工时效硬化行为的影响 |
| 4.3.3 预变形+预时效工艺对强化相析出行为的影响 |
| 4.3.4 分析讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 快速凝固+热挤压制备超细晶Al-Mg-Si-Cu合金 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方案 |
| 5.3 实验结果 |
| 5.3.1 带材组织分析 |
| 5.3.2 热挤压后棒材拉伸力学性能 |
| 5.3.3 热挤压后棒材微观组织分析 |
| 5.4 分析讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 制备超细晶Al-Mg-Si-Cu合金的工艺优化及热处理 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验方法 |
| 6.3 实验结果 |
| 6.3.1 拉伸力学行为 |
| 6.3.2 超细晶甩带热挤压棒材微观组织分析 |
| 6.3.3 超细晶甩带热挤压棒材的热处理及其析出行为 |
| 6.4 分析讨论 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 一、主要研究结论 |
| 二、创新点 |
| 三、后续工作建议 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（2）5A90铝锂合金板材电流辅助成形与组织性能调控一体化技术（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 铝锂合金的发展历程及应用现状 |
| 1.2.1 铝锂合金的发展历程 |
| 1.2.2 铝锂合金的应用 |
| 1.3 铝锂合金的组织性能与成形工艺 |
| 1.3.1 铝锂合金的时效行为及强化机制 |
| 1.3.2 铝锂合金的织构及其对性能的影响 |
| 1.3.3 铝锂合金的热变形行为 |
| 1.3.4 铝锂合金的成形工艺 |
| 1.4 电流作用于金属材料时的基本效应 |
| 1.4.1 电流作用金属时的本征效应 |
| 1.4.2 与其他场耦合时的电致效应 |
| 1.5 电流在金属材料加工中的应用 |
| 1.5.1 电流诱导固态相变 |
| 1.5.2 电流诱导再结晶 |
| 1.5.3 电流辅助成形技术 |
| 1.6 本文的主要研究内容 |
| 第2章 材料及实验方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验设计 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 炉热时效与再结晶退火实验 |
| 2.3.2 电流辅助时效与再结晶退火实验 |
| 2.3.3 炉热拉伸及电流辅助热拉伸实验 |
| 2.3.4 电流辅助成形实验 |
| 2.4 组织性能分析测试方法 |
| 2.4.1 力学性能测试 |
| 2.4.2 差式扫描量热分析 |
| 2.4.3 X射线衍射分析 |
| 2.4.4 微观组织表征 |
| 第3章 5A90铝锂合金电流辅助时效 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 5A90铝锂合金固溶处理和电流辅助时效参数 |
| 3.3 电流辅助时效温度对5A90铝锂合金的影响 |
| 3.3.1 温度对力学性能的影响 |
| 3.3.2 温度对微观组织演变的影响 |
| 3.4 电流辅助时效时间对5A90铝锂合金的影响 |
| 3.4.1 时效时间对力学性能的影响 |
| 3.4.2 时效时间对微观组织演变的影响 |
| 3.5 预变形对5A90铝锂合金电流辅助时效的影响 |
| 3.5.1 预变形对力学性能的影响 |
| 3.5.2 预变形对微观组织演变的影响 |
| 3.6 5A90铝锂合金电流辅助时效相关机制 |
| 3.6.1 时效强化机制 |
| 3.6.2 电流作用下的时效析出动力学机制 |
| 3.6.3 不同时效阶段的变形行为和断裂机制 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 5A90铝锂合金电流辅助再结晶退火 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 5A90铝锂合金冷轧处理及电流辅助再结晶退火电热参数 |
| 4.3 冷轧变形量对5A90铝锂合金电流辅助再结晶退火的影响 |
| 4.3.1 冷轧变形量晶粒组织演变的影响 |
| 4.3.2 冷轧变形量对织构的影响 |
| 4.3.3 冷轧变形量对力学性能的影响 |
