国产EA4T钢车轴调质热处理工艺的制定

1

作者 靳炜 朱小超 梁博 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期44-49,共6页

选择规格ϕ280 mm的国产EA4T钢大尺寸毛坯作为等效车轴,对其进行900℃×5 h水淬以及不同温度(595,610,650℃)保温6 h水冷回火的调质热处理预试验,对车轴表层、1/2半径处和心部的显微组织和力学性能进行分析,获得合适的调质热处理工艺... 选择规格ϕ280 mm的国产EA4T钢大尺寸毛坯作为等效车轴,对其进行900℃×5 h水淬以及不同温度(595,610,650℃)保温6 h水冷回火的调质热处理预试验,对车轴表层、1/2半径处和心部的显微组织和力学性能进行分析,获得合适的调质热处理工艺,并应用于国产ϕ256 mm EA4T钢车轴的现场验证。结果表明:595℃水冷回火后等效车轴不同位置以及610℃水冷回火后表层的抗拉强度均略高于EN 13261:2009标准要求,650℃水冷回火后的强度、断后伸长率、断面收缩率以及纵向与横向冲击韧性均符合EN 13261:2009标准要求,组织也基本为回火马氏体/贝氏体。确定EA4T车轴钢的调质热处理工艺为900℃×5 h水淬和650℃×6 h水冷回火。采用上述工艺对ϕ256 mm EA4T钢车轴进行热处理后,其表层、1/2半径处和心部的力学性能和显微组织均符合EN 13261:2009标准要求,不同位置取样拉伸后均发生韧性断裂,断口均由纤维区和剪切唇组成,纤维区呈韧窝形貌。 展开更多

关键词 ea4t钢车轴 调质热处理 显微组织 力学性能

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高铁用进口EA4T钢车轴的组织和力学性能 被引量：6

2

作者 冉旭 姜明坤 韩英 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期41-45,74,共6页

研究了高铁用进口EA4T钢车轴的显微组织和力学性能,分析了组织和力学性能的均匀性。结果表明:车轴中存在CaS、Al2O3及少量硅酸盐等非金属夹杂物,沿表面至心部夹杂物的数量增多;车轴不同位置的显微组织均为回火马氏体、贝氏体和少量先共... 研究了高铁用进口EA4T钢车轴的显微组织和力学性能,分析了组织和力学性能的均匀性。结果表明:车轴中存在CaS、Al2O3及少量硅酸盐等非金属夹杂物,沿表面至心部夹杂物的数量增多;车轴不同位置的显微组织均为回火马氏体、贝氏体和少量先共析铁素体,自表面向心部先共析铁素体的尺寸增大、数量增多,组织不均匀;车轴的拉伸性能和硬度均满足标准要求,但心部因先共析铁素体含量较多,抗拉强度明显较低;车轴纵向存在带状组织,因此其横向冲击韧性较差;车轴试样的拉伸断口存在较多小而深的韧窝,说明其塑性良好,断裂方式为韧性断裂,而冲击断口存在明显的河流花样和韧窝,断裂方式为脆韧混合断裂。 展开更多

关键词 ea4t钢车轴 非金属夹杂物 显微组织 力学性能

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含不同尺寸菱形压痕EA4T钢车轴的疲劳性能 被引量：5

3

作者 张恒 尹鸿祥 +1 位作者 吴毅 李翔 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期61-65,82,共6页

采用菱形压头挤压的方式在取自EA4T钢车轴的弯曲疲劳试样上预制压痕缺陷,研究了压痕深度对疲劳强度的影响;采用修正Murakami模型预测了疲劳强度,并引入疲劳指示参数构建了疲劳寿命预测模型;采用有限元法对压痕附近的应变进行了分析。结... 采用菱形压头挤压的方式在取自EA4T钢车轴的弯曲疲劳试样上预制压痕缺陷,研究了压痕深度对疲劳强度的影响;采用修正Murakami模型预测了疲劳强度,并引入疲劳指示参数构建了疲劳寿命预测模型;采用有限元法对压痕附近的应变进行了分析。结果表明:试样的疲劳强度随压痕深度的增加而降低,与无压痕试样相比,压痕深度为0.052 mm时,疲劳强度略微降低,压痕深度为0.112,0.504 mm时,疲劳强度显著降低;疲劳裂纹萌生于应力集中较大的预制压痕短对角线处,有限元模拟结果较准确;修正的Murakami模型能较准确地预测含压痕缺陷试样的疲劳强度,构建的疲劳寿命预测模型具有较高的精度,实测值与预测值之比均在2倍误差因子范围内。 展开更多

