张永健
- 作品数：24 被引量：106H指数：7
- 供职机构：北京交通大学机械与电子控制工程学院更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：金属学及工艺一般工业技术交通运输工程化学工程更多>>
- 硫化物形貌对非调质钢力学性能各向异性的影响被引量：15
- 2019年
- 为了明确硫化物变性处理前后材料力学性能各向异性的变化规律,利用金相显微镜、SEM、拉伸及冲击试验机研究了工业生产的具有不同硫化物形貌特征(硫化物变性与未变性处理)的35MnVS非调质钢锻态力学性能的各向异性。结果表明,经变性处理后硫化物由未经变性处理的细长条状向短棒状或纺锤状转变,硫化物长宽比在1～8范围内的个数比例由未经变性处理的不到40%提高到变性处理后的90%以上,且分布更加均匀,组织有所细化。硫化物变性处理能够明显地降低试验钢塑性和韧性的各向异性,断面收缩率和冲击功的各向异性分别减小了约10%和34%,横向断口形貌由脆性的朽木分层状向韧窝韧性断裂转变。
- 王占花惠卫军张永健张念郑文超
- 关键词：非调质钢硫化物力学性能各向异性
- 49MnVS非调质钢锻造过程中硫化物和力学性能变化被引量：2
- 2019年
- 利用金相显微镜、SEM、拉伸及冲击试验机研究了49MnVS非调质钢在锻造过程中硫化物和力学性能的变化规律。结果表明,随着变形程度的增加及锻造温度的降低,硫化物变细变长,长宽比逐渐增加,单位面积中硫化物数量有所增加;铁素体含量逐渐增加,组织不断细化,其中锻造温度的影响更为显著。随着锻造温度的降低,抗拉强度逐渐降低而屈服强度逐渐提高;纵向的塑性和韧性逐渐提高,而横向的韧性有所降低,塑性变化不明显。试验钢的塑性和韧性各向异性显著,且各向异性随变形程度的提高和锻造温度的降低而有所增加。
- 王占花惠卫军张永健郝彦英戴观文
- 关键词：非调质钢硫化物变形温度力学性能
- 回火对钒钛微合金化Mn-Cr系贝氏体型非调质钢组织和性能的影响被引量：6
- 2020年
- 为了进一步优化贝氏体非调质钢锻件的组织和性能,采用组织观察、力学性能测试等方法研究了回火温度(200~500℃)对一种钒钛微合金化Mn-Cr系贝氏体型非调质钢锻后微观组织及力学性能的影响。结果表明,实验用钢锻态时的组织为板条状下贝氏体+粒状贝氏体的混合组织。随着回火温度升高,组织逐渐发生回复,马氏体/奥氏体(M/A)组元逐渐分解,并析出细小的渗碳体;回火温度提高到500℃时,M/A组元完全分解,渗碳体球化。随着回火温度升高,实验用钢的抗拉强度逐渐降低,从锻态的1418 MPa逐渐降低到500℃回火时的1094 MPa;而屈服强度则呈现先缓慢增加后降低的变化趋势,在400℃回火时达到峰值;屈强比由锻态时的0.73逐渐升高至500℃回火时的0.93。与强度变化趋势不同,实验用钢的冲击功随回火温度呈现先增加后降低,最后再增加的变化特征,在400℃回火时冲击吸收功最小,呈现出一定的回火脆性;而500℃回火后冲击功最大,较锻态样品提高约27%。因此,对实验用钢锻后进行适当的回火处理,有利于获得与调质合金钢相当的良好综合力学性能,从而有助于扩大其应用范围。
- 王占花惠卫军谢志奇张永健赵晓丽
- 关键词：贝氏体型非调质钢回火温度力学性能
- 加热温度对热成形中锰钢氢脆敏感性的影响被引量：1
- 2024年
- 对0.1C–5Mn中锰钢在不同温度(850、950和1000℃)加热后进行热成形处理,利用电化学预充氢、慢应变速率拉伸及氢渗透实验等研究了加热温度对其氢脆敏感性的影响.结果表明,试验钢在不同温度加热后进行热成形处理,其组织全部为马氏体,同时因自回火而生成一定量的ε-碳化物,且随着加热温度的升高,原奥氏体晶粒尺寸增加,而试验钢的强度和塑性逐渐降低.当加热温度为850℃时获得了较好的强度与塑性配合,强塑积为22 GPa·%.随着加热温度升高,充氢样中的可扩散氢含量明显降低而非可扩散氢含量有所增加,而以相对缺口抗拉强度损失表征的氢脆敏感性指数及有效氢扩散系数呈现先升高后显著降低的变化趋势,当加热温度为1000℃时,氢脆敏感性最低.进一步断口分析表明,试验钢充氢断口起裂区均为沿着原奥氏晶界的沿晶断裂.试验钢的这种氢脆断裂行为主要与热成形中锰钢的强度水平及自回火析出的ε-碳化物有关.与常用的传统热成形钢22MnB5相比,试验钢的氢脆敏感性较高,这主要与其M_(s)点(马氏体转变开始温度)较低而使得自回火程度较低等有关.