| 4.4 电流辅助再结晶退火时间对5A90铝锂合金的影响 |
| 4.4.1 退火时间对晶粒组织演变的影响 |
| 4.4.2 退火时间对织构的影响 |
| 4.4.3 退火时间对力学性能的影响 |
| 4.4.4 再结晶退火后预变形对时效行为的影响 |
| 4.5 5A90铝锂合金电流辅助再结晶退火相关机制 |
| 4.5.1 再结晶过程分析 |
| 4.5.2 电流作用下的再结晶动力学机制 |
| 4.5.3 再结晶退火处理后时效效果改善机制 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 5A90铝锂合金电流辅助拉伸变形及微观组织演变 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 5A90铝锂合金炉热拉伸变形行为 |
| 5.2.1 5A90铝锂合金炉热拉伸试验 |
| 5.2.2 炉热拉伸力学性能特点 |
| 5.2.3 炉热拉伸微观组织演变规律 |
| 5.3 5A90铝锂合金电流辅助拉伸变形行为 |
| 5.3.1 电流辅助拉伸电热参数 |
| 5.3.2 电流辅助拉伸试验 |
| 5.3.3 电流辅助拉伸力学性能特点 |
| 5.3.4 电流辅助拉伸微观组织演变规律 |
| 5.3.5 电流辅助拉伸变形中的极性效应 |
| 5.4 5A90铝锂合金的热变形微观机制 |
| 5.4.1 动态再结晶机制 |
| 5.4.2 电流对位错运动的促进机制 |
| 5.4.3 断裂机制 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 5A90铝锂合金电流辅助自由胀形和弯曲 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 5A90铝锂合金电流辅助自由胀形 |
| 6.2.1 电流辅助胀形电热参数及胀形试验 |
| 6.2.2 电流辅助胀形性能及微观组织演变 |
| 6.2.3 电流辅助自由胀形过程中的极性效应 |
| 6.3 5A90铝锂合金电流辅助V型弯曲 |
| 6.3.1 电流辅助V型弯曲电热参数 |
| 6.3.2 电流辅助V型弯曲成形与回弹规律 |
| 6.3.3 电流辅助时效强化规律 |
| 6.4 5A90铝锂合金电流辅助“几”字零件弯曲成形 |
| 6.4.1 电流辅助“几”字零件弯曲成形电热参数 |
| 6.4.2 零件成形与尺寸精度评价 |
| 6.4.3 零件电流辅助时效强化处理 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及其他成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 附件 |
（3）电渣重熔大型IN718镍基合金铸锭凝固和偏析行为基础研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 IN718合金简介及镍基合金大型化需求概述 |
| 2.1.1 IN718合金简介 |
| 2.1.2 镍基合金铸锭的大型化需求 |
| 2.2 IN718合金铸锭大型化的国内外研究状况 |
| 2.3 IN718合金铸锭的冶炼工艺 |
| 2.3.1 真空感应熔炼 |
| 2.3.2 真空感应+真空自耗熔炼 |
| 2.3.3 真空感应+电渣重熔熔炼 |
| 2.3.4 三联工艺熔炼 |
| 2.4 IN718合金铸锭的凝固组织缺陷 |
| 2.4.1 金属的凝固偏析 |
| 2.4.2 IN718合金的微观偏析 |
| 2.4.3 IN718合金的宏观偏析 |
| 2.5 IN718合金的热加工工艺 |
| 2.5.1 IN718合金的均匀化处理 |
| 2.5.2 IN718合金的热变形工艺 |
| 2.5.3 IN718合金的热处理工艺 |
| 2.6 双回路导电结晶器电渣重熔新技术简介 |
| 2.7 本课题研究背景、意义和内容 |
| 2.7.1 研究背景和意义 |
| 2.7.2 研究内容和方法 |
| 3 铸态IN718合金相转变热力学分析 |
| 3.1 IN718合金平衡相转变热力学计算 |
| 3.2 IN718合金非平衡凝固热力学计算 |
| 3.3 小结 |
| 4 冷却速率对IN718合金微观偏析行为的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验材料及方法 |
| 4.2.1 实验材料 |
| 4.2.2 DSC分析 |
| 4.2.3 高温动态原位观察 |
| 4.2.4 元素偏析和组织分析 |
| 4.3 不同冷速下相转变行为分析 |
| 4.3.1 DSC分析结果 |
| 4.3.2 HTCLSM原位观察结果 |
