汽車用奧氏體耐熱鑄鋼在600-950℃的低周疲勞與熱機(jī)械疲勞行為
發(fā)布時間:2020-12-31 04:26
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(dá)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(jī)械疲勞(OP-TMF)。目前,Nb強(qiáng)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(jī)理。但是,高溫疲勞損傷機(jī)理對于該部件的合金設(shè)計更為重要。截至目前,有關(guān)Nb強(qiáng)化奧氏體耐熱鑄鋼高溫疲勞行為和損傷機(jī)理的研究報道非常有限。本課題以課題組前人設(shè)計的Nb強(qiáng)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(zhǔn)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(jī)械疲勞(OP-TMF)、高溫保載(保持機(jī)械應(yīng)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(jī)制,建立了由簡至繁的疲勞相似性準(zhǔn)則;3)探索了幾種常用高溫疲勞壽命預(yù)測方法在合金3C2N中的適用性...
【文章來源】:北京科技大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:266 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]增壓發(fā)動機(jī)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(jī)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(jī)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(yīng)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(jī)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(xué)報. 2002(02)
[10]汽車發(fā)動機(jī)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(jī)械學(xué)院學(xué)報. 2000(04)
博士論文
[1]新型奧氏體耐熱鑄鋼合金設(shè)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(xué) 2017
本文編號:2948962
【文章來源】:北京科技大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:266 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
圖2-3排氣溫度與發(fā)動機(jī)輸出的關(guān)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(jìn),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(jìn)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(jì)氣??圖2-2渦輪增壓發(fā)動機(jī)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(jī)輸出.?\??m??燃料消費(fèi)率,?i?'??▲一??理論空燃比、->->LT"?i?V—■??低???i^ ̄-^
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期刊論文
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[4]316L奧氏體不銹鋼高溫拉伸時的動態(tài)應(yīng)變時效[J]. 韓鵬程,田榮,沈寅忠,李志剛. 熱加工工藝. 2012(16)
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[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(jī)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(xué)報. 2002(02)
[10]汽車發(fā)動機(jī)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(jī)械學(xué)院學(xué)報. 2000(04)
博士論文
[1]新型奧氏體耐熱鑄鋼合金設(shè)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(xué) 2017
本文編號:2948962
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