关键词 ea4t钢车轴 压痕缺陷 疲劳强度 疲劳寿命 Murakami模型

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超声滚压EA4T车轴钢疲劳性能及寿命预测 被引量：1

4

作者 张继旺 张浩楠 +2 位作者 杨冰 苏凯新 李行 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期1305-1313,共9页

为研究表面超声滚压(SURP)处理对EA4T车轴钢疲劳性能的影响,首先,采用SURP技术对EA4T车轴钢试样进行表面处理,并对处理后的试样进行表面性能测试,分析表面三维形貌、粗糙度、硬度、残余应力、半高宽(FWHM)和晶粒尺寸的变化;然后,采用旋... 为研究表面超声滚压(SURP)处理对EA4T车轴钢疲劳性能的影响,首先,采用SURP技术对EA4T车轴钢试样进行表面处理,并对处理后的试样进行表面性能测试,分析表面三维形貌、粗糙度、硬度、残余应力、半高宽(FWHM)和晶粒尺寸的变化;然后,采用旋转弯曲疲劳试验机对EA4T车轴钢试样进行疲劳试验,获得应力-疲劳寿命(S-N)曲线,并分析裂纹扩展规律,研究SURP处理对EA4T车轴钢疲劳性能和裂纹扩展行为的影响;最后,采用BP(back propagation)神经网络建立了以加载应力幅值、表面粗糙度、表面半高宽、表面硬度、硬化层深度、表面残余应力和残余应力层深度为输入的超声滚压EA4T车轴钢疲劳寿命预测模型,并对超声滚压EA4T车轴钢试样进行寿命预测.研究结果表明:SURP处理可以使试样表面粗糙度降低为0.17μm,并去除表面梨沟形貌;试样表面硬度提升至420 HV,试样表面引入约−500 MPa的残余应力以及约550μm深的残余应力层;研磨试样和研磨抛光试样以及SURP处理试样均具有传统疲劳极限,研磨试样和研磨抛光试样的疲劳性能基本一致,且疲劳极限均为355 MPa,SURP处理试样疲劳性能显著提升,其疲劳极限为455 MPa,相比研磨试样提升了28%;疲劳断口观察表明,所有试样的疲劳裂纹均萌生自表面,SURP处理没有改变试样的疲劳破坏机制;SURP处理使试样的裂纹扩展门槛值从6.29 MPa·m^(1/2)增加到11.21 MPa·m^(1/2),同时减缓了裂纹萌生以及短裂纹扩展,从而显著提高了EA4T车轴钢疲劳性能;超声滚压EA4T车轴钢疲劳寿命预测模型预测精度为88.5%. 展开更多

关键词 ea4t车轴钢 超声滚压 疲劳性能 裂纹扩展门槛值 BP神经网络

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EA4T车轴钢径切复合微动磨损特性研究

5

作者 聂洪磊 任岩平 +4 位作者 李泳錡 贺继樊 黄盖 彭金方 朱旻昊 《摩擦学学报(中英文)》 CSCD 北大核心 2024年第11期1505-1515,共11页

针对车辆轮轴过盈配合部存在的多模式复合微动损伤,开展了柱/柱正交接触下的EA4T车轴钢径切复合微动磨损特性研究.结果表明:摩擦力-位移-循环次数曲线(F_(t)-D-N曲线)表现为3种类型:准梯形型、梯形与椭圆交变型和直线型.分别对应完全滑... 针对车辆轮轴过盈配合部存在的多模式复合微动损伤,开展了柱/柱正交接触下的EA4T车轴钢径切复合微动磨损特性研究.结果表明:摩擦力-位移-循环次数曲线(F_(t)-D-N曲线)表现为3种类型:准梯形型、梯形与椭圆交变型和直线型.分别对应完全滑移区、混合区和部分滑移区.径切复合微动的径向力与切向位移变化周期相同,径向力随切向位移的改变而改变.径切复合微动磨损的磨痕形貌呈彗星状,径向载荷较小侧更容易产生相对滑移,导致磨痕较深.完全滑移区与混合区的磨损机制主要为疲劳剥落、磨粒磨损及氧化磨损.在完全滑移区,F_(t)-D-N曲线为非对称的准梯形型,单次循环平均磨损量先增加后降低.在混合区,损伤程度降低,磨痕表面存在轻微的犁沟和剥落.在部分滑移区,接触区中心存在黏着,接触边缘发生微滑,损伤最轻微,磨损机制主要为黏着磨损. 展开更多

