高端金属零件微铸锻铣复合超短流程绿色制造方法及其能耗分析 被引量：11

1

作者 张海鸥 黄丞 +4 位作者 李润声 张华 陈君文 冯抗屯 王桂兰 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第21期2553-2558,共6页

基于绿色设计体系结构分析了绿色设计制造理念在增材制造技术中的体现,针对高端金属零件传统制造工艺流程长与能耗高这两个瓶颈问题,提出一种金属零件微铸锻铣复合超短流程绿色制造方法,并以一航空起落架外筒零件的制造过程为例,通过理... 基于绿色设计体系结构分析了绿色设计制造理念在增材制造技术中的体现,针对高端金属零件传统制造工艺流程长与能耗高这两个瓶颈问题,提出一种金属零件微铸锻铣复合超短流程绿色制造方法,并以一航空起落架外筒零件的制造过程为例,通过理论计算比较了新方法与传统方法的能源和材料消耗。研究结果表明:制造该外筒零件,传统制造方法与微铸锻铣复合制造方法相比,前者的能耗是后者的33.3倍,前者的材料消耗为后者的6.7倍,后者的生产周期由数月缩短为数天。该方法的提出,为我国大型复杂锻件的生产提供了一种超短流程、节能省材的绿色制造新模式。 展开更多

关键词 绿色制造 微铸锻铣 超短流程 能耗

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起落架40CrNi2Si2MoVA钢螺桩断裂分析 被引量：7

2

作者 张家付 王维 冯抗屯 《失效分析与预防》 2008年第4期51-54,共4页

起落架40CrNi2Si2MoVA钢螺桩在安装一段时间后发生了断裂。为确定螺桩断裂的原因,对断裂螺桩断口宏微观形貌、断裂螺桩及对比件的氢含量、材料的性能以及表面损伤等因素进行了检查,并对电镀工艺进行了评定。结果表明,裂纹主要起源于第... 起落架40CrNi2Si2MoVA钢螺桩在安装一段时间后发生了断裂。为确定螺桩断裂的原因,对断裂螺桩断口宏微观形貌、断裂螺桩及对比件的氢含量、材料的性能以及表面损伤等因素进行了检查,并对电镀工艺进行了评定。结果表明,裂纹主要起源于第一螺纹根部的机械损伤部位,源区以沿晶断裂特征为主,断裂件含氢量较高。综合分析认为,螺桩断裂性质为氢致延迟断裂,表面机械损伤对氢吸收和扩散的促进作用和40CrNi2Si2MoVA钢材料高强度所致的高氢脆敏感性是导致断裂的主要原因。 展开更多

关键词 螺栓 40CrNi2Si2MoVA钢 机械损伤 氢脆断裂

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显微组织对TC18钛合金应力控制低周疲劳性能的影响 被引量：7

3

作者 冯抗屯 沙爱学 王庆如 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期53-56,共4页

研究了片状和网篮两种典型组织对TC18钛合金不同应力振幅下低周疲劳寿命的影响。结果表明:TC18钛合金低周疲劳寿命对显微组织的变化不敏感。在相同的应力振幅下,双态组织和片状组织的疲劳寿命基本相当。TC18钛合金的低周疲劳寿命N取决... 研究了片状和网篮两种典型组织对TC18钛合金不同应力振幅下低周疲劳寿命的影响。结果表明:TC18钛合金低周疲劳寿命对显微组织的变化不敏感。在相同的应力振幅下,双态组织和片状组织的疲劳寿命基本相当。TC18钛合金的低周疲劳寿命N取决于加载的应力振幅,σmax与N之间呈对数关系,相关系数达0.99以上。 展开更多

关键词 钛合金 显微组织 低周疲劳 应力控制

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前处理工艺对TC18钛合金零件镀铬结合力的影响

4

作者 刘荣新 李涛 冯抗屯 《中文科技期刊数据库（全文版）工程技术》 2024年第4期0082-0086,共5页

TC18钛合金材料具有密度小、强度高、耐腐蚀、无磁性等优良的特性,在航空航天、化工、兵器、船舶、汽车等多个领域越来越多的被广发应用,但是由于这种材料本身的硬度较低,耐磨损性能较差,对黏着磨损和微动磨损较为敏感,从而成为制约其... TC18钛合金材料具有密度小、强度高、耐腐蚀、无磁性等优良的特性,在航空航天、化工、兵器、船舶、汽车等多个领域越来越多的被广发应用,但是由于这种材料本身的硬度较低,耐磨损性能较差,对黏着磨损和微动磨损较为敏感,从而成为制约其应用范围的瓶颈问题。为了提高TC18钛合金材料的硬度和耐磨损性能,可以通过镀铬将其硬度提高到700HV以上,但这种材料在镀铬过程中的结合力会受到多方面因素的影响,镀铬一次性合格率仅为30%。本文主要通过对TC18钛合金电镀过程中影响结合力的因素进行研究,分步对重点环节分析原因,提出解决方案,从而达到提高结合力的目的。 展开更多

