圓角式高壓碳化鎢硬質(zhì)合金頂錘的有限元分析

通過(guò)對(duì)dt合金各相的成份、形貌、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的觀罕及熱處理工藝對(duì)其影響的分析,揭示出該合金的顯微特征,并就進(jìn)一步提高合金性能從理論上進(jìn)行了初步探討。碳化鎢相與基體相在加熱到高溫時(shí)發(fā)生相互溶解和擴(kuò)散。各元素的分布有一定的規(guī)律。擴(kuò)散的結(jié)果強(qiáng)化了兩相的結(jié)合。碳化鎢相存在溶解、析出和長(zhǎng)大傾向不同的兩種顆粒,它們的形貌和成份均不同,一種是w向基體擴(kuò)散較多、外形已明顯“球化”的顆粒;另一種是w向基體擴(kuò)散較少,外形尚未明顯“球化”的顆粒。通過(guò)比較認(rèn)為:若能使合金中碳化鎢相顆粒實(shí)現(xiàn)“球化,”可能有利于提高性能。固溶有其他元素的碳化鎢相仍保持wc的結(jié)構(gòu)類(lèi)型,但晶格常數(shù)大于wc,而且隨回火溫度提高,晶格常數(shù)a和c減小。

近年來(lái),隨著產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高和生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,我廠對(duì)變壓器鐵芯的縱剪加工和邊柱片、中柱片的沖裁(硅鋼片厚度均為0.35mm),以北京粉末冶金研究所研制生產(chǎn)的dt大負(fù)荷碳化鎢鋼結(jié)硬質(zhì)合金(簡(jiǎn)稱(chēng)dt合金)刀片分別取代原用的cr12、高速鋼、cr12mov刀片,使刀片壽命幾倍、幾十倍的提高,獲得了明顯的效益,使用情況見(jiàn)表1和表2。

本文研究了碳化鎢鋼結(jié)硬質(zhì)合金gjw50的微觀組織。在電鏡下觀察到硬質(zhì)相wc晶粒邊界的溶解跡相和晶粒內(nèi)的位錯(cuò)以及不同熱處理狀態(tài)鋼基體的組織形態(tài);通過(guò)x-射線物相分析結(jié)果表明,退火態(tài)合金的主要相是wc、α-fe、m_3c和m_6c型復(fù)合碳化物;淬火高溫回火態(tài)的主要相是wc、α-fe和m_6c型復(fù)合碳化物;用掃描電鏡和電子探針微區(qū)相成份分析結(jié)果證明,硬質(zhì)相wc晶粒有局部溶解于鋼基體,并發(fā)現(xiàn)gjw50合金組織中存在有“貧鐵”和“富鐵”兩種類(lèi)型的硬質(zhì)相。

利用球磨過(guò)程細(xì)化wc粉體顆粒,采用熱壓燒結(jié)的方法制備了具有較高硬度的無(wú)粘結(jié)劑wc硬質(zhì)合金.掃描電鏡觀察結(jié)果表明,球磨后wc粉體顆粒明顯變細(xì),經(jīng)熱壓燒結(jié)后形成組織致密的硬質(zhì)合金,樣品的顯微硬度已經(jīng)達(dá)到2294hv;x-射線分析結(jié)果表明,熱壓燒結(jié)過(guò)程中,wc沒(méi)有發(fā)生氧化脫碳現(xiàn)象.球磨處理使原始wc粉體顆粒積聚了很高的表面能和較大的畸變能,有利于燒結(jié)過(guò)程中wc粉末顆粒間冶金結(jié)合的形成.

JN8硬質(zhì)合金頂錘

我校材料系游興河等近年來(lái)對(duì)碳化鎢鋼結(jié)硬質(zhì)合金的橫向斷裂強(qiáng)度、沖擊韌性和洛氏硬度(c和a)的測(cè)試技術(shù)進(jìn)行了研究,并為制訂相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)提供依據(jù)。該項(xiàng)目是由國(guó)家