| 4.4 不同冷速下的微观组织特征 |
| 4.5 不同冷速下的元素分布规律 |
| 4.6 不同冷速下的凝固偏析表征 |
| 4.7 小结 |
| 5 不同温度下IN718合金的凝固和偏析特征 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验材料及方法 |
| 5.2.1 实验材料 |
| 5.2.2 实验方法 |
| 5.3 不同温度下合金凝固行为的观测及表征 |
| 5.4 不同温度下微观偏析行为的分析与探讨 |
| 5.5 不同温度下宏观偏析行为的表征及预报 |
| 5.6 小结 |
| 6 重熔工艺参数对IN718电渣锭凝固质量特征的影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验材料及方法 |
| 6.2.1 实验材料及重熔方案 |
| 6.2.2 试样制备及检测方法 |
| 6.3 不同重熔电流下的宏观组织对比 |
| 6.4 不同重熔电流下的成分变化和元素偏析 |
| 6.5 不同重熔电流下的微观组织及夹杂物特征 |
| 6.6 电渣锭中非金属夹杂物的生成机理 |
| 6.7 小结 |
| 7 IN718合金的均匀化过程研究及分析表征 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 实验材料及方法 |
| 7.2.1 实验材料及均匀化实验方案 |
| 7.2.2 动态原位观察 |
| 7.2.3 检测方法 |
| 7.3 均匀化温度的确定 |
| 7.4 不同枝晶间距的第一段均匀化处理分析 |
| 7.4.1 JMatPro模拟结果 |
| 7.4.2 实验检测结果——微观组织 |
| 7.4.3 实验检测结果——元素分布 |
| 7.4.4 合金元素的高温扩散机理 |
| 7.5 不同保温时间的第二段均匀化处理分析 |
| 7.6 不同保温温度的第一段均匀化处理分析 |
| 7.7 小结 |
| 8 基于导电结晶器的电渣冶金新技术制备IN718电渣锭 |
| 8.1 引言 |
| 8.2 不同重熔工艺制备IN718电渣锭 |
| 8.3 不同重熔工艺下的凝固组织特征 |
| 8.4 不同重熔工艺下的力学性能分析 |
| 8.4.1 拉伸和冲击性能 |
| 8.4.2 高温蠕变性能 |
| 8.5 小结 |
| 9 结论及创新点 |
| 9.1 结论 |
| 9.2 论文创新点 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（4）Cr12类型钢制冷作模具失效分析研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 前言 |
| 1.1 概述 |
| 1.2 Cr12 类型钢制冷作模具失效分析现状 |
| 1.3 本论文的意义和研究内容 |
| 第二章 Cr12 类型钢材料特性 |
| 第三章 Cr12 类型钢制冷作模具常见失效形式、失效原因及失效预防措施 |
| 3.1 Cr12 类型钢制冷作模具常见的失效形式 |
| 3.1.1 过载失效 |
| 3.1.2 磨损失效 |
| 3.1.3 疲劳失效 |
| 3.2 Cr12 类型钢制冷作模具过早失效的原因 |
| 3.2.1 原材料冶金质量不良导致的失效 |
| 3.2.2 模具结构设计不合理导致的失效 |
| 3.2.3 锻造加工与锻后退火工艺不当造成的失效 |
| 3.2.4 热处理不合理带来的失效 |
| 3.2.5 成型过程加工不良导致的失效 |
| 3.3 防止Cr12 类型钢制冷作模具早期失效措施 |
| 3.3.1 原材料质量控制 |
| 3.3.2 原材料改锻 |
| 3.3.3 采用预先热处理 |
| 3.3.4 采用合理的热处理工艺 |
| 3.3.5 增加深冷处理 |
| 3.3.6 表面强化处理 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 Cr12 类型钢制冷作模具失效分析步骤 |
| 4.1 保护失效现场收集原始操作记录 |
| 4.2 化学成分分析 |
| 4.3 冶金质量检测 |
| 4.4 力学性能分析 |
| 4.5 断口分析 |
| 4.5.1 断口的保护 |
| 4.5.2 判断断口类型 |
| 4.5.3 寻找裂纹源 |
| 4.5.4 观察金属缺陷和腐蚀产物 |
| 4.5.5 断口微观分析 |
| 4.6 金相分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 Cr12 类型钢制冷作模具失效分析实例 |
| 5.1 Cr12MOV 钢制滚丝轮断裂失效分析 |
| 5.1.1 滚丝轮基本情况和失效概况 |
