排氣歧管是汽車中承溫最高的熱端部件,最高服役溫度可達950 ℃,其主要失效原因是由疲勞、蠕變和氧化等因素共同作用的反相熱機械疲勞（OP-TMF）。目前,Nb強化奧氏體耐熱鑄鋼是該部件的主選材料。課題組前人通過調(diào)節(jié)N/C比控制初生Nb（C,N）形貌建立了三種典型的鑄態(tài)顯微組織模型（草書體型、片塊型和塊型）,并揭示了它們的高溫蠕變損傷機理。但是,高溫疲勞損傷機理對于該部件的合金設計更為重要。截至目前,有關Nb強化奧氏體耐熱鑄鋼高溫疲勞行為和損傷機理的研究報道非常有限。本課題以課題組前人設計的Nb強化奧氏體耐熱鑄鋼為研究對象,通過研究:1)共晶初生Nb（C,N）（以下簡稱“初生Nb（C,N）”）形貌對于高溫性能（組織穩(wěn)定性、氧化和疲勞）的影響規(guī)律,確定了合金篩選準則并遴選出綜合性能較優(yōu)的合金3C2N;2)根據(jù)汽車排氣歧管的服役條件,系統(tǒng)地研究了合金3C2N在等溫低周疲勞（LCF）、反相熱機械疲勞（OP-TMF）、高溫保載（保持機械應變不變）LCF和高溫保載OP-TMF四種條件下的疲勞行為和損傷機制,建立了由簡至繁的疲勞相似性準則;3)探索了幾種常用高溫疲勞壽命預測方法在合金3C2N中的適用性... 

【文章來源】：北京科技大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：266 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖２－３排氣溫度與發(fā)動機輸出的關系示意圖［１Ｓ１??

＾￣??、＾④臓”ｉｐｃ?⑤⑥?Ｃｅｍｅｒ?＿Ｕ?ｐｉｐｅ??圖２－１傳統(tǒng)汽車排氣系統(tǒng)各部件分布圖—??■挪；蝶抓?ｙ＾?＇ｋｉ＾ＷＫ＾７，??進，管?氣門?排哪??－ｒｉＳ－ｆ＾Ａ?丨刪＿丨刪＂Ｎ??＼?Ｉ?＿?Ｉ???渦輪增Ｓ的原理ＪＥ?．利??▲?■牛鼓中渦輪葉片ＫＳ３Ｓ沖Ｉ??４－５？Ｊ￣１／?時帶動進氣的渦輪??■ｒ－＾－ｒ＾?．使逬氣堆壓后送入到??ｉ７ｉ＾＾ｒｍＬ?ＳＵ—臟??＿?／??氣體流向指示空氣濾漓器??新鮮紀氣??圖２－２渦輪增壓發(fā)動機原理示意圖??以往?燃燒改善．??Ｉ?１——?￣?＾?排氣溫－??Ｉ?一衣１、??１?￣??ｇ?二?；發(fā)動機輸出．?＼??ｍ?？燃料消費率，?ｉ?＇??▲一??理論空燃比、－＞－＞ＬＴ＂?ｉ?Ｖ—■??低???ｉ＾￣－＾

氣體流向指示空氣濾漓器??新鮮紀氣??圖２－２渦輪增壓發(fā)動機原理示意圖??以往?燃燒改善．??Ｉ?１——?￣?＾?排氣溫－??Ｉ?一衣１、??１?￣??ｇ?二?；發(fā)動機輸出．?＼??ｍ?？燃料消費率，?ｉ?＇??▲一??理論空燃比、－＞－＞ＬＴ＂?ｉ?Ｖ—■??低???ｉ＾￣－＾１???：???富油?１４．７?２２?貧油??空燃比??圖２－３排氣溫度與發(fā)動機輸出的關系示意圖［１Ｓ１??－４

【參考文獻】：
期刊論文
[1]增壓發(fā)動機排氣歧管開裂問題分析與解決措施[J]. 鄭寶龍,武永生,侯文龍,張賽,問偉舟,孫青山.  內(nèi)燃機與配件. 2016(08)
[2]排氣歧管材料的選擇及質(zhì)量控制[J]. 趙新武,王姍姍,張銀生.  現(xiàn)代鑄鐵. 2015(04)
[3]發(fā)動機排氣歧管用耐熱鑄鋼的研究現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J]. 張鑫,李偉,張義和,曲美蘭.  汽車工藝與材料. 2014(03)
[4]316L奧氏體不銹鋼高溫拉伸時的動態(tài)應變時效[J]. 韓鵬程,田榮,沈寅忠,李志剛.  熱加工工藝. 2012(16)
[5]Effect of cooling rate on MC carbide in directionally solidified nickel-based superalloy under high thermal gradient[J]. Zhang Weiguo 1,Liu Lin 2,and Fu Hengzhi 2 (1.College of Mechanical & Electronic Engineering,Northwest A & F University,Yangling 712100,China;2.State Key Laboratory of Solidification Processing,Northwestern Polytechnical University,Xi’an 710072,China).  China Foundry. 2012(01)
[6]汽車排氣歧管材料現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 萬仁芳.  現(xiàn)代鑄鐵. 2011(S2)
[7]排氣歧管材料更新?lián)Q代的概況[J]. 李傳栻.  現(xiàn)代鑄鐵. 2011(S2)
[8]發(fā)動機排氣歧管斷裂分析[J]. 李偉,劉柯軍,張義和,鄒德志.  汽車工藝與材料. 2006(06)
[9]25-12型奧氏體耐熱鑄鋼長期服役過程中碳化物的演變現(xiàn)象[J]. 劉江文,羅承萍,肖曉玲,陳和興.  金屬學報. 2002(02)
[10]汽車發(fā)動機排氣岐管的優(yōu)良材質(zhì)—高硅鉬球墨鑄鐵[J]. 夏蘭廷,李曉琴,韋華.  太原重型機械學院學報. 2000(04)

博士論文
[1]新型奧氏體耐熱鑄鋼合金設計和N/C比對其蠕變與凝固行為的影響[D]. 張銀輝.北京科技大學 2017



本文編號：2948962