关键词 复合微动磨损 ea4t车轴钢 接触行为 损伤演变 磨损机制

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国产EA4T车轴钢的缺口疲劳性能 被引量：10

6

作者 景启明 曲顺德 +3 位作者 季亚奇 韩维新 王群娣 赵兴龙 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2015年第10期106-110,共5页

在国产EA4T车轴钢上截取光滑和缺口疲劳试样,按照EN13261-2009标准测试了其旋转弯曲疲劳性能,并观察了断口形貌。结果表明:国产EA4T车轴钢的光滑和缺口疲劳强度均满足EN13261-2009的要求,缺口试样的疲劳强度比光滑试样的低30%左右;光滑... 在国产EA4T车轴钢上截取光滑和缺口疲劳试样,按照EN13261-2009标准测试了其旋转弯曲疲劳性能,并观察了断口形貌。结果表明:国产EA4T车轴钢的光滑和缺口疲劳强度均满足EN13261-2009的要求,缺口试样的疲劳强度比光滑试样的低30%左右;光滑试样的裂纹萌生于试样表面,呈单源开裂,缺口试样的裂纹萌生于缺口根部,呈多源开裂;未断缺口试样的缺口根部存在非扩展性裂纹。 展开更多

关键词 ea4t车轴钢 旋转弯曲疲劳 缺口 非扩展裂纹

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EA4T车轴钢脉冲电流加热带状组织的消除 被引量：2

7

作者 王兴安 梁益龙 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2010年第18期191-192,203,共3页

针对国产EA4T车轴钢存在的带状组织问题,采用脉冲电流加热方法对EA4T车轴钢试样进行试验,并按照热模拟整轴心部冷却曲线进行冷却。结果表明,通过电炉加热和脉冲电流加热的复合处理,可部分消除带状组织,先共析铁素体量明显减少,块尺寸细... 针对国产EA4T车轴钢存在的带状组织问题,采用脉冲电流加热方法对EA4T车轴钢试样进行试验,并按照热模拟整轴心部冷却曲线进行冷却。结果表明,通过电炉加热和脉冲电流加热的复合处理,可部分消除带状组织,先共析铁素体量明显减少,块尺寸细化,组织均匀性显著提高。 展开更多

关键词 ea4t车轴钢 脉冲电流 热模拟 带状组织

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车削加工工艺对EA4T车轴钢疲劳性能的影响 被引量：7

8

作者 徐锋 孙奇 +3 位作者 刘鹏涛 赵秀娟 陈春焕 任瑞铭 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期62-67,共6页

对不同工艺车削加工的EA4T车轴钢进行旋转弯曲疲劳试验,研究了车削加工工艺对该钢疲劳性能的影响.结果表明:在不同车削加工工艺下,试验钢轴向残余压应力的最大值与最小值相差50MPa,周向残余拉应力的最大值与最小值相差25MPa,车削加工工... 对不同工艺车削加工的EA4T车轴钢进行旋转弯曲疲劳试验,研究了车削加工工艺对该钢疲劳性能的影响.结果表明:在不同车削加工工艺下,试验钢轴向残余压应力的最大值与最小值相差50MPa,周向残余拉应力的最大值与最小值相差25MPa,车削加工工艺对残余应力的影响不大;不同车削加工工艺下试验钢表面粗糙度均小于0.8μm,且表面粗糙度的最大值与最小值相差0.15μm,车削加工工艺对表面粗糙度的影响不大;当表面粗糙度小于0.8μm时,车削加工工艺对疲劳寿命的影响不大;疲劳断口均分为裂纹源区、裂纹稳态扩展区和瞬断区,且均只有一个裂纹源,疲劳裂纹都是在表面较深车痕的根部萌生并向内扩展. 展开更多

关键词 ea4t车轴钢 车削加工工艺 疲劳裂纹源 粗糙度

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激光熔覆修复EA4T车轴钢显微组织和强度评价 被引量：8

9

作者 肖棚 高杰维 +1 位作者 刘里根 韩靖 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期109-115,共7页