- 赵晓丽张永健王存宇惠卫军
- 关键词：中锰钢氢脆敏感性热成形
- 控轧控冷中碳非调质钢的高周疲劳性能被引量：10
- 2019年
- 采用中碳非调质钢制造的轴类等零件常承受交变载荷,因而对钢材疲劳性能具有高的要求。为了评估控轧控冷工艺生产的非调质钢棒材的疲劳性能,利用旋转弯曲疲劳试验机研究了一种常用的钒微合金化中碳非调质钢38MnVS及对比钢38MnS的高周疲劳性能。结果表明,与38MnS钢相比,38MnVS钢中铁素体体积分数增加,组织明显细化;相分析表明约有54%的钒处于M(C,N)相中,且尺寸小于10 nm的M(C,N)粒子质量分数为32%,这些细小粒子的析出强化增量约为116 MPa。38MnVS钢的疲劳极限较38MnS钢提高了62 MPa,提高幅度约为18%;疲劳极限比从38MnS钢的0.43提高到38MnVS钢的0.48。M(C,N)相的析出强化及组织细化是38MnVS钢较38MnS钢具有优异疲劳性能的主要原因,但其疲劳性能仍低于锻态非调质钢。根据试验结果及文献数据,给出了预测铁素体+珠光体型非调质钢疲劳极限的简便方法。
- 王占花惠卫军张永健郝彦英戴观文
- 关键词：非调质钢控轧控冷高周疲劳钒
- 20Cr2Ni4渗碳钢的高周疲劳性能研究
- 由于传动系统需要在复杂的工况和恶劣的工作环境下承受很大的交变应力，所以相应的钢材一般需要进行表面强化处理使其具有良好的疲劳性能及强韧性配合。本文针对目前工业生产的传动系统用20Cr2Ni4 钢，采用旋转弯曲疲劳试验研究其...
