汽车用奥氏体耐热铸钢在600-950℃的低周疲劳与热机械疲劳行为
发布时间:2020-12-31 04:26
排气歧管是汽车中承温最高的热端部件,最高服役温度可达950 ℃,其主要失效原因是由疲劳、蠕变和氧化等因素共同作用的反相热机械疲劳(OP-TMF)。目前,Nb强化奥氏体耐热铸钢是该部件的主选材料。课题组前人通过调节N/C比控制初生Nb(C,N)形貌建立了三种典型的铸态显微组织模型(草书体型、片块型和块型),并揭示了它们的高温蠕变损伤机理。但是,高温疲劳损伤机理对于该部件的合金设计更为重要。截至目前,有关Nb强化奥氏体耐热铸钢高温疲劳行为和损伤机理的研究报道非常有限。本课题以课题组前人设计的Nb强化奥氏体耐热铸钢为研究对象,通过研究:1)共晶初生Nb(C,N)(以下简称“初生Nb(C,N)”)形貌对于高温性能(组织稳定性、氧化和疲劳)的影响规律,确定了合金筛选准则并遴选出综合性能较优的合金3C2N;2)根据汽车排气歧管的服役条件,系统地研究了合金3C2N在等温低周疲劳(LCF)、反相热机械疲劳(OP-TMF)、高温保载(保持机械应变不变)LCF和高温保载OP-TMF四种条件下的疲劳行为和损伤机制,建立了由简至繁的疲劳相似性准则;3)探索了几种常用高温疲劳寿命预测方法在合金3C2N中的适用性...
【文章来源】:北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:266 页
【学位级别】:博士
【部分图文】:
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【参考文献】:
期刊论文
[1]增压发动机排气歧管开裂问题分析与解决措施[J]. 郑宝龙,武永生,侯文龙,张赛,问伟舟,孙青山. 内燃机与配件. 2016(08)
[2]排气歧管材料的选择及质量控制[J]. 赵新武,王姗姗,张银生. 现代铸铁. 2015(04)
[3]发动机排气歧管用耐热铸钢的研究现状及发展前景[J]. 张鑫,李伟,张义和,曲美兰. 汽车工艺与材料. 2014(03)
[4]316L奥氏体不锈钢高温拉伸时的动态应变时效[J]. 韩鹏程,田荣,沈寅忠,李志刚. 热加工工艺. 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]汽车排气歧管材料现状及发展趋势[J]. 万仁芳. 现代铸铁. 2011(S2)
[7]排气歧管材料更新换代的概况[J]. 李传栻. 现代铸铁. 2011(S2)
[8]发动机排气歧管断裂分析[J]. 李伟,刘柯军,张义和,邹德志. 汽车工艺与材料. 2006(06)
[9]25-12型奥氏体耐热铸钢长期服役过程中碳化物的演变现象[J]. 刘江文,罗承萍,肖晓玲,陈和兴. 金属学报. 2002(02)
[10]汽车发动机排气岐管的优良材质—高硅钼球墨铸铁[J]. 夏兰廷,李晓琴,韦华. 太原重型机械学院学报. 2000(04)
博士论文
[1]新型奥氏体耐热铸钢合金设计和N/C比对其蠕变与凝固行为的影响[D]. 张银辉.北京科技大学 2017
本文编号:2948962
【文章来源】:北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:266 页
【学位级别】:博士
【部分图文】:
图2-3排气温度与发动机输出的关系示意图[1S1??
^ ̄??、^④臓”ipc?⑤⑥?Cemer?_U?pipe??图2-1传统汽车排气系统各部件分布图—??■挪;蝶抓?y^?'ki^WK^7,??进,管?气门?排哪??-riS-f^A?丨刪_丨删"N??\?I?_?I???涡轮增S的原理JE?.利??▲?■牛鼓中涡轮叶片KS3S冲I??4-5?J ̄1/?时带动进气的涡轮??■r-^-r^?.使逬气堆压后送入到??i7i^^rmL?SU—臟??_?/??气体流向指示空气滤漓器??新鲜纪气??图2-2涡轮增压发动机原理示意图??以往?燃烧改善.??I?1——? ̄?^?排气温-??I?一衣1、??1? ̄??g?二?;发动机输出.?\??m??燃料消费率,?i?'??▲一??理论空燃比、->->LT"?i?V—■??低???i^ ̄-^
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【参考文献】:
期刊论文
[1]增压发动机排气歧管开裂问题分析与解决措施[J]. 郑宝龙,武永生,侯文龙,张赛,问伟舟,孙青山. 内燃机与配件. 2016(08)
[2]排气歧管材料的选择及质量控制[J]. 赵新武,王姗姗,张银生. 现代铸铁. 2015(04)
[3]发动机排气歧管用耐热铸钢的研究现状及发展前景[J]. 张鑫,李伟,张义和,曲美兰. 汽车工艺与材料. 2014(03)
[4]316L奥氏体不锈钢高温拉伸时的动态应变时效[J]. 韩鹏程,田荣,沈寅忠,李志刚. 热加工工艺. 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]汽车排气歧管材料现状及发展趋势[J]. 万仁芳. 现代铸铁. 2011(S2)
[7]排气歧管材料更新换代的概况[J]. 李传栻. 现代铸铁. 2011(S2)
[8]发动机排气歧管断裂分析[J]. 李伟,刘柯军,张义和,邹德志. 汽车工艺与材料. 2006(06)
[9]25-12型奥氏体耐热铸钢长期服役过程中碳化物的演变现象[J]. 刘江文,罗承萍,肖晓玲,陈和兴. 金属学报. 2002(02)
[10]汽车发动机排气岐管的优良材质—高硅钼球墨铸铁[J]. 夏兰廷,李晓琴,韦华. 太原重型机械学院学报. 2000(04)
博士论文
[1]新型奥氏体耐热铸钢合金设计和N/C比对其蠕变与凝固行为的影响[D]. 张银辉.北京科技大学 2017
本文编号:2948962
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