3.2加工工艺对材料性能的影响

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电火花加工工艺对材料性能的影响

电火花加工工艺对材料性能的影响

电火花加工工艺对材料性能的影响电火花加工(Electrical Discharge Machining,EDM)是一种常见的非传统加工方法,通过电火花放电切割工件表面,来实现零件制造和表面处理。

本文将探讨电火花加工工艺对材料性能的影响。

一、电火花加工工艺概述电火花加工是利用电脉冲放电穿透工件表面形成电火花等离子体,通过电火花的强烈冲击力将工件上的材料溶解、氧化和脱落,从而实现加工的目的。

其工艺包括工件与电极间的间隙放电、电脉冲参数的调整以及工艺液的选择等。

二、电火花加工对材料性能的影响2.1 表面质量与精度电火花加工在加工表面时具有较高的放电能量,能够将工件表面的氧化物和杂质完全清除,从而获得较高的表面质量。

此外,电火花加工还可以实现高精度的加工,可达到微米级的加工精度,满足工件的精度要求。

2.2 材料硬度电火花加工的放电过程中,产生的高温会导致材料的烧结、溶解和氧化,从而使工件的硬度下降。

特别是对于硬度较高的材料,如高速钢、硬质合金等,其硬度将明显降低。

因此,在选择电火花加工时需要考虑材料硬度的降低对工件性能的影响。

2.3 表面残余应力电火花加工过程中形成的电火花等离子体会产生一定的冲击力,导致工件表面产生塑性变形,进而引起残余应力的产生。

这些残余应力可能会影响材料的力学性能和工件的稳定性。

因此,在电火花加工中需要注意对残余应力的控制。

2.4 电火花热影响区电火花加工过程中会产生高温区域,称为电火花热影响区。

该区域的温度较高,可能会导致工件材料的相变、晶体退化等现象,进而影响材料的性能。

因此,对于要求材料性能稳定的工件,需要对电火花热影响区进行合理的控制。

三、改善电火花加工对材料性能的影响为了改善电火花加工对材料性能的影响,可以采取以下措施:3.1 优化工艺参数通过合理选择电脉冲参数,如脉冲电流、脉冲宽度、脉冲间隔等,可以调整电火花加工的放电能量和热效应,以达到更好的加工效果。

3.2 选择合适的工艺液工艺液能够冷却放电区域,降低温度,减小电火花对材料的热影响。

浅谈热轧工艺对冷轧板连退组织和性能的影响

浅谈热轧工艺对冷轧板连退组织和性能的影响

管理及其他M anagement and other浅谈热轧工艺对冷轧板连退组织和性能的影响吴 炜摘要:在汽车、电气等制造业中,冷轧板的使用越来越广泛。

然而,在实际生产中,经常会遇到需要进行热轧加工的情况。

面对这一现状,探究热轧工艺对冷轧板的连退组织和性能的影响显得十分必要。

因此,本研究以五块冷轧板为样本,采用电子背散射衍射技术和拉伸实验,测试了不同热轧温度对不同厚度和化学成分的冷轧板连退组织和性能的影响。

研究结果显示,在原材料成分方面,Al含量越高,冷轧板在经过热轧工艺后的深冲性能越好;在热轧温度方面,低温工艺有利于提高冷轧板连退组织的冲压性能;而在退火温度方面,保持适当的温度反而有利于提升冷轧板的深冲性能。