| 5.1.2 滚丝轮失效原因检验 |
| 5.1.3 结果分析 |
| 5.2 SKD11 钢制滚丝轮失效分析 |
| 5.2.1 失效滚丝轮基本情况 |
| 5.2.2 滚丝轮失效原因检验 |
| 5.2.3 结果分析 |
| 5.2.4 建议 |
| 5.3 DC53 钢制搓丝板失效分析 |
| 5.3.1 失效搓丝板基本情况 |
| 5.3.2 搓丝板失效原因分析 |
| 5.3.3 结果分析 |
| 5.3.4 建议 |
| 5.4 SLD 钢制模具崩裂原因分析 |
| 5.4.1 崩损模具情况介绍 |
| 5.4.2 失效原因分析 |
| 5.4.3 结果分析 |
| 5.4.4 结论 |
| 5.5 SKD11 钢制模块线切割黑纹产生原因分析 |
| 5.5.1 情况概述 |
| 5.5.2 分析过程 |
| 5.6 Cr12MOV 模具钻孔开裂原因分析 |
| 5.6.1 情况概述 |
| 5.6.2 失效分析过程 |
| 5.6.3 失效原因分析 |
| 5.7 SLD 钢制模板尺寸超差失效分析 |
| 5.7.1 模板失效情况介绍 |
| 5.7.2 失效分析过程 |
| 5.7.3 分析结果讨论 |
| 5.8 本章小结 |
| 第六章 结论和展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
（5）管棒状金属零件失效分析研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状以及发展趋势 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 失效分析概述 |
| 1.3.1 理论基础 |
| 1.3.2 失效分析方法与基本思路 |
| 1.4 主要研究目的、意义及内容 |
| 1.4.1 研究目的以及意义 |
| 1.4.2 主要研究思路及内容 |
| 2 实验过程及研究方法 |
| 2.1 技术路线 |
| 2.2 失效分析技术及有限元模拟 |
| 2.3 组织性能及检测分析 |
| 2.3.1 金相组织检测 |
| 2.3.2 扫描电镜（SEM）和能谱分析（EDS） |
| 2.3.3 光电直读光谱分析 |
| 2.3.4 尺寸测量 |
| 2.3.5 硬度测试 |
| 2.3.6 力学性能测试 |
| 3 环境引起管棒状金属零件失效判断及预防 |
| 3.1 应力腐蚀断裂机理简介 |
| 3.2 应力腐蚀失效件案例分析 |
| 3.2.1 背景情况调查 |
| 3.2.2 宏观观测与分析 |
| 3.2.3 理化性能检测与分析 |
| 3.2.4 断口微观形貌分析 |
| 3.2.5 确认失效原因及机理 |
| 3.2.6 提出预防措施并试验验证 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 载荷引起管棒状金属零件失效判断及预防 |
| 4.1 疲劳断裂失效 |
| 4.1.1 疲劳断裂机理简介 |
| 4.1.2 案例分析-背景情况调查 |
| 4.1.3 宏观观测与分析 |
| 4.1.4 理化性能检测与分析 |
| 4.1.5 Q零件工况分析 |
| 4.1.6 确认失效原因及机理 |
| 4.1.7 提出预防措施并实验验证 |
| 4.2 零件过载断裂失效 |
| 4.2.1 过载断裂失效简介 |
| 4.2.2 背景情况调查 |
| 4.2.3 断口宏观观测与分析 |
| 4.2.4 理化性能检测与分析 |
| 4.2.5 断口微观形貌分析 |
| 4.2.6 确认失效原因及机理 |
| 4.2.7 提出预防措施并进行有限元模拟验证 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 材料缺陷引起管棒状金属零件失效判断及预防 |
| 5.1 金属零件加工缺陷简介 |
| 5.1.1 铸造加工缺陷 |
| 5.1.2 锻造加工缺陷 |
| 5.1.3 热处理工艺缺陷 |
| 5.2 材料缺陷导致零件失效案例分析 |
| 5.2.1 零件失效问题简述 |
| 5.2.2 P零件热处理失效调查情况 |
| 5.2.3 P零件背景调查 |
| 5.2.4 确定排查方案 |
| 5.2.5 排查过程 |
| 5.2.6 失效原因分析 |
| 5.2.7 试验验证 |
| 5.2.8 试验结论 |
| 5.2.9 措施与建议 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论与建议 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果 |