关键词 氢化 乳白铬层 吹砂 结合力 铬层硬度

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铜及铜合金黑色氧化工艺研究

5

作者 王红霞 冯抗屯 +2 位作者 肖细军 王海艳 翟甲友 《中文科技期刊数据库（全文版）工程技术》 2024年第3期0145-0150,共6页

采用电化学氧化和化学氧化(含硫化法和铜氨法)的方法对各槽液浓度及工艺参数的上、中、下限开展验证试验,在铜合金典型材料试样上制备了黑色氧化膜层。经测试,黑色氧化膜层的韧性和结合力以及抗变色性能均满足HB5065中对膜层质量的检验... 采用电化学氧化和化学氧化(含硫化法和铜氨法)的方法对各槽液浓度及工艺参数的上、中、下限开展验证试验,在铜合金典型材料试样上制备了黑色氧化膜层。经测试,黑色氧化膜层的韧性和结合力以及抗变色性能均满足HB5065中对膜层质量的检验要求,并用XRD测试手段对黑色氧化膜的结构和形貌进行表征,对其反应机理及不同氧化方法的适用范围进行了探讨。 展开更多

关键词 铜及铜合金 黑色氧化工艺 验证试验 韧性和结合力 抗变色性能 形貌

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7A09铝合金外筒零件开裂失效分析 被引量：1

6

作者 王浩 付能 冯抗屯 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期298-302,共5页

针对某飞机起落架7A09铝合金外筒在机械加工过程中出现多件开裂的情况,通过ICP光谱仪、拉伸试验机、扫描电镜、光学显微镜和能谱仪等对铝合金外筒化学成分、力学性能、微观断口形貌、显微组织和显微硬度进行了分析,探究7A09铝合金外筒... 针对某飞机起落架7A09铝合金外筒在机械加工过程中出现多件开裂的情况,通过ICP光谱仪、拉伸试验机、扫描电镜、光学显微镜和能谱仪等对铝合金外筒化学成分、力学性能、微观断口形貌、显微组织和显微硬度进行了分析,探究7A09铝合金外筒裂纹的形成原因及机理。结果表明,7A09铝合金外筒的裂纹是由锻造高温下形成的初始裂纹源,在后续镗孔机加和热处理过程中产生的加工应力和热应力作用下,沿分模面过烧组织开裂成目视可见的纵向裂纹;裂纹形成的主要原因可能与锻造过程中分模面局部温度过高导致的组织过烧有关,属于锻造工艺缺陷。 展开更多

关键词 7A09铝合金 裂纹 失效分析 锻造工艺缺陷 过烧

原文传递

陶瓷丸喷丸强化对激光增材制造TC18钛合金疲劳性能的影响 被引量：5

7

作者 冯抗屯 翟甲友 +2 位作者 杨凯 张平则 高頔 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期92-96,101,共6页

对激光增材制造成形TC18钛合金进行陶瓷丸喷丸强化,研究了喷丸强度对其表面形貌、表面粗糙度、表层残余压应力、硬度和疲劳性能的影响。结果表明:随着喷丸强度的提高,合金表面加工痕迹逐渐消失但弹坑变得明显,表面粗糙度和残余压应力均... 对激光增材制造成形TC18钛合金进行陶瓷丸喷丸强化,研究了喷丸强度对其表面形貌、表面粗糙度、表层残余压应力、硬度和疲劳性能的影响。结果表明:随着喷丸强度的提高,合金表面加工痕迹逐渐消失但弹坑变得明显,表面粗糙度和残余压应力均增大;喷丸强化可以提高合金的硬度和弹性模量;随着喷丸强度的提高,合金疲劳寿命先增大后减小,疲劳裂纹源先从表面向材料内部转移,后回到表层;0.20~0.25 mm喷丸强度试样的疲劳寿命最高。 展开更多

关键词 喷丸强化 增材制造 TC18钛合金 残余压应力 疲劳性能

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30Cr2MnSiNi2WMo钢组织研究 被引量：4

8

作者 刘天琦 冯抗屯 +1 位作者 陈天运 盛伟 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期65-68,共4页