用碳化鎢鋼結(jié)硬質(zhì)合金制造螺紋鋼絲軋輥，通過(guò)選用適當(dāng)?shù)暮辖鹋铺?hào)及熱處理工藝，可顯著提高軋輥的使用壽命。

熱處理對(duì)碳化鎢鋼結(jié)硬質(zhì)合金熱疲勞抗力的影響

針對(duì)礦冶工程用耐磨材料的特點(diǎn),用電冶熔鑄工藝研制了新型的碳化鎢鋼結(jié)硬質(zhì)合金。該工藝可用廢棄的粉冶鋼結(jié)硬質(zhì)合金做原料,低成本生產(chǎn)大體積工件。用掃描電鏡、金相觀察和x射線衍射等分析方法,對(duì)加入40%wc的試驗(yàn)材料顯微組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究,還發(fā)現(xiàn)退火處理和鍛造可以改善合金中的不良組織

一、概況在制造波紋管時(shí),其成型之前的薄壁管必須達(dá)到質(zhì)量要求。變徑引伸又是制造薄壁圓筒之首要工序,引伸質(zhì)量好,方能旋壓引伸出質(zhì)量好的薄壁圓筒來(lái)。經(jīng)過(guò)多次分析、試制和多年的實(shí)踐,確認(rèn)該引伸模具對(duì)塑性差、屈服點(diǎn)高的材料引伸加工有良好效果。二、動(dòng)作原理圓筒型引伸模具結(jié)構(gòu),屬變徑模具,凸模3由錐度接頭5固定,聯(lián)接上模座7,凹模9、10采取浮動(dòng)式,根據(jù)凸模固定位置,自由調(diào)整凹模中心位置,當(dāng)工件放入定位套8內(nèi),凸模下降頂住工件2,凸模繼

對(duì)含有35%wc的鋼結(jié)硬質(zhì)合金在熱應(yīng)力作用下熱疲勞裂紋形成過(guò)程進(jìn)行了反復(fù)觀察。結(jié)果表明:此過(guò)程存在明顯的裂紋萌生孕育期:首先在缺口邊緣上出現(xiàn)凹坑;隨著熱循環(huán)次數(shù)的增加,凹坑數(shù)目增多且尺寸變大。第一條熱裂紋在最早出現(xiàn)的凹坑底部形成。與此同時(shí),在缺口前沿區(qū),原有的及后生的微孔也隨熱循環(huán)次數(shù)的增加而增多且變大;最終,微孔連接形成熱裂紋

利用ansys有限元軟件創(chuàng)建了三種不同橫截面的麻花鉆模型,針對(duì)所建立的鉆頭模型進(jìn)行變形計(jì)算,并對(duì)鉆頭模型整體做模態(tài)分析,通過(guò)研究計(jì)算結(jié)果,從理論上論證鉆頭的截面幾何形狀、尺寸對(duì)鉆頭剛度造成的影響,并從改變鉆頭截面形狀的方向?qū)θ绾翁岣咩@頭剛性給出建議。

采用粉末冶金技術(shù),原位制備了碳化釩鋼結(jié)硬質(zhì)合金,采用銷(xiāo)盤(pán)試驗(yàn)機(jī)研究了碳化釩鋼結(jié)硬質(zhì)合金的干摩擦磨損性能,利用掃描電鏡研究了碳化釩鋼結(jié)硬質(zhì)合金的微觀組織和磨損形貌。結(jié)果表明:隨著載荷增加,碳化釩鋼結(jié)硬質(zhì)合金的磨損率增大,耐磨性下降;碳化釩鋼結(jié)硬質(zhì)合金的磨損表面呈平行于滑動(dòng)方向的溝槽,以及沿著溝槽的邊緣堆積而成山脊?fàn)睢?/p>

假設(shè)涂層和基體界面處于理想結(jié)合狀態(tài)下,且不考慮涂層中缺陷的影響,采用有限元軟件(ansys8.0)分析了5～30μm厚碳化硅涂層中的熱變形和熱應(yīng)力。結(jié)果表明,在平面法線方向(z方向)上,涂層/基體系統(tǒng)在熱應(yīng)力作用下發(fā)生熱屈曲,圓心處z方向熱變形為0.05mm,而在邊緣處z方向熱變形為-0.08mm;熱變形呈現(xiàn)軸對(duì)稱(chēng)的特點(diǎn),其危險(xiǎn)區(qū)域在上下表面的圓心部位,該處的熱變形最大,也最容易造成該處涂層脹裂失效;對(duì)于不同直徑的圓板,發(fā)生熱屈曲時(shí)均存在一個(gè)類(lèi)似的z方向零位移環(huán),并且該z方向零位移環(huán)的位置與圓盤(pán)半徑有關(guān),而與涂層厚度無(wú)關(guān);計(jì)算得出5～30μm厚碳化硅涂層中的熱應(yīng)力約為2.45～11.00gpa,該值遠(yuǎn)高于1mm厚4043鋁合金基體中產(chǎn)生的熱應(yīng)力(24.68mpa);圓板熱屈曲后拱起高度和熱應(yīng)力均隨涂層厚度的增加而增加。