（6）新型高Cr铁素体耐热钢相变行为及焊接性（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锅炉管用耐热钢的发展历程 |
| 1.2.1 低合金珠光体/贝氏体耐热钢（1～3%Cr） |
| 1.2.2 中合金铁素体耐热钢（9～12%Cr） |
| 1.2.3 高合金奥氏体耐热钢（≥15%Cr） |
| 1.3 高 Cr 铁素体耐热钢的研究现状及发展前景 |
| 1.3.1 高 Cr 铁素体耐热钢的研究现状 |
| 1.3.2 高 Cr 铁素体耐热钢的发展前景 |
| 1.4 高 Cr 铁素体耐热钢的成分设计依据 |
| 1.4.1 高 Cr 铁素体耐热钢的强化机制 |
| 1.4.2 高 Cr 铁素体耐热钢的合金化 |
| 1.5 高 Cr 铁素体耐热钢焊接性的研究现状 |
| 1.5.1 高 Cr 铁素体耐热钢焊接工艺 |
| 1.5.2 高 Cr 铁素体耐热钢焊接接头组织及性能问题 |
| 1.5.3 高 Cr 铁素体耐热钢焊接热影响区的第Ⅳ类裂纹 |
| 1.6 本文研究内容及技术路线 |
| 1.6.1 研究内容 |
| 1.6.2 技术路线 |
| 第二章 新型高 Cr 铁素体耐热钢奥氏体化对相变的影响 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 临界区奥氏体化的相变分析 |
| 2.2.1 相变曲线 |
| 2.2.2 显微组织 |
| 2.3 完全奥氏体化后的相变分析 |
| 2.3.1 试验结果 |
| 2.3.2 平衡相变分数计算 |
| 2.4 马氏体相变行为 |
| 2.4.1 马氏体相变动力学模型 |
| 2.4.2 马氏体相变的数值拟合结果 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 新型高 Cr 铁素体耐热钢淬火过程的相变行为 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验材料及工艺 |
| 3.3 相变动力学信息的获取方法 |
| 3.3.1 热膨胀曲线的相对长度变化 |
| 3.3.2 马氏体转变分数的确定 |
| 3.4 淬火过程中的马氏体相变 |
| 3.4.1 连续冷却转变曲线图 |
| 3.4.2 不同温度淬火的显微组织及硬度 |
| 3.5 马氏体相变动力学模型 |
| 3.5.1 形核模型 |
| 3.5.2 生长模型 |
| 3.6 马氏体相变动力学分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 新型高 Cr 铁素体耐热钢焊接热模拟分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 焊接热循环曲线的测定 |
| 4.3 模拟热影响区连续冷却转变曲线的制定 |
| 4.4 显微组织分析与讨论 |
| 4.4.1 光学组织 |
| 4.4.2 扫描组织 |
| 4.5 相变动力学模型及分析 |
| 4.5.1 δ→相变动力学模型 |
| 4.5.2 相变动力学分析 |
| 4.6 热模拟焊接粗晶热影响区的组织及冲击性能 |
| 4.6.1 实验工艺 |
| 4.6.2 粗晶区组织分析 |
| 4.6.3 室温冲击性能分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 新型高 Cr 铁素体耐热钢焊接接头分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 焊接材料及工艺 |
| 5.3 焊接接头显微组织及性能 |
| 5.3.1 显微组织 |
| 5.3.2 维氏硬度 |
| 5.3.3 拉伸性能 |
| 5.4 焊缝组织的回复和再结晶 |
| 5.4.1 回复和再结晶的定量分析 |
| 5.4.2 焊缝组织中的沉淀相 |
| 5.4.3 沉淀相与再结晶的关系 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 新型高 Cr 铁素体耐热钢焊接接头时效组织演化 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 试验方法 |
| 6.3 等温时效后焊缝的显微组织及焊接接头硬度 |
| 6.3.1 焊缝的时效显微组织 |
| 6.3.2 焊接接头维氏硬度 |
| 6.4 等温时效后母材的显微组织及沉淀相 |
| 6.4.1 母材的时效显微组织 |
| 6.4.2 母材组织中的沉淀相 |
| 6.5 母材中位错组态的变化 |
| 6.6 Laves 相的沉淀析出机制 |
| 6.7 本章小结 |
| 第七章 主要结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表学术论文和参加科研情况 |
