30CrMnSiNi2A钢抗疲劳螺栓的研制

一、概要 1.研究目的在“长虹”机的研究过程中,曾遇到一个难题:该机的中外翼对接螺栓,受到连接条件的限制,必须采用静强度及疲劳寿命均较30CrMnSiA钢高的材料。国产材料中,30CrMnSiaA钢的静强度虽然很高,但正象大家所熟知的,它在交变载荷作用下对应力集中比较     

激光辐照30CrMnSiNi2A钢的微观组织与疲劳性能

对30CrMnSiNi2A钢带孔板和带槽板试样进行了不同工艺参数的激光辐照,并对辐照前后试样的疲劳性能、硬化层显微组织和硬度分布作了试验与分析。试验表明,不适当的激光工艺会导致疲劳寿命明显下降,显微组织和硬度分布不良。只有在适当的激光工艺参数辐照时,才能提高30CrMnSiNi2A低合金超高强度钢的疲劳寿命。     

30CrMnSiNi2A钢真空热处理时的淬透性

真空热处理由于具有传统热处理所达不到的优点如光亮，净化，脱脂，脱气等，在机械工业部门获得了广泛使用，近年来在航空工业部门其应用也获得了较大的发展，真空热处理设备和工艺技术已逐渐被人们认识和掌握，本文就航空航天工业部中最常用的超高强度钢30CrMnSiNi2A，真空热处理的淬透性工艺试验用硬度法来分析讨论真空热处理时的淬透性问题。     

30CrMnSiNi2A钢强韧化热处理的研究

 用正交试验法研究了等温温度、等温时间、奥氏体化温度和原始组织状态对30CrMnSiNi2A钢组织和性能的影响,提出了可保证该钢在上、中、下限碳量时各项性能均达到技术要求的热处理工艺。对新工艺显著改善钢强韧性的原因作了分析,研究了30CrMnSiNi2A钢在250～280℃温度范围等温淬火后K_(IC)值出现低谷的现象,并认为在该热处理条件下在马氏体与贝氏体交接面处有大量孪晶马氏体存在以及组织中有许多平行排列的细长等温马氏体板条束出现,是造成K_(IC)值降低的主要原因。     

循环冷处理对30CrMnSiNi2A钢力学性能的影响

30CrMnSiNi2A钢用作飞机的主要承力件。该钢通常经等温淬火和低温回火后使用。在这种热处理状态下,钢的组织中总有一定量的残余奥氏体。夏日飞机停在地面,温度可达50℃以上;飞上同温层后,温度可降至-60℃,甚至更低一些。故一次地-空-地循环即相当于材料经受一次50℃--60℃-50℃的冷处理。因此,本文用循环冷处理来模拟飞机的地-空-地循环,以研究高强度钢中介稳奥氏体在飞行过程中及其对力学性能的影响。     

超高强度钢30CrMnSiNi2A冲击韧性值的探讨

研究和分析了机械加工精度、试验条件及热处理工艺对超高强度钢３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ试样冲击韧性值ａｋ的影响,对生产出合格的超高强度钢成品零件具有指导意义。     

超高强度钢30CrMnSiNi2A的氢脆敏感性试验

采用延迟破坏、测氢含量、扫描电镜分析及冲击拉伸试验等方法,研究了超高强度钢30CrMnSiNi2A的氢脆敏感性。试验结果表明,30CrMnSiNi2A钢在甲醇或丙酮裂解气氛中保护加热油淬有明显氢脆现象,但只要及时回火,氢脆基本消除,性能达到合格。试验结果为生产提供了实验依据。     

表面完整性对30CrMnSiNi2A钢疲劳极限的影响

采用喷丸强化和振动冲击强化两种表面形变强化方法改变 30CrMnSiNi2A钢的表面完整性 ,用升降法测定了 10 7循环周次下光滑试样的疲劳极限。试验结果表明 ,振动强化使疲劳极限提高 11% ,喷丸强化使疲劳极限提高 16 %。     

确立超高强度钢30CrMnSiNi2A强度极限的看法

本文就碳含量对强度影响以及俄罗斯、美国军工行业使用时一些情况对确立超高强度钢30CrMnSiNi2A的强度极限作一剖析。     

30CrMnSiNi2A 双头螺栓断裂失效分析

分离装置静力试验后发现连接两个舱体的双头螺栓中有7 件发生断裂,螺栓表面进行了达克罗

处理。通过失效分析及相关试验综合分析认为,分离装置上7 件螺栓的断裂性质均为延迟性脆性断裂,断裂机

理为氢脆。导致发生氢脆断裂的原因除螺栓材料及组织具有较高的氢脆敏感性外,主要与静力试验过程中长

时间包覆湿泥有关;另外,原材料氢含量控制及达克罗涂层工艺处理虽然有效避免了产品表面处理过程中带来

的氢脆隐患,但是若使用环境中存在水及腐蚀性介质Cl、S 时,产品在拉应力作用下仍可能发生氢脆延迟断裂

而导致严重后果。

     