激光熔覆技术可修复表面损伤的高速列车车轴,延长车轴使用寿命,降低车轴报废率。本研究在EA4T车轴钢表面激光熔覆24CrNiMo合金粉末,并探索热处理(HT)对熔覆层性能的影响。利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD... 激光熔覆技术可修复表面损伤的高速列车车轴,延长车轴使用寿命,降低车轴报废率。本研究在EA4T车轴钢表面激光熔覆24CrNiMo合金粉末,并探索热处理(HT)对熔覆层性能的影响。利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)、维氏硬度计及万能试验机分析了熔覆层的组织形貌、显微硬度及拉伸性能。通过四点弯曲疲劳试验测定了试件的疲劳性能。结果表明:熔覆层内部组织主要由胞状枝晶、柱状晶和取向随机的细小枝晶组成。由于熔覆层细晶强化以及回火马氏体的形成,显微硬度、拉伸强度和屈服强度远高于基体。热处理后,由于晶粒粗化和回火索氏体的形成,熔覆层硬度和强度下降、塑韧性提高,并且试样疲劳强度较原始熔覆试样有所下降。熔覆试样呈现出含解理台阶和撕裂棱的微解理型断口,热处理后呈现出含准解理裂纹断口的形貌特征。 展开更多

关键词 激光熔覆 ea4t车轴钢 微观组织 疲劳性能

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缺陷对EA4T车轴钢疲劳性能的影响 被引量：7

10

作者 李行 张继旺 +4 位作者 徐俊生 苏凯新 张金鑫 鲁连涛 吴明泽 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期627-633,共7页

为了研究和准确评估不同尺寸的缺陷对EA4T车轴钢疲劳性能的影响,采用钻孔法在光滑试样表面人为引入缺陷,使用旋转弯曲疲劳试验机对光滑试样和不同尺寸缺陷的试样进行疲劳试验,以获得不同试样的疲劳极限;使用扫描电镜(SEM)观察断口形貌,... 为了研究和准确评估不同尺寸的缺陷对EA4T车轴钢疲劳性能的影响,采用钻孔法在光滑试样表面人为引入缺陷,使用旋转弯曲疲劳试验机对光滑试样和不同尺寸缺陷的试样进行疲劳试验,以获得不同试样的疲劳极限;使用扫描电镜(SEM)观察断口形貌,使用Neuber公式(基于缺口敏感性)和修正的El-Haddad模型(基于断裂力学方法)评估带缺陷试样的疲劳极限.研究结果表明:当试样等效缺陷尺寸小于59.64μm时,其疲劳极限与光滑试样相同,都为360 MPa;当等效缺陷尺寸大于59.64μm时,缺陷会降低光滑试样的疲劳极限,并且引入缺陷尺寸越大,疲劳极限越低;基于Neuber公式预测的疲劳强度能得到较为保守的疲劳强度估算值,而修正的El-Haddad模型可以更好地预测和评估不同尺寸的圆孔型三维缺陷对EA4T车轴钢疲劳强度的影响. 展开更多

关键词 缺陷 ea4t车轴钢 疲劳极限 Neuber公式 El-Haddad模型

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微粒子喷丸工艺对EA4T车轴钢表面性能和疲劳强度的影响 被引量：2

11

作者 朱守东 张继旺 +3 位作者 易科尖 苏凯新 李行 张金鑫 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第14期14181-14186,共6页

研究了不同微粒子喷丸工艺对EA4T车轴钢材料表面性能和疲劳强度的影响。基于9种不同喷丸强度或覆盖率(主要由喷丸时间决定)的微粒子喷丸工艺,探究了微粒子喷丸工艺对EA4T车轴钢表面的粗糙度、三维形貌、残余应力、半高宽(FWHM)和表面晶... 研究了不同微粒子喷丸工艺对EA4T车轴钢材料表面性能和疲劳强度的影响。基于9种不同喷丸强度或覆盖率(主要由喷丸时间决定)的微粒子喷丸工艺,探究了微粒子喷丸工艺对EA4T车轴钢表面的粗糙度、三维形貌、残余应力、半高宽(FWHM)和表面晶粒尺寸的影响。同时进行疲劳实验得出每种工艺的疲劳极限,并分析了试样断口的形貌。微粒子喷丸在材料表面引入了100μm左右的影响层。随着喷丸强度的增加,材料的表面粗糙度增加。在同一喷丸强度下,20 s喷丸表面粗糙度比10 s与30 s喷丸小。喷丸强度和覆盖率对残余应力最大值的影响较小,但对残余应力层深度的影响显著。喷丸后表面的FWHM最大并在深度方向逐渐减小,喷丸强度越大,喷丸对FWHM的影响层越深。随着喷丸强度和覆盖率的增加,微粒子喷丸试样表面晶粒尺寸减小。所有微粒子喷丸试样疲劳破坏均萌生自表面。不同微粒子喷丸工艺对EA4T车轴钢表面性能的影响不同,但是微粒子喷丸均使材料疲劳极限得到显著提高。 展开更多