| 致谢 |
（7）PC钢棒缺陷分析及生产工艺优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题的理论意义和实用价值 |
| 1.2 PC 钢棒的热处理 |
| 1.2.1 淬火处理 |
| 1.2.2 回火处理 |
| 1.2.3 淬火钢回火时的组织转变 |
| 1.2.4 钢的回火脆性 |
| 1.3 PC 钢棒的脆性断裂 |
| 1.3.1 脆性断裂断口特征 |
| 1.3.2 脆性断裂的机理 |
| 1.3.3 延迟断裂 |
| 1.4 感应热处理技术 |
| 1.5 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.5.1 国内研究现状 |
| 1.5.2 国外研究现状 |
| 1.6 本课题研究内容 |
| 第2章 实验材料及方法 |
| 2.1 实验用原材料 |
| 2.2 热处理工艺的确定 |
| 2.2.1 DTA 相变点测试 |
| 2.2.2 淬火时间的确定 |
| 2.2.3 回火时间的确定 |
| 2.2.4 温度测量方法 |
| 2.2.5 循环热处理工艺 |
| 2.3 微观分析 |
| 2.3.1 金相试样的制备与分析 |
| 2.3.2 SEM 及EDS 分析 |
| 2.4 性能测试 |
| 2.4.1 拉伸 |
| 2.4.2 冲击韧性 |
| 2.4.3 硬度 |
| 2.5 淬透性测定 |
| 第3章 PC 钢棒生产现状的分析与研究 |
| 3.1 原材料 |
| 3.1.1 原材料的化学成分 |
| 3.1.2 原材料的金相组织 |
| 3.1.3 原材料的力学性能 |
| 3.1.4 DTA 相变点 |
| 3.2 生产过程分析 |
| 3.2.1 感应加热过程 |
| 3.2.2 热处理参数分析 |
| 3.3 感应炉频率 |
| 3.3.1 感应加热基本参数 |
| 3.3.2 感应电源频率计算 |
| 3.4 成品分析 |
| 3.4.1 成品的金相组织 |
| 3.4.2 成品的力学性能 |
| 3.4.3 退货分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 PC 钢棒缺陷分析及对策 |
| 4.1 原材料缺陷 |
| 4.1.1 原材料表面缺陷 |
| 4.1.2 原材料强度过低 |
| 4.2 钢棒加热的不均匀的分析 |
| 4.2.1 钢棒加热不均匀现象 |
| 4.2.2 加热不均与原因的探讨 |
| 4.3 断裂钢棒分析 |
| 4.3.1 冷脆断裂导致钢棒断裂 |
| 4.3.2 导致冷脆的原因分析 |
| 4.3.3 氢脆导致钢棒的断裂 |
| 4.3.4 钢中夹杂导致钢棒断裂 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 循环热处理工艺探讨 |
| 5.1 最佳热处理工艺的确定 |
| 5.2 不同加热设备制得材料的对比 |
| 5.2.1 不同加热设备制得材料的组织 |
| 5.2.2 不同加热设备制得材料的力学性能 |
| 5.3 循环热处理工艺 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 详细摘要 |
（8）齿轮激光表面处理的若干关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的背景、意义及来源 |
| 1.1.1 研究的背景 |
| 1.1.2 研究意义与课题来源 |
| 1.2 激光淬火发展状况 |
| 1.2.1 国内外激光淬火的研究发展现状 |
| 1.2.2 存在的问题分析 |
| 1.3 激光熔覆研究与进展 |
| 1.3.1 激光熔覆发展概况 |
| 1.3.2 激光熔覆研究现状 |
| 1.3.3 存在的主要问题 |
| 1.4 研究内容和章节安排 |
| 1.4.1 本文的研究内容 |
| 1.4.2 章节安排 |
| 第2章 激光淬火硬化层研究 |
| 2.1 激光淬火硬化层形成机理与特性 |
| 2.1.1 激光淬火过程的传热分析 |
| 2.1.2 激光淬火的加热与冷却过程 |
| 2.1.3 激光淬火的硬化层特性 |
| 2.2 基于激光淬火硬化层深度的ANSYS温度场模拟 |
| 2.2.1 ANSYS有限元分析软件及特点 |
| 2.2.2 激光淬火ANSYS温度场分析模型 |
| 2.2.3 材料热物性参数与边界条件的确定 |
| 2.2.4 后处理与结果分析 |
| 2.2.5 基于ANSYS的层深预测 |
| 2.3 激光工艺参数对激光淬火纵向硬化层均匀性的影响 |
| 2.3.1 进出端层深问题试验研究 |