关键词:热轧工艺;冷轧板;连续退火;组织;性能迄今为止,为了在汽车、电气等制造业中生产轻质耐用的产品,需要具有可成型性、重量轻和良好的可焊性等机械性能的冷轧板。

然而,冷轧板的组织和性能受到多种因素的影响,制造过程中即使是微小的工艺差异,都可能导致冷轧板的组织和性能发生变化。

根据已有的研究,轧制过程中的热输入会影响冷轧板的热影响区(HAZ)的韧性。

特别是在高热输入条件下,对于冷轧板的HAZ而言,断裂韧性受到不利影响。

此外,温度对于冷轧板的析出强化和晶粒细化也具有至关重要的影响。

现有研究表明,轧制过程中温度的变化可以抑制冷轧板中细小碳化物的生长,延迟大渗碳体在晶界处的积累,最终影响冷轧板的屈服强度和拉伸强度。

所涉及的轧钢过程必须在特定的最佳温度范围内进行。

然而,这个温度限制也不能过大,否则会产生更多的成本。

满足这两个目标需要进行权衡,从而将标准化的温度限制设置为最佳温度。

为了尽可能接近极限值,但又不能低于或超过它。

因此,在汽车、电气等制造业中必须使用的热轧工艺,在实际应用中很可能对冷轧板的连退组织和性能产生影响。

然而,具体表现以及影响机理方面的研究成果还不够丰富。

鉴于此,本文设计了一套基于电子背散射衍射的试验,旨在研究热轧工艺对冷轧板连退组织和性能的影响,以期为从业人员的研究和实践提供参考和借鉴。

聚氨酯胶粘剂分子量_概述及说明解释

聚氨酯胶粘剂分子量_概述及说明解释

聚氨酯胶粘剂分子量概述及说明解释1. 引言1.1 概述聚氨酯胶粘剂是一种常用于工业生产的胶粘剂,具有广泛的应用领域。

其优异的粘接性能和可调节的物理化学特性,使其成为许多行业中不可或缺的材料。

聚氨酯胶粘剂的分子量作为其中一个重要参数,对其性能表现有着重要影响。

1.2 文章结构本文将对聚氨酯胶粘剂分子量进行概述并进行详细说明解释。

文章主要分为以下几个部分:引言、聚氨酯胶粘剂分子量概述、解释聚氨酯胶粘剂分子量影响因素、聚氨酯胶粘剂分子量与性能关系解析以及结论。

通过这些内容,我们将全面探讨聚氨酯胶粘剂分子量在其制备与应用中的重要性和相关知识。

1.3 目的本文旨在系统介绍和阐述聚氨酯胶粘剂分子量以及其在配方设计、加工工艺和环境条件等方面所扮演的角色。

通过深入探讨聚氨酯胶粘剂分子量与性能之间的关系,可以为相关从业人员提供指导和参考,以便更好地使用和开发该类胶粘剂。

此外,本文也将总结出研究中的主要发现,并提出未来进一步研究的建议,以促进聚氨酯胶粘剂领域的发展和创新。

2. 聚氨酯胶粘剂分子量概述:2.1 聚氨酯胶粘剂的定义和特点:聚氨酯胶粘剂是一种常见的胶粘剂类型,其主要成分是聚氨酯树脂。

聚氨酯胶粘剂具有以下几个特点:首先,它具有很高的附着力和黏度,可以有效地将不同材料粘合在一起。

其次,聚氨酯胶粘剂具有良好的耐热性和耐化学性能,适用于各种环境条件下的使用。

此外,它还具有较高的抗拉强度和耐久性。

2.2 分子量在聚氨酯胶粘剂中的作用和重要性:聚氨酯胶粘剂的分子量对其性能有着重要影响。

较高的分子量通常意味着较高的黏度和流动性较差,从而使得聚氨酯胶粘剂更加稠密并且会难以涂覆或渗透到材料表面。

相比之下,较低分子量的聚氨酯胶粘剂具有更好的流动性和渗透性,但可能牺牲一些强度和耐久性。

因此,选择适当的分子量对于实际应用中所需的粘合效果至关重要。

2.3 定量方法和测试技术:测定聚氨酯胶粘剂的分子量可以使用多种定量方法和测试技术。

加工工艺对材料性能的影响

加工工艺对材料性能的影响

冷加工或冷变形: 在材料再结晶温度以下进行的(塑性)加工
特点
冷变形中无再结晶出现,因而有加工硬化现象。由 于冷变形时有加工硬化现象,塑性降低,每次的冷 变形程度不宜过大,否则,变形金属将产生断裂破 坏。
7
▲钢板冲压成各种封头后,由于塑性变形,厚度会发生变化。 例如,钢板冲压成半球形封头后,底部变薄,边缘增厚。 在压力容器设计时,应注意这种厚度的变化。
◇因结晶是从熔池边缘的半熔化区开始的,低熔点的硫磷杂质和氧化 铁等易偏析集中在焊缝中心区,影响焊缝的力学性能。
4
2、熔合区 焊接接头中,焊缝向热影响区过渡的区域。
组织: 熔合区的加热温度在合金的固相和液相线之间,其 化学成分和组织性能有很大的不均匀性
性能: 塑性差、强度低、脆性大、易产生焊接裂纹,是焊 接接头中最薄弱的环节之一
填充金属
熔池 冷却结晶后
形成牢固的原子间结合,使待连接件成为一体
2
一、焊接接头的组织和性能 二、焊接应力与变形 三、减少焊接应力和变形的措施 四、焊接接头常见缺陷 五、焊接接头检查
3
一、焊接接头的组织和性能
焊缝
焊接接头组成
熔合区
热影响区
1、焊缝
◇由熔池的液态金属凝固结晶而成,通常由填充金属和部分母材金属组成。
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一、应变硬化
见应力-应变曲线图
从该曲线可以看到,从d 卸载后, d′g表示消失了的弹性变形而od′表示 不再消失的塑性变形。
材料屈服后应力应 变曲线呈上升趋势
卸载后,在短时间内再次加载,则 应力应变关系按照dd′变化,到了d 以后,按照def变化。到d以前材料都 是弹性的,以后才出现塑性变形。 相当于形成了新的材料曲线。比较 ,可见在第2次加载时,其比例极限 提高了,但塑性变形和延伸率却有 所减低,表明,在常温下把材料拉 伸到塑性变形,然后卸载,当再次 加载时,将使材料的比例极限提高 ,而塑性减低。这种现象称为冷做 硬化。(加工硬化、应变硬化)— —材料力学

对材料力学的感想和体会_范文模板及概述

对材料力学的感想和体会_范文模板及概述

对材料力学的感想和体会范文模板及概述1. 引言1.1 概述:本篇长文将探讨材料力学的基本概念、分析方法与工具,以及它在实际应用中的重要性。

同时,我也会分享自己在研究过程中遇到的困难和挑战,对材料性能与结构之间关系的理解与感悟,以及对材料力学发展趋势的展望与思考。

1.2 文章结构:文章共分为五个部分:引言、正文、对材料力学的感想和体会、结论和结束语。

其中,引言部分主要介绍了整篇文章的内容安排。

1.3 目的:本文旨在通过对材料力学进行深入探讨,帮助读者更好地理解材料力学的基本概念,并认识到它在工程应用中所扮演的重要角色。

同时,我也希望能够启发读者进一步思考并为未来的研究方向提供一些建议。

2. 正文:2.1 材料力学的基本概念材料力学是研究材料在外力作用下的变形和破坏行为的科学,主要包括静力学、动力学和弹性力学等分支。

静力学主要研究材料在不考虑时间因素下的变形行为;动力学则涉及材料在考虑时间因素时的振动、波动等现象;而弹性力学则探讨了材料的弹性特性以及其应力与应变之间的关系。

2.2 材料力学分析方法与工具在进行材料力学分析时,我们可以借助多种方法和工具来实现。

其中,最常用的是有限元法、应变测量技术和实验测试等。

有限元法通过对物体进行离散化处理,并利用计算机模拟物体受到外部作用后的响应,从而较为准确地预测其变形情况。

应变测量技术可以直接测量材料受到外部作用后产生的应变量,如光栅测量法和电子全息法等。

实验测试则通过设计并执行各种试验来验证理论分析与仿真模型。

2.3 材料力学在实际应用中的重要性材料力学在工程领域有着广泛的应用。

首先,它有助于研发新材料,改善材料性能,提高产品质量和可靠性。

其次,在工程结构设计中,通过对材料力学的分析和计算,可以保证结构的安全性和稳定性。

再次,在制造过程中,合理利用材料强度、韧性等特性,可以确保产品的功能和寿命。

此外,在材料选择以及故障分析与预测方面,也需要运用到材料力学的知识。

材料加工的工艺和性能分析

材料加工的工艺和性能分析

材料加工的工艺和性能分析材料加工是制造业中非常重要的一个环节,任何一种产品在生产前都需要经过材料加工。

材料加工能够为产品提供所需的形状、尺寸、表面粗糙度、力学性能和功能性能等特性。

因此,材料加工工艺和性能分析是决定产品制造质量的重要因素之一。

本文将从工艺和性能两个方面对材料加工进行分析。

一、工艺分析1.材料加工的分类材料加工可以根据加工方式的不同分为机械加工和非机械加工两类。

机械加工包括车削、铣削、钻削、磨削、锯割、冲压和异型加工等方式。

此外,还有钳工、焊接、铸造、锻造、挤压等非机械加工方式。

2.加工工艺的步骤材料加工工艺的步骤主要包括原材料的选择、表面准备、加工工艺、热处理和表面处理。

首先,要根据产品的要求选择适合的原材料。

然后,对原材料进行必要的预处理和表面准备,如清洗、除锈、切割等。

接着,根据产品的设计需求进行加工,包括开孔、切割、刻字、刻线条、切削、铣削等操作。

为保证产品的质量,还需要根据需要进行热处理,如退火、淬火、回火等。

最后,进行表面处理,如喷涂、电镀、氧化等,以提高产品的防腐蚀性和美观度。

每一个步骤的质量都会对加工后的产品质量产生影响,所以每一个步骤都必须严谨认真地执行。

3.影响加工质量的因素材料加工的质量不仅和加工设备的性能和加工工具的质量有关,还和许多其他因素有关。

如加工过程中的干涉和振动、加工过程中材料的截面变形、刀具的磨损、切削液的种类和使用情况等。

这些因素会导致加工件的表面质量、尺寸精度和形状精度等方面出现问题,从而影响加工质量。

二、性能分析1.材料加工对材料性能的影响材料加工会改变材料的晶粒结构、各向异性、形变应力、残留应力等性能。

这些性能的变化直接影响材料的力学性能和物理性能,如硬度、强度、韧性、电导率、损耗等。

2.工艺对产品性能的影响产品的性能是由所选材料的性能和加工工艺的影响相互作用所决定的,这种相互作用也是产品性能分析的重要内容。

工艺过程中不当的操作或者使用不合适的设备和材料将直接影响产品性能。

40cr调质后加工变形的问题

40cr调质后加工变形的问题

40Cr调质后加工变形的问题1. 背景介绍40Cr是一种常见的低合金钢,具有优异的机械性能和热处理性能。

调质是一种常见的热处理方法,通过控制加热和冷却过程,使40Cr钢获得更高的硬度和强度。

然而,在调质后的加工过程中,40Cr钢可能会出现变形问题,这对于一些精密零部件的制造来说是非常严重的。

2. 变形原因分析40Cr调质后加工变形的问题主要有以下几个原因:2.1 材料内部应力调质过程中,40Cr钢经历了加热、保温和冷却等过程,这些过程中会引入内部应力。