关键词 ea4t车轴钢 微粒子喷丸 喷丸强度 覆盖率 表面性能 疲劳极限

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表面滚压处理对EA4T车轴钢疲劳性能的影响 被引量：2

12

作者 刘里根 高杰维 +1 位作者 肖棚 韩靖 《工具技术》 北大核心 2023年第2期27-32,共6页

表面强化可提高高速列车车轴疲劳性能,延长使用寿命。对广泛应用于高速列车的EA4T车轴钢表面进行滚压处理,使用激光共聚焦显微镜表征表面形貌和粗糙度;借助光学显微镜分析滚压处理前后试样的显微组织,并采用EBSD测试滚压试样表层晶粒尺... 表面强化可提高高速列车车轴疲劳性能,延长使用寿命。对广泛应用于高速列车的EA4T车轴钢表面进行滚压处理,使用激光共聚焦显微镜表征表面形貌和粗糙度;借助光学显微镜分析滚压处理前后试样的显微组织,并采用EBSD测试滚压试样表层晶粒尺寸;采用显微硬度计测试强化层显微硬度分布并与未处理试样进行对比,采用X射线衍射残余应力分析仪分析其残余应力分布;基于旋转弯曲疲劳试验和扫描电子显微镜下的断口观测分析试样的疲劳性能。研究结果显示:滚压强化后,试样表层发生塑性变形,表面质量得到改善,且形成厚度约为400μm的硬化层,表层产生纳米晶;显微硬度提高了29%,表面最大残余应力为-576MPa,试样显微硬度和残余应力变化趋势一致,均为从表面向心部减小;滚压试样疲劳强度增幅为28%。试验结果表明,滚压是车轴延长寿命的一种有效方式。 展开更多

关键词 ea4t车轴钢 表面滚压处理 残余应力 疲劳性能

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表面超声滚压工艺参数对EA4T车轴表面性能的影响 被引量：4

13

作者 王睿 刘鹏涛 +1 位作者 刘德义 赵秀娟 《热加工工艺》 北大核心 2021年第4期88-92,共5页

采用表面超声滚压技术对EA4T车轴表面进行强化处理;利用正交试验法对表面超声滚压工艺参数进行优化。采用粗糙度仪、显微硬度计和残余应力测试仪分别测量车轴表层处的粗糙度、显微硬度和残余应力;并用扫描电镜观察截面的微观组织。结果... 采用表面超声滚压技术对EA4T车轴表面进行强化处理;利用正交试验法对表面超声滚压工艺参数进行优化。采用粗糙度仪、显微硬度计和残余应力测试仪分别测量车轴表层处的粗糙度、显微硬度和残余应力;并用扫描电镜观察截面的微观组织。结果表明:表面超声滚压可降低EA4T车轴表面粗糙度,获得较高的表面残余压应力,提高车轴表面硬度,并使表层晶粒细化。通过正交试验得出,对粗糙度、表层硬度、硬化层深度和表面残余应力影响最显著的因素分别为进给量、主轴转速、滚压力和主轴转速。本试验条件下选出的最佳工艺参数为主轴转速10 r/min、进给量0.10mm/r、滚压力300 kg。 展开更多

关键词 ea4t车轴钢 工艺参数 表面超声滚压 表面性能 正交试验

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EA4T钢消除带状组织和细化晶粒的新工艺探索 被引量：6

14

作者 张昌裕 雷旻 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2013年第8期182-183,共2页

为了解决EA4T钢存在的带状组织和组织不均匀问题,设计了新的热处理工艺。实验结果表明,经新的热处理工艺处理后,材料中的部分带状组织消除,奥氏体晶粒细化,组织均匀性明显改善,综合力学性能显著提高。

