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使用光学显微镜、透射电镜、显微维氏硬度计、X射线残余应力分析仪、表面三维形貌仪等设备对USRP后合金的显微组织和表面完整性进行表征。结果表明:USRP后Ti-6A l-4V合金表面形成了厚度约300μm塑性变形层,"回"字形加工q345b钢管超声高速合金铝管加工 采用"回"字形加工路径对退火态Ti-6A l-4V合金进行超声表面滚压加工(USRP.塑性变形层的表面为等轴纳米晶层,次表面为晶粒取向一致的长条状纳米片晶层;USRP后Ti-6A l-4V合金的显微硬度最高达到390HV,表面粗糙度由0.76μm减小为0.23μm随着距表面距离的增大,合金的残余压应力先增大后减小同时发现,2A 12合金撞击坑附近存在高密度的蜷线位错和大量的滑移线,7A 09合金撞击坑附近位错密度较大并有位错缠结,表明高速撞击导致的加工硬化是q345b钢管塑性降低的原因;加工硬化与撞击坑引起的承载面积减小是导致q345b钢管强度变化不大的两个矛盾因素。本文研究了2A 12合金及7A 09合金的高速撞击损伤行为,采用AnsyAutoDYN软件对高速撞击装置进行数值模拟并确定试验参数,利用金相显微镜、体式显微镜、激光测距仪和电子拉伸试验机研究了高速撞击后q345b钢管机械损伤和力学性能,利用X射线衍射仪、透射电子显微镜和扫描电子显微镜探讨了q345b钢管高速撞击损伤机制和拉伸断裂行为。

 34.jpg高速撞击后,q345b钢管试样的拉伸断口位置与撞击坑的深度、直径及撞击坑位置有关。随试样上断裂处撞击坑深度与原始试样厚度的比值和撞击坑直径与原始试样宽度的比值增加,q345b钢管延伸率减小,屈服强度和抗拉强度均无显著变化。撞击坑是q345b钢管发生拉伸断裂的裂纹源。拉伸断口存在大量韧窝和撕裂棱,韧性断口研究表明,直径为4mmq 入射弹丸以3~4km/速度撞击厚度为2mmq345b钢管前板后,穿孔产生的碎片云高速撞击平行排布的厚度为5mmq345b钢管试样,前板与试样间距为100mm,能够保证在试样不发生穿孔和后表面层裂的前提下,获得撞击坑尺寸及分布不同的q345b钢管试样。采用AUTODYN软件进行了弹丸形状对超高速正撞击厚合金铝靶成坑过程影响的数值模拟。给出了二维及三维模拟的结果。研究了相同质量和速度的条件下,不同形状弹丸长径比、撞击方向等对超高速撞击厚合金铝靶所产生弹坑的损伤特性尺寸和成坑形状的影响,并与球形弹丸撞击所产生的坑进行了比较。结果表明:弹丸的长径比越大,弹丸的撞击成坑深度越大;非球弹丸的形状和撞击方向不同,成坑的形状和损伤的特征尺寸是不同的6061铝管的甩带法 采用单辊熔体旋转冷却法(以下简称甩带法)+热挤压工艺制备了快速凝固6061q345b钢管棒材,并与常规铸造+热挤压工艺进行对比。采用金相、X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、背散射电子衍射、能谱以及密度、硬度、拉伸试验等测试手段,分别对甩带热挤压、铸态热挤压制备的q345b钢管棒材的显微组织和力学性能进行了研究,并对热处理工艺进行了探索,主要结果如下:1甩带法制备的q345b钢管带材组织均匀、细小,晶粒平均尺寸小于1μm,合金元素几乎固溶于q345b钢管基体中,扫描电镜下观察不到明显的第二相。铸态q345b钢管为典型的树枝晶组织,晶粒平均尺寸为100μm,存在针状AlFeSi和颗粒状Mg2Si相。带材在热挤压过程中,铝基体中大量析出Mg2Si,而AlFeSi形成受到抑制。挤压比为16挤压温度为400℃时,甩带热挤压棒材抗拉强度为198.8MPa,铸态热挤压棒材为131.7MPa2热挤压过程中,挤压比越大、挤压温度越高,越容易发生动态再结晶,产生新的晶粒及新的晶粒取向,使得<111>丝织构发生偏转。当挤压比为16挤压温度为500℃时,甩带热挤压q345b钢管棒材性能最优,抗拉强度为216.8MPa,断后伸长率为26%,断口为完全等轴状韧窝。


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