- 肖娜惠卫军王占花张永健赵晓丽
- 关键词：20CR2NI4钢渗碳热处理高周疲劳非金属夹杂物
- 终轧温度对2205/Q345C复合板界面组织和力学性能的影响被引量：1
- 2021年
- 采用真空对称组坯+热轧法制备2205/Q345C复合钢板,研究了终轧温度对复合板界面微观组织、元素扩散、硬度分布及剪切强度的影响。结果表明:终轧温度为950~1100℃时2205/Q345C复合板的界面结合良好,基层Q345C钢板为铁素体+珠光体组织,复层2205双相不锈钢为奥氏体+铁素体组织。在界面附近,Q345C钢中的C向2205钢中扩散形成了脱碳层,而2205钢形成了"渗碳层",且二者的深度均随终轧温度的增加而增加。2205钢中的Cr、Ni元素向Q345C钢中连续扩散,Cr原子扩散的剧烈程度高于Ni原子,扩散距离大于Ni原子,且二者的扩散距离均随终轧温度的升高而增加。随着终轧温度的升高,复合板的硬度变化不大,在界面附近2205钢硬度最高而Q345C钢硬度值最低,而界面的剪切强度略有降低,但均大于420 MPa,符合GB/T 8165—2008《不锈钢复合板和钢带》中剪切强度≥210 MPa的要求,且剪切断口中裂纹源区面积减小。终轧温度为950~1100℃时2205/Q345C复合板均获得了良好的力学性能。
- 张永健陈俊宏陈祯王娇娇惠卫军王小勇杨建炜
- 关键词：不锈钢复合板终轧温度力学性能
- 钢桥高强度螺栓抗延迟断裂研究
- 2024年
- 为有效管控钢桥高强度螺栓(高栓)延迟断裂的发生,采用现状调研、有限元法和试验研究等方法分析高栓断裂原因,研究高栓用钢抗延迟断裂性能提升措施,并研发了高栓轴力精准监控技术。结果表明:高栓延迟断裂比例极低,但属于关键问题,应尽量避免;高栓断裂位置多在螺栓头与直杆、直杆与丝杆、丝杆与螺母交界处应力集中部位,超拧会显著增加延迟断裂概率,高栓材料强度高使其氢脆敏感性大、应力集中,这是导致高栓氢致延迟断裂的主要原因;建议既有10.9级高栓用钢抗拉强度上限采用1190 MPa,研制的新型高栓用钢SRQS1可有效提升原材料的抗延迟断裂性能;研发的钢桥高栓连接施工智能管控系统及提出的基于超声波测量的在役高栓轴力测试方法,为高栓施工期和运营期轴力的精准监控提供了重要支撑。
- 赵欣欣张骏潘永杰范芳雄张永健
- 关键词：钢桥高强度螺栓有限元法
- 硫化物变性处理45MnVS非调质钢的高周疲劳性能被引量：8
- 2021年
- 长条状的硫化物夹杂往往会导致热轧/锻造含硫钢的力学性能呈现出明显的各向异性。为了明确硫化物变性处理铁素体-珠光体型非调质钢的疲劳性能各向异性,采用轴向力控制高频疲劳试验机(应力比R=-1)研究了工业生产的45MnVS非调质钢锻态及调质态的高周疲劳断裂行为。结果表明,试验料纵向样中的MnS夹杂分布较为均匀,多呈短棒状或纺锤形,平均长宽比为3.4±1.7。与未变性处理的含硫非调质钢相比,试验料塑性和韧性的各向异性得到显著降低。锻态与调质态横向样的疲劳性能略低于纵向样,调质态样的疲劳极限比(0.52~0.54)明显高于锻态样(0.46)。在ΔK值大于约35MPa·m^(1/2)时,横向样的疲劳裂纹扩展速率略大于纵向样。疲劳断口分析表明,2种状态横向样的疲劳裂纹均主要起源于钢中条棒状MnS夹杂,且调质态样受影响的程度更大。上述结果表明,试验钢硫化物变性处理后的疲劳性能各向异性很小,锻态组织的各向异性程度略低于调质态组织,但后者具有更为优异的疲劳性能。
- 王占花惠卫军张永健赵晓丽郝彦英戴观文
- 关键词：非调质钢硫化物高周疲劳各向异性
- 微重力下气液分离特性的数值模拟被引量：3
- 2014年
- 微重力下离心式气液分离技术以分离环境不受重力条件的影响而广泛应用于航天器流体技术、环境控制与生命保障系统等领域.本文对微重力工况下离心式气液分离特性进行了数值模拟研究,通过正交实验法分析在转速、入口速度、含气量、黏度、温度综合作用时,各因素影响的主次关系.结果表明,转速、含气量、温度、黏度对分离效率的影响比较明显,且随转速、含气量、温度的增加,分离效率逐渐增加,而随黏度的增加分离效率逐渐降低,入口速度对分离效率的影响较小,这与美国地面实验的趋势大致相同,分离效率在92％～94％范围内.研究结果可为我国空间站环控生保技术采用蒸汽压缩蒸馏方法进行尿液分离的进一步研究提供基础数据.
- 杨飞张永健
- 关键词：微重力数值模拟