如果材料内部应力没有得到合理的释放,加工过程中就会引起变形。

这种应力可以来自于晶界的形变、相变引起的体积变化以及加工时的机械应力等。

2.2 热处理工艺参数热处理工艺参数的选择对于40Cr调质后的加工变形有重要影响。

如果加热温度过高或保温时间过长,会导致过度软化和晶粒长大,使材料变得脆性,容易发生变形。

另外,冷却速度的选择也非常关键,过快或过慢的冷却速度都可能导致变形。

2.3 加工工艺加工工艺也是40Cr调质后加工变形的重要原因之一。

不合理的刀具选择、切削参数设置不当、切削速度过高或切削力过大等都会导致材料的变形。

此外,加工过程中的机械震动、共振等现象也会加剧变形问题的发生。

3. 解决方案针对40Cr调质后加工变形的问题,可以采取以下几种解决方案:3.1 合理设计热处理工艺在进行40Cr钢的调质热处理时,需要合理设计工艺参数,包括加热温度、保温时间和冷却速度等。

通过对材料的性能和变形机理的深入研究,可以确定最佳的工艺参数,以减少材料的内部应力和变形。

3.2 优化加工工艺在加工过程中,需要选择合适的刀具和切削参数,以减少切削力和切削温度。

合理的刀具几何形状和切削速度可以降低材料的变形风险。

此外,加工过程中要注意减少机械震动和共振现象的发生。

3.3 应力释放热处理对于已经发生变形的40Cr钢材料,可以进行应力释放热处理。

该热处理过程可以通过加热和保温来减少材料的内部应力,并使其趋于平衡。

金属材料及制备加工工艺

金属材料及制备加工工艺

金属材料及制备加工工艺金属材料是一种常见的工程材料,被广泛应用于建筑、汽车、航空航天等领域。

它具有优异的力学性能、导电性能和热传导性能,同时也可以通过不同的加工工艺进行制备和加工。

本文将介绍金属材料的基本概念、常见的金属制备工艺以及加工工艺,并探讨其对材料性能的影响。

一、金属材料的基本概念金属是一类化学元素,具有典型的金属特性,如良好的导电性、热导性、延展性和可塑性。

金属材料由纯金属和合金两类组成。

纯金属指的是仅由一种金属元素组成的材料,如铜、铁、铝等。

而合金是由两个或多个金属元素以及非金属元素组成的材料,如不锈钢、合金钢等。

二、金属材料的制备工艺金属材料的制备主要分为两大类:冶金法和物理法。

1. 冶金法冶金法是指利用冶金工艺将金属矿石等进行熔炼、抽取、精炼等过程,制得纯金属或合金的方法。

常见的冶金法包括高炉法、电解法和氧化铝电解法等。

高炉法适用于铁矿石的冶炼,通过高温熔炼将矿石中的杂质去除,得到纯净的铁原料。

电解法适用于锌、铝等金属的冶炼,利用电解原理将金属从其盐类中析出。

氧化铝电解法则用于铝的冶炼,通过电解熔融的氧化铝制得纯铝。

2. 物理法物理法是指通过物理手段改变金属材料的晶体结构和形态,从而改善其性能。

常见的物理法包括挤压、轧制、拉伸和锻造等。

挤压是将金属材料置于挤压机中,利用压力将其挤压成所需的形状。

轧制则是通过辊轧将金属材料加工成板、带、条等形状。

拉伸是将金属材料置于拉伸机中,利用拉力使其产生塑性变形,从而改变其形状和性能。

锻造是将金属材料加热至一定温度后,利用冲击或挤压力将其塑性变形成所需形状。

三、金属材料的加工工艺金属材料经过制备后需要进行进一步的加工才能满足实际需求。

常见的金属加工工艺包括切割、焊接、冲压和铸造等。

1. 切割切割是指将金属材料切割成所需尺寸和形状的工艺。

常见的切割方法有机械切割、火焰切割和激光切割等。

机械切割适用于较薄的金属材料,通过切割机械进行锯切、剪切等。

火焰切割则是利用高温火焰将金属材料局部加热至熔化,并利用氧气吹切割缝隙,实现切割目的。

材料加工工艺对材料性能改善的影响和优化策略研究

材料加工工艺对材料性能改善的影响和优化策略研究

材料加工工艺对材料性能改善的影响和优化策略研究材料加工工艺是将原材料转化为最终产品的过程,通过选择适当的加工方法和参数,可以对材料的性能进行改善和优化。

本文将探讨材料加工工艺对材料性能的影响,并提出相应的优化策略。

材料加工工艺的基本原理是通过施加力量和热量对材料进行塑性变形或热处理,从而改变材料的晶体结构、成分分布和内部缺陷,进而对材料的性能产生影响。

下面将从材料加工工艺对材料硬度、强度、韧性和耐腐蚀性的影响以及相应的优化策略进行阐述。

首先,材料加工工艺对材料硬度的影响是显著的。

加工过程中,材料会经历应变硬化和晶界硬化等过程,形成细小的晶胞和多晶结构,从而提高材料的硬度。

对于金属材料,通过热处理和冷变形等工艺可以进一步增加材料的硬度。

优化策略包括合理控制加工工艺参数、选用适当的合金元素和热处理方式,以实现所需的硬度要求。

其次,材料加工工艺对材料强度的改善也具有重要影响。

通过冷加工、热处理和表面处理等工艺,可以形成细小的晶粒和高密度的位错结构,提高材料的抗拉强度、屈服强度和硬度等机械性能。

此外,对于复合材料,通过控制纤维取向和层合结构等工艺,也可以增强材料的强度。

优化策略包括选择合适的变形方式和工艺参数,以及通过热处理和表面处理等手段提高材料的强度。

材料加工工艺还可以对材料的韧性进行改善。

韧性是材料在受力情况下能够延展和吸收能量的能力。

通过调整加工工艺,可以改变材料的晶体结构和内部缺陷,从而影响材料的韧性。

例如,通过热处理和变形处理可以形成细小的晶粒和均匀的组织结构,提高材料的韧性。

优化策略包括选择合适的变形方式和工艺参数,以及通过热处理和织构控制等手段提高材料的韧性。

最后,材料加工工艺还可以对材料的耐腐蚀性进行改善。

腐蚀是材料在与周围环境接触时发生的化学反应,导致材料损伤和性能下降。

通过控制加工工艺和表面处理,可以改变材料的表面形貌和结晶形态,形成致密的氧化层和保护层,提高材料的耐腐蚀性。

优化策略包括合理选择材料、抑制杂质元素的存在、选择合适的表面处理方式等。

教案汽车材料教案

教案汽车材料教案

教案-汽车材料教案第一章:汽车材料概述1.1 汽车材料的重要性讨论汽车材料在汽车行业中的作用和重要性。

强调汽车材料对汽车性能、安全和环保的影响。

1.2 汽车材料的分类介绍金属材料、塑料材料、橡胶材料、复合材料等汽车常用材料。

分析每种材料的特点、优缺点及应用范围。

1.3 汽车材料的性能测试与评价介绍汽车材料性能测试的方法和标准。