研究了不同温度回火后30Cr2MnSiNi2WMo钢的微观组织。结果表明,210℃回火后钢的组织为具有高密度位错的板条马氏体及与基体共格的M2C;510℃回火后α相发生明显回复,M2C长大弥散分布于基体。Cr含量的增加,Mo、W元素的加入,提高了30Cr2MnS... 研究了不同温度回火后30Cr2MnSiNi2WMo钢的微观组织。结果表明,210℃回火后钢的组织为具有高密度位错的板条马氏体及与基体共格的M2C;510℃回火后α相发生明显回复,M2C长大弥散分布于基体。Cr含量的增加,Mo、W元素的加入,提高了30Cr2MnSiNi2WMo钢的回火抗力。 展开更多

关键词 30Cr2MnSiNi2WMo钢 M2C相 回火抗力

原文传递

铸态Ti-20Zr-20Al钛合金动态压缩力学性能与断裂机制研究 被引量：3

9

作者 邓丽萍 汪冰峰 +6 位作者 刘若愚 张晓泳 樊凯 冯抗屯 谢静 王海鹏 雷家峰 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期134-137,共4页

采用X射线衍射仪、金相显微镜、分离式霍普金森杆和扫描电镜等手段研究了Ti-20Zr-20Al钛合金在动态压缩条件下的微观结构、力学性能和断裂机制。结果表明,Ti-20Zr-20Al铸态合金由Zr基体相和TiAl/Ti3Al针状相组成;随着应变率增加,合金的... 采用X射线衍射仪、金相显微镜、分离式霍普金森杆和扫描电镜等手段研究了Ti-20Zr-20Al钛合金在动态压缩条件下的微观结构、力学性能和断裂机制。结果表明,Ti-20Zr-20Al铸态合金由Zr基体相和TiAl/Ti3Al针状相组成;随着应变率增加,合金的抗压强度增加,失效应变显著增加;Ti-20Zr-20Al合金的断裂机制为解理断裂;随着应变率增加,试验压缩断裂后碎片总数增大,平均粒径减小。采用DID模型模拟的材料碎片尺度与实验结果比较吻合,Grady模型与实验结果的偏差较大。 展开更多

关键词 钛合金 微观组织 动态力学性能 断裂机制

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300M钢表面金属陶瓷涂层的制备工艺及性能研究 被引量：3

10

作者 冯抗屯 肖细军 +3 位作者 陈小虎 魏东博 魏祥飞 张平则 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期687-695,共9页

为推进金属陶瓷涂层在飞机起落架表面防护技术中更广泛的应用,制备了IPcote 9183和IPcote 9184两种金属陶瓷涂层并进行了微观组织、力学性能和防腐性能的研究,同时与传统电镀镉钛涂层进行了对比分析。结果表明,IPcote 9183和IPcote 918... 为推进金属陶瓷涂层在飞机起落架表面防护技术中更广泛的应用,制备了IPcote 9183和IPcote 9184两种金属陶瓷涂层并进行了微观组织、力学性能和防腐性能的研究,同时与传统电镀镉钛涂层进行了对比分析。结果表明,IPcote 9183和IPcote 9184金属陶瓷涂层的最佳制备工艺分别为三次喷涂三次表干以及一次固化(三喷三表一固),两次喷涂两次表干以及一次固化(两喷两表一固);与传统电镀镉钛相比,两种金属陶瓷涂层具有良好的综合力学性能;IPcote 9184涂层硬度最高,是IPcote 9183涂层的7倍,电镀镉钛涂层的4倍;IPcote 9183弹性模量最好,IPcote 9184次之,电镀涂层最差;IPcote 9183的结合强度是电镀层的4倍。电镀镉钛试样和IPcote 9184,9183共同涂覆的试样表面在720h中性盐雾试验中未出现明显的锈蚀痕迹。 展开更多

关键词 金属陶瓷防腐涂层 喷涂 力学性能

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AF1410超高强度钢无氰镀镉-钛工艺及质量控制 被引量：3