| 2.3.2 纵向硬化层深均匀性模拟与试验 |
| 2.4 本章小节 |
| 第3章 激光淬火齿轮的疲劳寿命与耐磨性研究 |
| 3.1 齿轮激光淬火工艺方法 |
| 3.1.1 周向连续扫描工艺方法 |
| 3.1.2 轴向扫描工艺方法 |
| 3.1.3 大模数齿轮激光淬火的工艺特点 |
| 3.2 激光淬火齿轮的疲劳寿命和耐磨性试验研究 |
| 3.2.1 试验设备及其主要参数 |
| 3.2.2 疲劳寿命试验方法与过程 |
| 3.2.3 激光淬火齿轮疲劳寿命试验结果分析 |
| 3.3 激光淬火齿轮的疲劳寿命和耐磨性机理分析 |
| 3.3.1 激光淬火齿轮表面残余压应力对齿轮疲劳寿命的影响 |
| 3.3.2 沿层深方向的硬度分布、硬化层内的显微组织对齿轮耐磨性的影响 |
| 3.3.3 激光淬火齿轮的轮齿截面硬化带分布形状对疲劳寿命的影响 |
| 3.3.4 激光淬火齿轮硬化层过渡区组织特性对齿轮抗冲击性能的影响 |
| 3.4 本章小节 |
| 第4章 激光淬火齿轮的有效硬化层深与当量层深 |
| 4.1 激光淬火齿轮的有效硬化层深 |
| 4.1.1 关于齿轮淬火的最佳硬化层深与适当硬化层深 |
| 4.1.2 激光淬火齿轮的有效硬化层深度与承载能力 |
| 4.1.3 齿轮激光淬火实际应用中的有效硬化层深 |
| 4.2 激光淬火齿轮当量硬化层深度的计算方法 |
| 4.2.1 碳氮共渗齿轮与渗碳齿轮的硬化层当量折算系数 |
| 4.2.2 激光淬火齿轮有效层深的推荐范围及其当量硬化层深与当量折算系数 |
| 4.2.3 激光淬火齿轮最小硬化层深度 |
| 4.2.4 实例分析 |
| 4.3 本章小节 |
| 第5章 激光熔覆试验研究与结果分析 |
| 5.1 激光熔覆的机理与工艺 |
| 5.1.1 激光熔覆基础理论 |
| 5.1.2 激光熔覆材料 |
| 5.1.3 激光熔覆工艺 |
| 5.2 激光熔覆裂纹的影响因素分析 |
| 5.2.1 熔覆材料及其与基体材料的匹配 |
| 5.2.2 激光工艺参数的影响 |
| 5.3 激光熔覆裂纹控制试验研究 |
| 5.3.1 镍基合金多层熔覆裂纹控制试验 |
| 5.3.2 梯度材料激光熔覆裂纹控制试验 |
| 5.3.3 激光熔覆成形裂纹控制试验 |
| 5.4 超声振动下的镍基合金激光熔覆试验 |
| 5.4.1 超声振动在金属凝固中的应用 |
| 5.4.2 超声振动在激光熔覆过程中的作用 |
| 5.4.3 超声振动下的激光熔覆试验 |
| 5.5 激光熔覆应力ANSYS模拟 |
| 5.5.1 激光熔覆ANSYS物理建模 |
| 5.5.2 激光熔覆温度场模拟 |
| 5.5.3 激光熔覆ANSYS应力分析 |
| 5.6 本章小节 |
| 第6章 齿轮表面的激光熔覆 |
| 6.1 预置式齿轮表面激光熔覆试验研究 |
| 6.1.1 试验设备、材料、方法 |
| 6.1.2 工艺参数的优选 |
| 6.1.3 预置式齿轮激光熔覆试验与结果分析 |
| 6.2 送粉式齿轮表面激光熔覆试验 |
| 6.2.1 试验设备、材料、方法 |
| 6.2.2 工艺参数的优化 |
| 6.2.3 送粉式齿面熔覆与结果分析 |
| 6.3 本章小节 |
| 第7章 全文总结 |
| 7.1 论文总结 |
| 7.2 主要创新点 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果 |
（9）机械装备的失效分析（续前） 第8讲 失效诊断与预防技术（3）（论文提纲范文）
| 3.3.3塑性成型加工过程中的失效诊断 |
| 3.3.3.1热成型加工中的裂纹诊断 |
| 3.3.3.1.1锻造工艺特点 |
| 3.3.3.1.2锻造裂纹形成原因 |
| (1) 原材料缺陷在锻造过程中演变成裂纹 |
| (1) 在锻造过程中立即出现 |
| (2) 在后续加工或库存期间开裂 |
| (2) 落料不当导致的锻造裂纹 |
| (3) 锻造工艺不当导致的锻造裂纹 |
| (1) 过热、过烧 |
| (2) 加热不当 |
| (3) 锻造剧烈 |
| (4) 冷裂纹 |
| 3.3.3.1.3锻造裂纹的特征及诊断 |
| 3.3.3.1.4锻造裂纹诊断举例 |
| (1) 举例1:过热裂纹 |
| (2) 举例2:楔横轧缺陷 |
| (3) 举例3:隐蔽裂痕 |
| 3.3.3.2冷成型加工中的失效诊断 |
| 3.3.4熔化加工过程中的失效诊断 |
| 3.3.4.1铸造裂纹诊断 |
| 3.3.4.1.1铸造工艺 |
| 3.3.4.1.2浇铸 |
| 3.3.4.1.3铸造裂纹 |
| (1) 热裂纹 |
| (2) 冷裂纹 |
| 3.3.4.1.4铸造裂纹诊断举例 |
| 3.3.4.2焊接裂纹诊断 |
| 3.3.4.2.1焊接和焊接缺欠 |