讨论如何评价不同材料的性能,包括强度、韧性、耐磨性等。

第二章:金属材料2.1 金属材料的类型介绍铁合金、铝合金、铜合金等常用金属材料。

分析每种材料的特点、优缺点及应用范围。

2.2 金属材料的加工工艺介绍铸造、锻造、焊接、热处理等金属材料加工工艺。

讨论各种加工工艺对材料性能的影响。

2.3 金属材料的性能与应用分析金属材料的力学性能、耐蚀性能等。

举例说明金属材料在汽车制造中的应用。

第三章:塑料材料3.1 塑料材料的类型介绍热塑性塑料、热固性塑料等常用塑料材料。

分析每种材料的特点、优缺点及应用范围。

3.2 塑料材料的加工工艺介绍挤出、注塑、吹塑等塑料材料加工工艺。

讨论各种加工工艺对材料性能的影响。

3.3 塑料材料的性能与应用分析塑料材料的力学性能、耐热性、耐腐蚀性等。

举例说明塑料材料在汽车制造中的应用。

第四章:橡胶材料4.1 橡胶材料的类型介绍天然橡胶、合成橡胶等常用橡胶材料。

分析每种材料的特点、优缺点及应用范围。

4.2 橡胶材料的性能讨论橡胶材料的弹性、耐磨性、耐老化性等性能。

分析橡胶材料在汽车制造中的应用。

4.3 橡胶材料的硫化工艺介绍橡胶硫化的目的、原理和常用硫化方法。

讨论硫化工艺对橡胶材料性能的影响。

第五章:复合材料5.1 复合材料的类型介绍纤维增强复合材料、陶瓷复合材料等常用复合材料。

分析每种材料的特点、优缺点及应用范围。

5.2 复合材料的性能讨论复合材料的强度、刚度、耐热性等性能。

分析复合材料在汽车制造中的应用。

5.3 复合材料的制备工艺介绍复合材料的制备方法,如树脂传递模塑法、真空复合法等。

纤维断裂伸长率-概述说明以及解释

纤维断裂伸长率-概述说明以及解释

纤维断裂伸长率-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分内容:纤维断裂伸长率是衡量纤维材料拉伸过程中所能承受的变形程度的重要指标。

它通常用于评估纤维的强度和韧性,对于纤维材料的设计和应用具有重要的意义。

纤维断裂伸长率是指在纤维断裂前后,纤维在受力下所能延展的最大长度与初始长度之间的比值。

也可以理解为纤维在受到外力作用下的延展能力。

常用单位为百分比,表示为。

纤维断裂伸长率的大小直接反映了材料的柔韧性。

通常情况下,纤维断裂伸长率越大,纤维材料的柔韧性越好,具有较高的抗拉伸能力。

相反,纤维断裂伸长率较小的纤维材料则易于断裂,具有较低的抗拉伸能力。

通过研究纤维断裂伸长率,可以更好地了解纤维材料的力学性能和应用潜力。

例如,在纺织行业中,了解纤维的断裂伸长率可以用于设计和选择合适的纤维材料,以满足不同纺织品的强度和舒适度要求。

此外,在工程领域中,纤维断裂伸长率的研究可以帮助改善材料的耐久性和可靠性,提高产品的质量和寿命。

综上所述,纤维断裂伸长率是评估纤维材料性能的重要参数,对于纤维材料的设计、选择和应用具有重要的指导意义。

通过深入研究纤维断裂伸长率,我们能更好地了解纤维材料的力学行为,为进一步提升纤维材料性能和开发新型纤维材料提供理论基础和技术支持。

文章结构部分的内容应该包括本篇文章的整体框架和各个章节的概述。

以下是文章1.2文章结构部分的一种可能的写法:本文将围绕着纤维断裂伸长率展开讨论,旨在深入探究纤维断裂过程中的伸长性能。

文章主要结构如下:第一部分为引言部分,主要包括对纤维断裂伸长率的概述、本文的结构以及研究目的的介绍。

第二部分为正文部分,将分为两个主要章节进行阐述。

首先,我们将介绍纤维断裂的概念、原因以及影响因素,并探讨其在纤维材料力学性能中的作用。

随后,我们将重点关注纤维伸长率的计算方法和测试技术,以及如何评估和表征纤维的伸长性能。

通过对纤维断裂和伸长率的深入研究,我们可以更好地理解纤维材料的断裂行为和性能表现。

材料力学性能与制造工艺的关系研究

材料力学性能与制造工艺的关系研究

材料力学性能与制造工艺的关系研究材料的力学性能是指材料在外力作用下的力学特性和性能表现。

而制造工艺则是指将材料加工成最终产品的过程,包括原材料处理、成型、热处理等工艺步骤。

材料力学性能与制造工艺之间存在着密切的关系,不同的制造工艺会直接影响材料的力学性能。

一、制造工艺对材料性能的影响1. 热处理工艺热处理工艺是一种通过控制材料的加热、冷却过程来改善材料的性能的工艺方法。

热处理可以改变材料的显微组织和晶粒尺寸,从而影响材料的力学性能。

例如,淬火工艺可以使钢材的硬度和强度大幅提高,而退火则可以提高材料的韧性和延展性。

2. 成型工艺成型工艺是指将材料加工成所需形状和尺寸的工艺方法,包括锻造、压力加工、铸造等。

不同的成型工艺会对材料的力学性能产生不同影响。

例如,在锻造工艺中,材料经过变形,晶粒结构得到细化,从而增加了材料的强度和韧性。

而在铸造工艺中,材料的晶粒尺寸较大,可能存在气孔和夹杂物,从而降低了材料的力学性能。

3. 表面处理工艺表面处理工艺是指对材料表面进行物理或化学处理,以提高材料的性能。

例如,电镀工艺可以在材料表面形成一层保护性的金属膜,提高材料的耐腐蚀性和耐磨性。

而氮化处理工艺可以在材料表面形成氮化层,增加材料的硬度和耐磨性。

二、材料性能对制造工艺的要求1. 强度要求在制造工艺中,如果材料的强度不足以承受外力,就容易出现失效和断裂等问题。

因此,制造工艺需要选择适当的材料,并采取相应的热处理和成型工艺来提高材料的强度。

2. 韧性要求材料的韧性是指其抵抗断裂和塑性变形的能力。

在制造工艺中,特别是对于承受冲击载荷的部件,需要选择具有良好韧性的材料,避免因脆性断裂而导致事故发生。

3. 冲蚀性要求一些特殊工艺要求材料具有良好的耐磨、耐腐蚀性能,以保证其在恶劣工作环境中的可靠性。

制造工艺需要选择适合的材料,并采取相应的表面处理工艺来提高材料的耐蚀性和耐磨性。

三、材料性能与制造工艺的优化为了实现材料力学性能与制造工艺的最佳匹配,需要进行工艺的优化。

极限抗拉强度(uts)_概述说明以及解释

极限抗拉强度(uts)_概述说明以及解释

极限抗拉强度(uts) 概述说明以及解释1. 引言1.1 概述在材料工程领域,极限抗拉强度(Ultimate T ensile Strength, UTS)是一个重要的力学性质参数。