對(duì)于高壓壓力容器,按常規(guī)等面積法設(shè)備開(kāi)孔壁厚較厚,在開(kāi)孔接管連接部位有很大的應(yīng)力集中。應(yīng)用有限元方法,對(duì)內(nèi)壓工況下設(shè)備開(kāi)孔進(jìn)行應(yīng)力分析,同時(shí)按照jb4732-1995《鋼制壓力容器-分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行應(yīng)力評(píng)定。分析表明,有限元分析設(shè)計(jì)更為經(jīng)濟(jì)可靠,為高壓容器厚壁開(kāi)孔的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供有力的計(jì)算依據(jù)。

采用剛塑性有限元法分析鎢合金棒材無(wú)模流變成形變形區(qū)速度場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)及變形力。收斂條件采用總能量泛函收斂準(zhǔn)則、速度收斂準(zhǔn)則、節(jié)點(diǎn)力不平衡量收斂準(zhǔn)則的3個(gè)條件同時(shí)滿足的收斂判定。給出鎢合金棒材無(wú)模流變成形力能參數(shù)的數(shù)值解。變形力理論計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相吻合，相對(duì)誤差小于10％。

使用有限元軟件ansys對(duì)縮套式超高壓容器的筒體在預(yù)應(yīng)力下的應(yīng)力分布和施加載荷過(guò)程中筒體的應(yīng)力分布進(jìn)行了仿真,有限元的仿真結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)果的比較證明有限元模擬仿真是正確的。

文中介紹該廠采用tlmw50鋼結(jié)合金制造冷沖壓套圈翻邊整形凹模、沖裁模、雙端面磨床夾具、無(wú)心磨床導(dǎo)板的使用情況。鋼結(jié)合金模具的壽命比工具鋼模具高50～100倍。附圖2幅,表2個(gè)。

0概述柳州有色冶煉股份有限公司采用自制的錘式破碎機(jī)粉碎鉛鋅礦4×104t/a。錘頭材質(zhì)45鋼,由于該材料的耐磨性差,平均使用壽命為25d。這樣不僅浪費(fèi)材料,而且影響正常生產(chǎn)。因此,公司決定成立qc小組尋找提高錘頭使用壽命的措施。

硬質(zhì)合金

鎢鋼（硬質(zhì)合金）品種及性能、用途表 鎢鋼（硬質(zhì)合金）品種及性能、用途表一 品種編號(hào)晶粒密度硬度抗彎強(qiáng)度用途 breedgradegrain densityhardnesst.r.s application g/cm3hrahvn/mm2 耐 磨 系 列 m10中15.1931900≥1000 極高硬度、很好耐磨性，主要用于應(yīng) 力較小場(chǎng)合，如噴咀、拉絲模、拉伸 模心軸等 m11中15.191.51630≥1100 m15中1590.51500≥1350 m20中14.989.51400≥1500硬度高、較好耐磨性，主要用于拉伸 模、粉末成型模，紡織用耐磨件、閥 門(mén)部件、軸承部件等m23中14.6911560≥1800 m30中14.789.514001600 常用的拉深整形模、易損零件，

硬質(zhì)合金的研究和應(yīng)用 thestudiesandapplicationsofcementedcarbide 作者：何梓秋機(jī)械類(lèi)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)班3112010441 內(nèi)容摘要：硬質(zhì)合金由于具有高硬度，高抗壓強(qiáng)度，高熱硬性以及高耐磨性，高 耐腐蝕性，常用于制造切削工具和耐磨零部件。廣泛應(yīng)用于軍工、航天航空、機(jī) 械加工、冶金等領(lǐng)域。本文將通過(guò)新型硬質(zhì)合金的研發(fā)和硬質(zhì)合金制造工藝的進(jìn) 步兩條路徑對(duì)硬質(zhì)合金的研究進(jìn)行介紹。再結(jié)合各種硬質(zhì)合金的特性，介紹其具 體的應(yīng)用。 abstract：becausecementedcarbidehashighhardness，highcompressive strength，highabrasiveresistanceandhighcorrosionresistance，itis alwaysused