| 3.3.4.2.2焊接裂纹及特征 |
| (1) 热裂纹 |
| (2) 冷裂纹 |
| (3) 再热裂纹 |
| 3.3.4.2.3焊接裂纹诊断方法 |
| 3.3.4.2.4焊接裂纹诊断举例 |
| 3.3.5特殊加工过程中的失效诊断 |
| 3.3.5.1热处理裂纹诊断 |
| 3.3.5.2热处理裂纹的分类 |
| (1) 纵向裂纹 |
| (2) 横向裂纹 |
| (3) 表面裂纹 |
| (4) 剥离裂纹 |
| 3.3.5.3热处理淬火时的应力分布 |
| (1) 热应力 |
| (2) 组织应力 |
| 3.3.5.3热处理裂纹的特征 |
| 3.3.5.4热处理裂纹的诊断举例 |
| (1) 案例1:车轮开裂 (穿晶型开裂) |
| (2) 案例2:活塞杆开裂 (沿晶型开裂) |
（10）高铁牵引装置弹性吊杆热处理与喷丸强化工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 高铁牵引装置弹性吊杆概述 |
| 1.2.1 弹性吊杆的性能要求 |
| 1.2.2 弹性吊杆的疲劳失效 |
| 1.2.3 弹性吊杆典型的成形工艺 |
| 1.3 弹性吊杆热处理与喷丸强化工艺的研究 |
| 1.3.1 热处理工艺研究现状 |
| 1.3.2 喷丸强化工艺研究现状 |
| 1.3.3 喷丸强化有限元模拟研究现状 |
| 1.4 课题主要研究内容 |
| 1.5 技术路线 |
| 第二章 高铁牵引装置弹性吊杆动力学模拟分析与结构优化 |
| 2.1 静态分析 |
| 2.1.1 几何建模 |
| 2.1.2 材料属性 |
| 2.1.3 网格划分及边界条件的设定 |
| 2.1.4 静态分析结果 |
| 2.2 动力学分析 |
| 2.2.1 模态分析 |
| 2.2.2 疲劳分析 |
| 2.3 弹性吊杆的结构优化 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 高铁牵引装置弹性吊杆热处理工艺研究 |
| 3.1 淬火工艺研究 |
| 3.1.1 试验材料及方法 |
| 3.1.2 试验结果及分析 |
| 3.2 回火工艺的研究 |
| 3.2.1 试验材料及方法 |
| 3.2.2 试验结果及分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 喷丸强化对高铁牵引装置弹性吊杆疲劳性能的影响 |
| 4.1 喷丸强化理论 |
| 4.2 喷丸强化对残余应力及表面粗糙度的影响 |
| 4.2.1 试验材料及方法 |
| 4.2.2 喷丸强化对残余应力的影响 |
| 4.2.3 喷丸强化后表面粗糙度及形貌 |
| 4.3 喷丸强化对疲劳性能的影响 |
| 4.3.1 试验材料及方法 |
| 4.3.2 试验结果及分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于Abaqus的喷丸强化仿真分析与试验验证 |
| 5.1 模型的建立 |
| 5.1.1 有限元模型 |
| 5.1.2 喷丸工艺参数的选取 |
| 5.2 有限元模拟结果及分析 |
| 5.2.1 喷丸速度和喷丸时间对等效残余压应力的影响 |
| 5.2.2 喷射角度对等效残余压应力的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
四、热处理淬火缺陷的分析(一)（论文参考文献）
- [1]结构材料用Al-Mg-Si-Cu合金的析出强化及细晶强化研究[D]. 金硕勋. 华南理工大学, 2019
- [2]5A90铝锂合金板材电流辅助成形与组织性能调控一体化技术[D]. 肖寒. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [3]电渣重熔大型IN718镍基合金铸锭凝固和偏析行为基础研究[D]. 石骁. 北京科技大学, 2020(06)
- [4]Cr12类型钢制冷作模具失效分析研究[D]. 覃宁. 华南理工大学, 2010(04)
- [5]管棒状金属零件失效分析研究[D]. 黄澄. 重庆理工大学, 2017(06)
- [6]新型高Cr铁素体耐热钢相变行为及焊接性[D]. 高秋志. 天津大学, 2012(06)
- [7]PC钢棒缺陷分析及生产工艺优化[D]. 刘桢. 江苏科技大学, 2011(01)
- [8]齿轮激光表面处理的若干关键技术研究[D]. 石娟. 同济大学, 2006(08)
- [9]机械装备的失效分析（续前） 第8讲 失效诊断与预防技术（3）[J]. 王荣. 理化检验(物理分册), 2018(04)
- [10]高铁牵引装置弹性吊杆热处理与喷丸强化工艺研究[D]. 张晓东. 济南大学, 2019(01)