它代表了材料在拉伸过程中所能承受的最大应力值,通常以单位面积上承受的最大拉应力来表示。

UTS是评估材料抵抗拉伸破坏能力的重要指标,也是进行设计和选择材料时必须考虑的因素之一。

1.2 文章结构本文将通过以下几个方面对UTS进行概述和说明。

首先,我们将明确UTS的定义和意义,解释其在材料工程中所起到的作用;接着,我们将讨论影响UTS的因素,包括材料特性、加工过程和环境条件等;然后,我们将探讨UTS在工程应用中的重要性以及其与其他力学性质之间的关系;最后,我们将总结文章并展望UTS研究未来发展方向。

1.3 目的本文旨在全面介绍极限抗拉强度(UTS),深入探讨其定义、计算方法以及在材料工程中的作用。

通过对UTS相关因素及其影响的详细讨论,我们希望读者能够更好地理解UTS的重要性,并在工程应用中合理利用和考虑这一参数。

此外,我们还将展望UTS研究的未来发展方向,为相关领域的科学研究提供参考和借鉴。

通过本文的阅读,读者将有机会深入了解UTS并认识到其在材料工程中的关键作用。

2. 极限抗拉强度(UTS) 的定义和意义2.1 UTS的概念极限抗拉强度(Ultimate Tensile Strength,简称UTS)是指材料在拉伸过程中能承受的最大应力值。

它表示了材料抵抗断裂的能力,也可以理解为在材料被完全破坏之前所能承受的最大拉力。

2.2 UTS的计算方法UTS通常用来描述金属材料的机械性能。

计算UTS时,可以通过将样品放入万能试验机等设备中进行拉伸测试来测量最大加载力和截面积。

然后,将最大加载力除以截面积即可得到UTS值。

2.3 UTS在材料工程中的作用极限抗拉强度是评估材料质量和性能的重要参数之一,在材料工程中具有重要意义。

首先,UTS可以帮助工程师选择合适的材料以满足设计要求。

微动腐蚀 标准-概述说明以及解释

微动腐蚀 标准-概述说明以及解释

微动腐蚀标准-概述说明以及解释1.引言1.1 概述微动腐蚀是一种在机械系统中常见的破坏性现象,它指的是由于微小振动引起的金属表面腐蚀现象。

微动腐蚀可能会导致材料的疲劳裂纹和损伤,从而降低系统的可靠性和寿命。

因此,对微动腐蚀的研究和防治措施具有重要意义。

微动腐蚀主要发生在机械系统中的近接接触表面,例如滚动轴承、齿轮传动等。

当机械系统运行时,由于震动和摩擦等原因,表面微小的相对运动不可避免。

这种微小的相对运动可能会破坏材料表面的保护膜,使金属暴露在环境中,加速腐蚀的发生。

微动腐蚀的程度和速率与多种因素相关。

首先,摩擦副的材料和润滑状况将直接影响微动腐蚀的程度。

不同的材料具有不同的耐蚀性,而良好的润滑状态可以减少金属表面的摩擦和磨损,从而降低微动腐蚀的风险。

其次,环境因素也会影响微动腐蚀的发生。

温度、湿度、氧气浓度等环境条件都可能加速腐蚀的进程。

特别是在恶劣的工作环境中,如高温、高湿度或含有腐蚀性介质的情况下,微动腐蚀更为严重。

最后,系统的设计和运行状态也会对微动腐蚀产生影响。

设计合理的机械系统可以减少摩擦和振动,从而降低微动腐蚀的风险。

此外,稳定的工作状态和良好的维护也十分重要,可以延缓微动腐蚀的发展。

为了有效防治微动腐蚀,需要采取一系列的措施。

其中包括选择合适的材料和润滑剂,优化系统设计,加强维护保养等。

通过综合应用这些措施,可以最大限度地减少微动腐蚀的发生,并提高机械系统的可靠性和寿命。

综上所述,微动腐蚀是一种常见且具有破坏性的现象,对机械系统的可靠性和寿命产生重要影响。

准确理解微动腐蚀的定义、原理和影响因素,并采取相应的防治措施,对于提高机械系统的性能和使用寿命具有重要意义。

本文将详细介绍微动腐蚀的定义、影响因素和防治措施,并总结其特点、问题以及未来的研究方向。

1.2文章结构文章结构部分的内容可以按照以下方式编写:文章结构本文将按照以下结构进行讨论微动腐蚀的标准:1. 引言:首先,我们将概述微动腐蚀的背景和概念,介绍本文的结构和目的。

建筑材料的加工方案及技术措施

建筑材料的加工方案及技术措施

建筑材料的加工方案及技术措施1. 引言在建筑领域中,建筑材料的加工是一个重要的环节。

合理的加工方案和科学的技术措施,可以提高建筑材料的质量、降低成本,同时也能够增加施工效率和安全性。

本文将介绍建筑材料加工的一些常用方案和相应的技术措施,希望能够为相关从业人员提供参考和借鉴。

2. 建筑材料加工方案2.1 建筑钢材加工方案建筑中常用的钢材加工主要包括切割、焊接和冲压。

钢材切割可以采用火焰切割、等离子切割、激光切割等方式,根据具体的材料和形状选择合适的切割方法。

焊接是将两根或多根钢材通过熔接的方式连接在一起,常用的焊接方法包括电弧焊、气保焊等。

冲压是将平板钢材通过冲头加工成所需的形状,常用于生产钢板构件和钢板配件。

2.2 混凝土加工方案混凝土是建筑中最常用的材料之一,其加工方案主要包括搅拌、浇筑和养护。

混凝土搅拌可以采用机械搅拌或人工搅拌,搅拌时间和搅拌强度需要根据混凝土的种类和要求来确定。

浇筑时需要控制浇筑速度和浇注高度,以确保混凝土在施工过程中的均匀性和密实度。

在养护阶段,要注意对混凝土进行湿养护或蒸汽养护,以保持其适当的水分和温度。

2.3 砖瓦加工方案砖瓦是常见的建筑材料,其加工方案主要包括烧制和切割。

砖瓦的烧制过程是将原料经过成型、干燥和高温烧制而成,烧制温度和时间需要根据具体的材料和要求来确定。

切割是将砖瓦切成所需的形状和尺寸,常用的切割方法包括机械切割和手工切割,切割工具的选择要考虑材料的硬度和形状。

3. 技术措施3.1 加工设备的选择和维护在建筑材料加工过程中,选择适当的加工设备非常重要。

设备的性能和质量直接影响到加工效果和成本。

同时,要定期对加工设备进行维护和保养,确保设备的正常运行和安全性。

3.2 加工工艺控制加工工艺的合理控制能够提高加工效率和产品质量。

在加工过程中,应根据材料的性质和要求,控制好加工参数,如温度、压力、速度等,以确保加工过程的稳定性和可控性。

3.3 检测和质量控制加工过程中的质量控制是确保产品质量的重要环节。

abs 分解温度

abs 分解温度

ABS 分解温度1. 简介ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene)是一种常见的工程塑料,由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯共聚而成。