30CrMnSiNi2A的KIC试验研究

为确定30CrMnSiNi2A材料的主梁和横梁在淬火后σ_b超过1765MPa时对K_IC的影响,在零件上选取试样,用两种热处理规程进行淬火,测试各试样的K_IC值。试样结果表明,30CrMnSiNi2A材料淬火后,σ_b≤1815MPa时K_IC值仍可保持高韧度。同时,分析得出了,改变热处理工艺规程后对材质机性包括K_IC的变化趋势,这对设计和工艺都有实用价值。试验结果还显示了冲击韧性a_γ与平面断裂韧性K_IC并无必然的关系。提示我们对材料韧性应作深入探讨。     

某些因素对30CrMnSiNi2A钢门槛值影响的研究

 本文研究了30CrMnSiNi2A超高强钢的降载方式,应力比、试样厚度及裂纹长度对门槛值及低速疲劳裂纹扩展行为的影响。氧化物诱发的闭合效应与氢脆机制的相互作用导致了高强钢的门槛值与应力比的弱相关性。证实了试样厚度及裂纹长度在所观察的范围内对门槛值及低速扩展无明显的影响。     

30CrMnSiNi2A钢镀铬前后喷丸对疲劳强度的影响

飞机起落架零件(如活塞杆、转轴等)承受磨擦的表面,为了耐磨,往往表面镀上一层硬铬;现代飞机的连接件(如螺栓等)为了提高抗腐蚀能力,也采用配合表面镀硬铬的办法。但镀铬往往会改变金属零件表面应力状态,镀铬后的零件表面应力一般是拉应力。当零件在高应力状态下承受交变载荷时,容易引     

30CrMnSiNi2A钢拉扭加载应变疲劳寿命的研究

1.实验方法 试样为空心薄壁圆筒(图1),材料为30CrMnSiNi2A。实验在北京科技大学力学测试中心的MTS809型电液伺服疲劳试验机上进行。将拉扭引伸仪装卡在试样上,采用对称的闭环应变控制,拉压轴向线应变比R_g=—1,扭转剪应变比R_γ=—1,拉扭同相加载,采用     

30CrMnSiNi2A超高强度钢真空电子束焊接工艺应用研究

针对锁底对接形式的30CrMnSiNi2A超高强度钢进行了真空电子束焊接工艺分析与讨论,借助金相分析、显微硬度、扫描电镜等测试方法对焊缝形貌、组织和性能进行了研究,并分析了常见缺陷的种类和防止措施。试验结果表明,在合适的电子束焊接参数下可以获得较为理想的30CrMnSiNi2A超高强度钢焊缝形貌,且具有较好的综合力学性能,焊缝经目视检查、X射线探伤和磁粉探伤,达到I级焊缝要求,并将此焊接工艺成功地应用于飞机机体产品的焊接。     

40CrMnSiMoVA钢等温淬火复合组织与韧性

 <正> 合理利用复合组织是实现超高强度钢强韧化的主要途径之一。文献[2]报道了复合组织的冲击韧性α_k随下贝氏体量的增多而升高,但其断裂韧性K_(IC)却比任何一种单一组织都低。超高强度钢的α_k值和K_(IC)值随下贝氏体量增多呈现不同变化的原因,尚未见报道。本文拟通过对40CrMnSiMoVA钢的等温淬火处理,来研究其复合组织与强韧性间的关系。     

30CrMnSiNi2A钢电子束焊接头的疲劳裂纹扩展特性研究

比较了26mm厚30CrMnSiNi2A超高强度钢电子束焊接头的母材、热影响区和焊缝区的疲劳裂纹扩展速率.试验结果表明,母材的抗疲劳裂纹扩展性能最好;热影响区抗疲劳裂纹扩展性能相对较弱;焊缝区的抗疲劳裂纹扩展性能接近母材.分别观察了母材、热影响区和焊缝区3个区域疲劳试样的断口形貌,发现接头各区域均呈现多源启裂特征,在稳...     

等温淬火的40CrMnSiVA钢微观组织与性能

本文研究了40CrMnSiMoVA(GC-4)钢不同等温状态的微观组织与力学性能的关系。研究结果表明:300℃等温状态的微观组织为不同形态的贝氏体、马氏体和残余奥氏体所组成的复合组织,其中的变念贝氏体改善了钢的强韧性及抗疲劳断裂性能,对提高飞机的安全可靠性具有重要的实际意义。     

30CrMnSiNi2A钢表面Cr和Si扩散涂层的抗蚀性

用原位化学气相沉积方法同时沉积铬和硅于３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢上的研究已获成功。试验表明，理想涂层的试样在自来水、０．５％ＮａＣｌ水溶液和０．５ＭＨ２ＳＯ４溶液中都显示了优良的抗蚀性。得到的涂层厚１６０～２００μｍ，表面成分达到２６％～３４％Ｃｒ、约４％的Ｓｉ（ｗｔ％）。该涂层是用９０Ｃｒ－１０Ｓｉ（ｗｔ％）、中间合金、活化剂（９５．５ＮａＦ＋４．５ＮａＣｌ）（ｗｔ％）和填充料（ＳｉＯ２）在一定温度下保持若干小时得到的。     

铣削30CrMnSiNi2A钢刀具耐用度影响研究

本文通过对涂层硬质合金刀具铣削30CrMnSiNi2A钢时切削力和刀具耐用度的研究,以及冷却方式对刀具耐用度影响的分析,为切削该材料选择合理的切削用量和冷却方式提供指导,并为切削参数的优化提供约束条件。