关键词 ea4t车轴钢 带状组织 细化晶粒

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不同加工工艺对EA4T车轴表面性能的影响 被引量：5

15

作者 山荣成 王睿 +2 位作者 蔡卫星 王炳倩 刘鹏涛 《工具技术》 2018年第10期79-83,共5页

对车削加工后的EA4T车轴进行打磨、滚压和超声滚压等工艺的表面强化处理,测量了经过不同工艺处理后车轴圆弧处的表面粗糙度、表面残余应力和表层硬度,对比观察了不同工艺处理后车轴的表面形貌和表层微观组织。结果表明:超声滚压处理的... 对车削加工后的EA4T车轴进行打磨、滚压和超声滚压等工艺的表面强化处理,测量了经过不同工艺处理后车轴圆弧处的表面粗糙度、表面残余应力和表层硬度,对比观察了不同工艺处理后车轴的表面形貌和表层微观组织。结果表明:超声滚压处理的车轴圆弧表面光洁度最好,粗糙度值低至0.074μm;车轴圆弧处车削加工后表面轴向和周向残余应力都为拉应力,经过打磨、滚压和超声滚压处理后都转变为压应力,超声滚压处理后轴向残余压应力达到-770MPa;超声滚压处理车轴的表面硬度值最大,硬化层深度也最深;超声滚压处理后车轴表层微观组织最均匀,且细晶层的厚度最大。 展开更多

关键词 ea4t车轴钢 加工工艺 超声滚压 表面性能

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30mm内径EA4T空心车轴深孔钻削试验 被引量：1

16

作者 刘永彬 邵松涛 贺庆强 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2015年第12期121-123,共3页

空心车轴深孔加工的工艺难度随着孔径减小而增大,为确定30mm内径EA4T空心车轴加工工艺参数的合理取值范围,利用深孔钻床进行了多根空心车轴的深孔钻削加工试验。试验结果表明,为保证顺利断屑并避免刀具过快磨损,进给量取值应在0.12mm/r... 空心车轴深孔加工的工艺难度随着孔径减小而增大,为确定30mm内径EA4T空心车轴加工工艺参数的合理取值范围,利用深孔钻床进行了多根空心车轴的深孔钻削加工试验。试验结果表明,为保证顺利断屑并避免刀具过快磨损,进给量取值应在0.12mm/r左右,主轴转速取值应在600r/min左右,切削液流量取值应在80L/min左右,切削液压力控制在2~3.0MPa之间,按上述工艺参数加工后的空心车轴内孔同轴度、尺寸精度和表面粗糙度等指标全部符合设计要求。 展开更多

关键词 空心车轴 ea4t车轴钢 深孔加工

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试样疲劳性能尺度效应的概率控制体积方法 被引量：8

17

作者 李亚波 宋清源 +3 位作者 杨凯 陈一萍 孙成奇 洪友士 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期1363-1371,共9页

试样尺度、缺口和加载方式通常对材料的疲劳性能具有重要影响.因此,发展关联试样尺度、缺口和加载方式对疲劳强度影响的方法对于从材料疲劳性能到结构件疲劳性能的预测具有重要意义.首先,采用旋转弯曲加载和轴向加载方式对不同几何形状E... 试样尺度、缺口和加载方式通常对材料的疲劳性能具有重要影响.因此,发展关联试样尺度、缺口和加载方式对疲劳强度影响的方法对于从材料疲劳性能到结构件疲劳性能的预测具有重要意义.首先,采用旋转弯曲加载和轴向加载方式对不同几何形状EA4T车轴钢试样进行了疲劳实验.实验结果表明,由于试样尺度的增加,轴向加载下狗骨形试样的疲劳强度明显低于沙漏形试样;相同寿命下,缺口显著降低试样的疲劳强度.疲劳断口扫描电镜观测结果表明,疲劳裂纹均起源于试样表面.沙漏形试样和狗骨形试样疲劳断口大多只有一个裂纹源,而缺口试样疲劳断口均具有多裂纹源特征.然后,采用概率控制体积方法研究了试样尺度、缺口和加载方式对疲劳强度的影响,并与临界距离和应变能密度方法进行了比较.结果表明,概率控制体积方法能够更好地关联试样尺度、缺口和加载方式对EA4T车轴钢疲劳强度的影响.最后,提出一种基于控制体积的结构件疲劳强度预测方法,并用于具有不连续高应力区域车轴钢试样的疲劳强度预测,预测结果与实验结果吻合. 展开更多

关键词 ea4t车轴钢 尺度效应 缺口效应 加载方式 疲劳强度 控制体积方法

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