ABS 具有优异的综合性能,广泛应用于汽车、电子、家电、建筑等领域。

了解 ABS 的分解温度对于正确使用和处理 ABS 材料至关重要。

2. ABS 的热性能2.1 热变形温度ABS 的热变形温度是指在一定载荷下,ABS 材料开始发生塑性变形的温度。

通常使用不同载荷下的热变形温度来评估 ABS 材料的耐热性能。

一般来说,ABS 的热变形温度在70°C 至90°C 之间。

2.2 玻璃化转变温度玻璃化转变温度是指 ABS 材料从玻璃态转变为橡胶态的温度。

在玻璃态下,ABS是脆硬的;而在橡胶态下,ABS 具有良好的韧性和可塑性。

ABS 的玻璃化转变温度通常在90°C 至110°C 之间。

2.3 热分解温度热分解温度是指 ABS 材料开始分解的温度。

在高温条件下,ABS 分子链可能发生断裂,导致材料性能下降。

ABS 的热分解温度通常在200°C 至260°C 之间。

3. 影响 ABS 分解温度的因素3.1 材料成分ABS 材料的成分会直接影响其分解温度。

不同厂家生产的 ABS 材料可能存在成分差异,因此其分解温度也会有所不同。

一般来说,苯乙烯含量较高的 ABS 材料分解温度较低,而丙烯腈和丁二烯含量较高的 ABS 材料分解温度较高。

3.2 加工工艺ABS 材料的加工工艺也会对其分解温度产生影响。

在注塑成型等高温加工过程中,ABS 材料可能会因为长时间的高温暴露而分解,导致性能下降。

因此,选择适当的加工温度和加工时间非常重要。

3.3 外界环境外界环境的温度也会对 ABS 的分解温度产生影响。

在高温环境下,ABS 材料更容易分解。

因此,在使用 ABS 材料的场合中,需要注意避免长时间暴露在高温环境中,以免影响其性能。

加工工艺学实验报告(范文)(两篇)

加工工艺学实验报告(范文)(两篇)

加工工艺学实验报告(范文)(二)引言:加工工艺学是机械制造工程中重要的一门学科,通过对材料的加工方法、加工过程以及加工设备的研究和实践,将原材料转化为符合需求的产品。

本实验旨在通过对加工工艺学中的某一具体工艺进行实验研究,加深对加工工艺学原理的理解和应用。

概述:本实验选择了铣削工艺作为研究对象。

铣削是通过刀具在工件表面上进行切削,去除多余材料,形成所需形状和尺寸的工艺方法。

实验内容包括铣削切削力的测量、加工参数的选择与优化、刀具的选择和切削液的应用等。

通过实验可以探究铣削工艺中各种参数对切削力、加工质量和效率的影响,为工程实践提供了重要的理论依据。

正文内容:1. 切削力测量1.1 测力传感器的选择与安装1.1.1 根据实验需求选择合适的测力传感器1.1.2 将传感器安装到铣床上,使其能够准确测量切削力1.2 切削力的测量方法1.2.1 利用示波器对测力传感器输出的电压进行读数1.2.2 将电压转换为切削力的大小1.3 测量结果的分析与比较1.3.1 对不同切削条件下的切削力进行测量和记录1.3.2 分析不同参数对切削力的影响,找出最佳切削条件2. 加工参数的选择与优化2.1 铣削速度的选择2.1.1 根据工件材料和刀具种类选择合适的铣削速度2.1.2 进行速度试切实验,确定最佳铣削速度2.2 切削深度的选择2.2.1 根据工件要求和刀具的切削性能选择合适的切削深度2.2.2 进行深度试切实验,确定最佳切削深度2.3 进给量的选择2.3.1 根据工件材料和刀具性能选择合适的进给量2.3.2 进行进给试切实验,确定最佳进给量2.4 参数优化的方法2.4.1 正交试验法2.4.2 响应曲面法3. 刀具的选择3.1 刀具材料与性能的选择3.1.1 根据工件材料和切削条件选择合适的刀具材料3.1.2 刀具硬度、强度和耐磨性的要求3.2 刀具的几何参数选择3.2.1 刀具的刃数和切削角度的选择3.2.2 刀具的刀尖圆弧半径的选择3.3 刀具的涂层选择3.3.1 不同涂层对刀具性能的影响3.3.2 根据工件材料和切削条件选择合适的涂层4. 切削液的应用4.1 切削液的作用和要求4.1.1 冷却切削区域,降低刀具和工件温度4.1.2 润滑切削面,减小切削力和磨损4.2 切削液的选择与应用4.2.1 选择合适的切削液种类4.2.2 切削液的喷洒方式和润湿条件5. 实验结果和讨论5.1 实验数据的统计与分析5.1.1 针对每个参数进行统计分析5.1.2 通过统计分析找出最佳工艺参数组合5.2 实验结果的讨论和总结5.2.1 对实验结果的优劣进行评价分析5.2.2 总结实验中的经验和教训总结:通过对铣削工艺的实验研究,我们深入了解了加工工艺学中切削力测量、参数选择与优化、刀具的选择和切削液的应用等方面的原理和方法。

陶瓷残余应力

陶瓷残余应力

陶瓷残余应力1. 介绍陶瓷材料因其优异的性能和多样的应用领域而受到广泛关注。

然而,由于其特殊的结构和成分,陶瓷材料常常存在着残余应力。

残余应力是指材料内部在无外力作用下存在的内部应力状态。

在陶瓷材料中,残余应力的存在对材料的性能和可靠性具有重要影响。

本文将深入探讨陶瓷残余应力的形成机制、影响因素以及对材料性能的影响。

2. 陶瓷残余应力的形成机制陶瓷材料的残余应力主要来源于以下几个方面:2.1 烧结过程中的热应力陶瓷材料在烧结过程中,由于温度梯度的存在,不同部分受到的热膨胀不一致,从而导致热应力的产生。

这种热应力会造成材料内部的应力分布不均匀,并形成残余应力。

2.2 冷却过程中的温度变化陶瓷材料在冷却过程中,由于温度的变化,会产生冷却收缩。

由于陶瓷的凝固收缩和热胀收缩的差异,会导致材料内部产生残余应力。

2.3 加工过程中的力学应力陶瓷材料在加工过程中,由于机械力的作用,会产生力学应力。

这种力学应力会使材料的晶体结构发生改变,进而产生残余应力。

3. 影响陶瓷残余应力的因素陶瓷材料的残余应力受到多种因素的影响,主要包括以下几个方面:3.1 材料的成分和结构陶瓷材料的成分和结构对其残余应力的形成起着重要作用。