11

作者 李博 肖细军 冯抗屯 《新技术新工艺》 2020年第8期72-74,共3页

AF1410(16Co14Ni10Cr2Mo)钢的良好综合性能优于现用一般超高强度钢,广泛应用于航空受力结构件。无氰镀镉-钛作为其表面防护的主要手段,在实际生产中经常出现镉钛厚度不均匀及钛含量很难满足0.2%~0.7%的要求,严重影响产品镀层质量。结合... AF1410(16Co14Ni10Cr2Mo)钢的良好综合性能优于现用一般超高强度钢,广泛应用于航空受力结构件。无氰镀镉-钛作为其表面防护的主要手段,在实际生产中经常出现镉钛厚度不均匀及钛含量很难满足0.2%~0.7%的要求,严重影响产品镀层质量。结合生产实践及多年经验积累,通过加强对材料、设备、槽液、制造过程、工艺控制和人员等环节的严格控制,使零件无氰镀镉-钛质量问题得以彻底消除,且产品质量持续稳定。 展开更多

关键词 AF1410钢 无氰镀镉-钛 镀层厚度 钛含量 质量控制

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民用飞机起落架激光/电子束增材制造技术应用研究 被引量：3

12

作者 罗琳胤 江武 +3 位作者 郝晓宁 刘栋 冯抗屯 杨帆 《航空制造技术》 2020年第10期42-47,55,共7页

增材制造是先进制造技术的发展方向之一,民用飞机增材制造技术的应用取决于增材制造技术和适航验证技术的成熟度以及材料标准体系的完善度,对民用飞机起落架典型结构所用的A-100、TC18材料进行了激光/电子束增材制造技术应用研究,建立... 增材制造是先进制造技术的发展方向之一,民用飞机增材制造技术的应用取决于增材制造技术和适航验证技术的成熟度以及材料标准体系的完善度,对民用飞机起落架典型结构所用的A-100、TC18材料进行了激光/电子束增材制造技术应用研究,建立满足适航要求的材料与工艺认证、力学性能表征、内部质量控制与无损检测评价体系。 展开更多

关键词 增材制造(AM) 民机起落架 材料适航 质量控制 无损检测(NDT)

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TC18钛合金双圆锥台试样热变形有限元模拟研究 被引量：1

13

作者 毛颖 雷雨 +7 位作者 丁旭 张晓泳 汪冰峰 樊凯 冯抗屯 谢静 王海鹏 雷家峰 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期128-133,共6页

以新型高强韧TC18钛合金为例,研究了双圆锥台试样热变形规律。基于热模拟试验,获得TC18钛合金的高温流变行为,采用Arrhenius双曲正弦函数建立TC18钛合金的本构方程。对双圆锥台试样热变形进行有限元模拟,获得了压缩后变形试样纵向截面... 以新型高强韧TC18钛合金为例,研究了双圆锥台试样热变形规律。基于热模拟试验,获得TC18钛合金的高温流变行为,采用Arrhenius双曲正弦函数建立TC18钛合金的本构方程。对双圆锥台试样热变形进行有限元模拟,获得了压缩后变形试样纵向截面的应变梯度分布。对比双圆锥台试样不同应变区域与相同变形条件下GLEEBLE热模拟试样的α相平均晶粒尺寸,结果表明一个双圆锥台试样上可以快速获取多个不同应变条件的热变形组织。 展开更多

关键词 钛合金 TC18 双圆锥台 热变形 应变梯度分布 有限元模拟

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动态加载时β钛合金马氏体相变研究

14

作者 钟艳梅 汪冰峰 +6 位作者 丁旭 张晓泳 樊凯 冯抗屯 谢静 王海鹏 雷家峰 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期119-123,共5页

为了研究应变速率对β钛合金马氏体相变的影响,采用分离式霍普金森压杆对Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Feβ钛合金进行了不同应变速率下(400~1 600 s^(-1))的动态变形,采用光学显微镜、电子背散射衍射和透射电镜研究了动态变形后的微观组织。结... 为了研究应变速率对β钛合金马氏体相变的影响,采用分离式霍普金森压杆对Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Feβ钛合金进行了不同应变速率下(400~1 600 s^(-1))的动态变形,采用光学显微镜、电子背散射衍射和透射电镜研究了动态变形后的微观组织。结果表明,提高冲击功和应变速率可以提高Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Feβ钛合金的屈服强度,当应变速率为1 600 s^(-1)时,屈服强度可达1 250 MPa。在动态冲击过程中,β晶粒中出现大量板条状α′马氏体,马氏体的面积分数随应变速率的增加而增大,说明应变速率对β钛合金的马氏体相变起着重要作用。应变速率会加速马氏体相变,是因为随着应变速率增加,马氏体的形核位置更多,马氏体形成的吉布斯自由能降低。 展开更多

关键词 钛合金 动态加载 冲击诱导马氏体相变 力学性能

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