不同成分和结构的材料其热膨胀系数、凝固收缩率等性质不同,因此在相同的烧结或冷却过程中,其残余应力也会有所差异。

3.2 加工工艺参数陶瓷材料的加工工艺参数如烧结温度、冷却速率等对材料的残余应力有着直接影响。

不同的加工参数会导致不同的热应力和力学应力的产生,进而影响材料的残余应力。

3.3 材料的表面处理陶瓷材料的表面处理也会对其残余应力产生影响。

表面的烧结状况、化学处理等都会对材料内部应力状态产生影响,使其残余应力发生变化。

3.4 环境条件环境条件对陶瓷材料的残余应力也有一定的影响。

例如,温度的变化、湿度的变化等都会引起材料内部应力的变化,进而影响其残余应力。

4. 陶瓷残余应力对材料性能的影响陶瓷材料的残余应力对其性能和可靠性具有重要影响。

材料工艺设计

材料工艺设计

材料工艺设计
材料工艺设计是指在材料选择、加工工艺、表面处理等方面进行综合考虑,以满足产品性能、质量和成本等要求的过程。

在现代制造业中,材料工艺设计是非常重要的一环,它直接影响着产品的质量和成本,也是产品设计过程中不可或缺的一部分。

首先,材料工艺设计需要根据产品的使用要求和环境条件来选择合适的材料。

不同的产品对材料性能的要求是不同的,有的需要耐磨、耐腐蚀的材料,有的需要轻质、高强度的材料,因此在材料的选择上需要充分考虑产品的使用条件和要求,以确保产品在使用过程中能够达到预期的性能。

其次,材料工艺设计还需要考虑到加工工艺对材料性能的影响。

在产品制造过程中,材料的加工工艺会对其性能产生影响,比如材料的强度、硬度、韧性等都会受到加工工艺的影响。

因此,在材料工艺设计中需要充分考虑到加工工艺对材料性能的影响,选择合适的加工工艺,以确保产品在加工过程中不会出现质量问题。

另外,表面处理也是材料工艺设计中需要考虑的重要环节。

产品的表面处理不仅可以改善产品的外观质量,还可以提高产品的耐腐蚀性能、耐磨性能等。

因此,在材料工艺设计中需要考虑到产品的表面处理工艺,选择合适的表面处理方法,以确保产品在使用过程中能够具有良好的表面质量和性能。

总的来说,材料工艺设计是一个综合考虑材料选择、加工工艺、表面处理等方面的过程,它直接影响着产品的质量和成本。

在产品设计过程中,需要充分重视材料工艺设计,以确保产品能够满足使用要求,具有良好的性能和质量。

同时,随着制造技术的不断发展,材料工艺设计也在不断创新和完善,为产品的设计和制造提供了更多的可能性和选择空间。

金属材料组织和性能之间的关系

金属材料组织和性能之间的关系

金属材料组织和性能之间的关系摘要:金属材料一般是指纯金属和具有金属特征的合金材料。

金属材料大致可以分为黑色金属和有色金属,黑色金属主要就是指钢铁产品,众所周知这也是目前我国工业化生产过程中最普遍和重要的金属材料。

相比黑色金属,有色金属在我国因其含量较少且加工难度相对而言比较大,使用范围就有所局限,所以它只会用于特殊零件的生产。

金属材料种类众多,性能各异,由此看来,在机械加工的过程中要根据实际需要选择合适的金属材料和加工工艺,就需要我们尽可能多地掌握金属材料的组织和性能及两者之间的关系。

关键词:金属材料组织和性能关系金属材料与人类生产和日常生活息息相关,金属材料种类众多,根据其性能应用场合也不尽相同,不同的金属原材料也有与之相对应和匹配的加工工艺,以次来得到优质的金属材料产品。

金属材料应用广泛,应用环境不同,对金属材料的性能也就提出了不同的要求,这就需要充分考虑金属材料的使用范围和利用相关工艺改变金属材料组织进而提高性能的手段。

1金属材料分类与应用1.1黑金金属成分构成与应用黑色金属是我们在日常生活中频繁接触的钢材材料,这一材料也普遍应用在工业化生产操作中,具体是铁、铬以及它们的金属合金。

黑色金属在全球范围内的产量十分丰富,占据了金属总产量的90%。

同时,在对黑色金属整体认知过程中可以划分为三种:第一种是含铁量达到90%的工业纯铁;第二种是2%-4%以下碳含量的铸铁;第三种是含碳量低于2%的碳钢。

另外不锈钢与高温合金钢也包含黑色金属,这是我们在日常生活中随处可见的金属物,基本在生产钢铁等产品中应用。

1.2有色金属成分构成与应用有色金属是除去铁、锰与铬的所有金属集合。

现代社会随着持续深入的自然资源开发,有色金属正在不断凸显其重要地位,是世界主要战略物资与生产材料。

我国黑色金属储藏量显著超过有色金属,主要在特殊范围和特殊用品生产过程中运用。

与黑色金属对比,有色金属的加工制作难度更高,是一种非常珍贵的物质。

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焊接
焊接件产生 温度梯度
焊接应力和变形 焊接残余应力
分别是指焊接过程中焊件内产生的应力和变形。
焊后残留在焊件内的焊接应力
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焊接残余应力的危害:
它是没有外载荷作用时 就存在的应力
焊接残余应力
与外载荷产生的应力叠加 局部区域应力过高,使结构承载能力 下降,引起裂纹,甚至导致结构失效 焊接变形的危害
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▲钢板冲压成各种封头后,由于塑性变形,厚度会发生变化。
例如,钢板冲压成半球形封头后,底部变薄,边缘增厚。 在压力容器设计时,应注意这种厚度的变化。
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三、各向异性
热加工 金属再结晶
非金属夹杂物
呈纤维状 金属材料力学性能产生方向性
纤维组织
带状组织 a、平行纤维组织方向的 塑性和韧性提高, b、垂直方向的塑性和韧性降低 c、变形越大,性能差异越明显 因势利导:纤维组织的稳定性高,不能用热处理方法加以消除。 压力容器设计时,应尽可能使零件在工作时产生的最大正应力 第二相合金
组织:
熔合区的加热温度在合金的固相和液相线之间,其 化学成分和组织性能有很大的不均匀性
性能:
塑性差、强度低、脆性大、易产生焊接裂纹,是焊 接接头中最薄弱的环节之一
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3、热影响区 是焊缝两侧母材因焊接热作用(但未熔化)而发生金相组织和 力学性能变化的区域。
组织及性能 在热影响区内,各处离开焊缝金属距离不同,材 料被加热和冷却速度也不同,从而形成了多种金 相组织区,使其力学性能也不同。
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以低碳钢为例加以说明热影响区的各个金相组织区:
过热区:对于焊接刚度大的结构或含碳量高的易淬火钢, 常在此区产生裂纹
正火区:焊接接头中组织和性能最好的区域 部分正火区:力学性能不均匀 淬火、退火、正火、回火、调质处理??
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二、焊接应力与变形 接头组织和性 能的不均匀 焊接应力和应变
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二、冷加工和热加工 从金属学的观点来区分,冷、热加工的分界线是金属的再 结晶温度。 热加工或热变形: 在材料再结晶温度以上进行的(塑性)加工 特点 热变形时加工硬化和再结晶现象同时出现,但加 工硬化被再结晶消除,变形后具有再结晶组织, 因而无加工硬化现象。
冷加工或冷变形: 在材料再结晶温度以下进行的(塑性)加工 特点 冷变形中无再结晶出现,因而有加工硬化现象。由 于冷变形时有加工硬化现象,塑性降低,每次的冷 变形程度不宜过大,否则,变形金属将产生断裂破 坏。
3. 压力容器用材以及环境和 时间对其材料性能的影响
MATERIALS FOR PRESSURE VESSELS AND INFLUENCES OF ENVIRORMENT AND TIME ON PROPERTIES OF THESE MATERIALS
3.2 压力容器制造工艺
对钢材性能的影响
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焊后消除应力热处理
改善综合性能热处理
固溶处理
稳定化处理
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一、焊后消除应力热处理
目的:尽量消除因塑性变形加工、锻造、焊接等引起的残余应力, 改善焊接接头的塑性和韧性,恢复因冷作和时效而劣化的力学性能。
应用: ◇当钢板很厚,介质的毒性程度为极度或高度危害,或有应力 腐蚀倾向时,压力容器应进行焊后热处理。 ◇由于有色金属、不锈钢的塑性好,用它们制造的压力容器一 般不进行热处理。 对于压力容器中经常遇到的厚截面钢板或锻件, 很难使整个截面上的性能尽可能均匀, 此时应精心设计热处理工艺并严格执行。
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与纤维方向重合,最大切应力方向与纤维方向垂直。
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四、应变时效
经冷加工塑性变形的碳素钢、低合金钢,在室温下停留较长时 间,或在较高温度下停留一定时间后,会出现屈服点和抗拉强度
提高,塑性和韧性降低的现象,称为应变时效。
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应变时效危害
发生应变时效的钢材,不但冲击吸收功大幅度下 降,而且韧脆转变温度大幅度上升,表现出常温 下的脆化。
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五、焊接接头检查
破坏性检查 直观检验 外观检查 量具检验
非破坏性检查
密封性检验
(用水、气、油等) 射线透照检测 测内部缺陷
设计中要给出相应 的检测方法 无损检测
超声检测 磁粉检测 表面检测 渗透检测
测表面和近表面缺陷
涡流检测
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3.2.3 热处理 压力容器制造中的热处理
2、稳定化处理:
目的:稳定组织,防止构件形状和尺寸发生时效性变化。
例如,含钛或铌的奥氏体不锈钢在850~900℃温度范 围内加热适当时间,使钛或铌以碳化物的形式析出, 从而达到稳定组织的目的,提高抗晶间腐蚀的能力。
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讨论题 工程上应从哪些方面来确保焊接质量?
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焊接变形使焊件形状和尺寸发生变化,需要进 行矫形。变形过大会因无法矫形而报废。
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18
平板对接焊缝焊接残余应力分布见图3-1所示。
由于焊缝和近焊缝区的热变形受到约束,会产生焊接残余变 形。如果在焊接过程中,焊件能较自由伸缩,则:焊后的变 形较大而焊接应力小;反之,变形小,焊接应力大。
1
冷、热加工
压力容器制造
焊接组对
热处理(必要时)
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2
3.2.1 塑性变形
弹性变形 材料在载荷下的变形
塑性变形或永久变形
加工:使物体或材料发生预定的永久性变形的行为。 加工:使材料或物体发生变形
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3
材料在塑性变形中内部性能的变化: 一、应变硬化
二、热加工和冷加工中的性能变化
(压力容器制造中应用最广)
融化的母材 熔焊机理: 焊接接头加热至熔化 填充金属 冷却结晶后 形成牢固的原子间结合,使待连接件成为一体 熔池
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一、焊接接头的组织和性能 二、焊接应力与变形 三、减少焊接应力和变形的措施 四、焊接接头常见缺陷 五、焊接接头检查
浙江大学承压设备研善综合性能热处理 1、固溶处理 将合金加热到一定温度并保持足够长时间,使过剩相充分 溶解到固溶体中,然后在水中或空气中快速冷却,以抑制这些 被溶物质重新析出,从而得到在室温下的过饱和固溶体的工艺, 称为固溶处理。
目的:提高合金的韧性和抗腐蚀性。
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危害: 裂纹是焊接接头中最危险的缺陷,压力容器的破坏 事故多数是由裂纹引起的。
热裂纹 根据裂纹的形成条件、 时间和温度的不同, 焊接裂纹一般可分为 冷裂纹 再热裂纹
应力腐蚀裂纹
层状撕裂
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b、夹渣 残留在焊缝金属中的熔渣称为夹渣。 危害: 因夹渣的几何形状不规则,存在棱角或尖角,易造成 应力集中,它往往是裂纹的起源,过长和密集的夹渣 是不允许存在的。 c、未焊透 焊接接头根部未完全熔透而留下空隙的现象称为未焊透。 危害: 它减少了焊缝的有效承载面积,在根部处产生应力 集中,容易引起裂纹,导致结构破坏。
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f、气孔 气孔是焊接过程中,熔池金属中的气体在金属凝固时未来得及逸 出,而在焊缝金属中残留下来所形成的孔穴。 危害: 它在一定程度上减少了焊缝的承载面积,但由于 没有尖锐的边缘,危害性相对较小。
g、咬边
沿着焊趾的母材部位产生的凹陷或构槽,称为咬边。
危害: 它不仅会减少母材的承载面积,还会产生应力集中, 危害较为严重,较深时应予消除。
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四、焊接接头常见缺陷
常见焊接缺陷
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a、裂纹
形成: 在焊接应力及其它致脆因素共同作用下,焊接 接头中局部区域的金属原子结合力遭到破坏而 形成的缝隙。 它具有尖锐的裂端和大的长宽比。
特点:
位置:
裂纹多数发生在焊缝中,也有的产生在焊缝热影响区。
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三、各向异性
四、应变时效
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一、应变硬化
见应力-应变曲线图 从该曲线可以看到,从d 卸载后, d′g表示消失了的弹性变形而od′表示 不再消失的塑性变形。
材料屈服后应力应 变曲线呈上升趋势
卸载后,在短时间内再次加载,则 应力应变关系按照dd′变化,到了d 以后,按照def变化。到d以前材料都 是弹性的,以后才出现塑性变形。 相当于形成了新的材料曲线。比较, 可见在第2次加载时,其比例极限提 高了,但塑性变形和延伸率却有所 减低,表明,在常温下把材料拉伸 到塑性变形,然后卸载,当再次加 载时,将使材料的比例极限提高, 加工硬化可提高材料的抗变形能力,但 而塑性减低。这种现象称为冷做硬 塑性降低(难易变形,发生屈服的应力 化。(加工硬化、应变硬化)—— 水平更高了) 材料力学 冷做硬化经退火,可消失。
此外,焊接前压力容器成形不符合要求,例如筒体的不圆 度,也会产生焊接装配应力,使局部区域应力升高。
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三、减少焊接应力和变形的措施 设计
焊接工艺
如: *尽量减少焊接接头数量 *相邻焊缝间应保持足够的间距 *尽可能避免交叉,避免出现十字焊缝 *焊缝不要布置在高应力区 *焊前预热等等 *当焊接造成的残余应力会影响结构安全运行时,还需设法消除 焊接残余应力。
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一、焊接接头的组织和性能
焊缝 焊接接头组成 熔合区 热影响区
1、焊缝
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