王宗申
- 作品数：26 被引量：41H指数：4
- 供职机构：山东理工大学机械工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金山东省自然科学基金山东省优秀中青年科学家科研奖励基金更多>>
- 相关领域：金属学及工艺电子电信机械工程一般工业技术更多>>
- 限制模压变形制备超细晶纯铜板材及其耐腐蚀性能
- 2018年
- 通过限制模压变形制备超细晶纯铜板材,研究变形道次对纯铜的微观组织、力学性能及变形均匀性的影响,采用极化法、电位时间曲线、浸泡试验等研究限制模压变形前后纯铜板材的耐腐蚀性能变化。结果表明,限制模压变形能够有效细化纯铜的微观组织并改善其力学性能。3道次变形后,纯铜的晶粒尺寸由退火态的30μm减小到500 nm左右,平均显微硬度由41.4 HV提高至82.5 HV,变形均匀性也得到显著改善。同时,电化学腐蚀和浸泡腐蚀试验分析结果表明,晶粒尺寸效应与塑性变形均匀程度共同决定限制模压变形纯铜板材的耐腐蚀性能,而变形均匀性的影响效果更为明显。随着变形道次的增加,纯铜板材的局部腐蚀现象逐渐缓解,腐蚀过程更为均匀,耐腐蚀性能得到一定程度的提高。
- 王宗申管延锦崔惟春方晓英潘尧坤
- 关键词：剧烈塑性变形耐腐蚀性能变形均匀性
- 纯铝板材限制模压变形强化后的热稳定性被引量：1
- 2014年
- 借助拉伸试验、维氏显微硬度测试、TEM与EBSD等表征手段,研究了限制模压变形道次与变形后退火对纯铝板材微观组织与力学性能的影响规律。经过多道次的限制模压变形,材料晶粒尺寸由初始退火态的约30μm细化至亚微米级,强度、硬度显著提高。在回复阶段变形材料出现退火强化现象,且在300℃退火时仍保持良好的热稳定性。超细晶材料的退火强化现象主要由晶界位错源抑制强化引起,并与退火温度和应变累积量密切相关。材料晶粒组织在变形及退火过程中主要以小角度晶界为主,且应变累积的不均匀性始终存在。变形后期表面微裂纹的出现对材料的力学性能造成不良影响。2道次模压变形板材在300℃下退火1 h后的综合性能最优。
- 王宗申管延锦姜良斌
- 关键词：力学性能
- 铜基镍镀层双金属高温热疲劳研究
- 2017年
- 结合双辊薄带连铸结晶辊工作状况,通过自主设计实验装置,研究了铜基镍镀层双金属试样高温热疲劳损伤机理,观察分析了热疲劳裂纹的萌生以及扩展规律。结果表明,在疲劳裂纹的扩展及合并过程中,仅有一条主裂纹持续扩展;研究还发现,加热温度的升高和接触加热时间增加时,相同交变次数下的试样疲劳裂纹扩展长度增大,且随着交变次数的增加,裂纹长度扩展速度有所减缓。
- 任青文朱光明董一杨振宇翟晓庆王宗申
- 关键词：双辊薄带连铸热疲劳
- 球墨铸铁表面复合微织构在干摩擦条件下的摩擦磨损行为研究
- 2025年
- [目的]为了提高球墨铸铁表面的耐摩擦磨损性能,考察了织构化球墨铸铁表面喷涂纯PTFE及以PTFE为主要原材料的复合涂层后的摩擦磨损行为。[方法]采用激光连续扫描的方式在球墨铸铁表面原位诱导生成不规则微织构阵列,并喷涂PTFE涂层和含有氧化铝纳米颗粒等材料的PTFE复合涂层。通过对表面硬度、磨损形貌、摩擦因数、磨损率、摩擦深度等方面的测试,探究球墨铸铁表面复合微织构在干摩擦下的摩擦行为及磨损机理。[结果]氧化铝/PTFE复合涂层较PTFE涂层具有更高的硬度和耐磨性,形成了更耐磨的润滑层。微织构能够储存一定量的涂层材料,在基体与摩擦副持续摩擦的过程中缓慢释放出涂层材料,对表面起到进一步的减摩作用。氧化铝复合涂层和微织构同时对球墨铸铁起到减摩抗磨的作用。相比于无织构的球墨铸铁试样,复合涂层微织构试样在平均摩擦因数和摩擦副磨损率方面分别减小了77%和88%,磨损形貌也大有改善,表面划痕小,只出现轻微的犁沟现象。[结论]表面微织构化及涂覆含氧化铝的PTFE纳米复合涂层可赋予球墨铸铁在干摩擦条件下优异的减摩抗磨性能。
- 纪成龙石智慧王宗申朱胜旺王志文
- 关键词：球墨铸铁微织构激光烧蚀聚四氟乙烯纳米复合涂层
- 激光冲击强化对增材制造镁合金表面完整性的影响
- 2025年
- 目的改善增材制造镁合金的表面完整性。方法利用激光冲击强化技术对选区激光熔化制备的AZ91镁合金板材进行不同冲击次数的表面后处理。通过扫描电子显微镜与激光共聚焦显微镜、显微硬度测量和残余应力测试分析,分别评价增材制造镁合金的表面形貌及粗糙度、显微硬度和残余应力水平,并通过光学显微镜、电子背散射衍射和X射线衍射对增材制造镁合金的微观组织和气孔缺陷进行分析。结果激光冲击强化后,试样表面未熔颗粒及其团聚现象得到改善,表面区域平整光滑,粗糙度随冲击次数的增加逐渐降低(由初始的15.47μm降低至8.87μm),降幅约43%;表面显微硬度由103.04HV提高至160.81HV,提高幅度约为56%,截面显微硬度沿深度方向呈梯度分布且在冲击2次时最为显著,影响深度约为400μm;表面残余压应力由初始的3.52 MPa增至24.02 MPa。同时,激光冲击强化试样内部孔洞缺陷数量大幅下降且孔洞形态发生改变,并在近表层形成梯度微观结构与晶粒细化。结论在激光诱导的高温高压等离子体冲击波的力学效应与热效应的共同作用下,增材制造镁合金试样的表面完整性得到显著改善。
- 王文泉赵新甜于文慧郑宏宇王宗申
- 关键词：激光冲击强化选区激光熔化增材制造AZ91镁合金
- 纯铜微尺度激光冲击强化过程数值模拟研究被引量：2
- 2023年
- 借助ABAQUS软件建立了微尺度激光冲击强化(micro-scale laser shock peening,μLSP)过程的有限元模型,对T2纯铜的μLSP过程进行了数值模拟,分析了μLSP过程中纯铜的位移、塑性应变和等效应力的动态响应情况以及残余应力的分布规律。结果表明,冲击波作用到纯铜表面后,极短时间内便可达到纯铜的动态屈服极限。纯铜表面的位移影响区域直径约为激光光斑的2倍,并在27 ns时达到位移最大值约0.85μm。随着冲击波压力的加载,纯铜产生加工硬化,塑性应变和等效应力的最大值均出现在加载区域内部的近表层处,分别约为0.062 MPa和297 MPa。μLSP后纯铜表面激光辐照区域主要表现为残余压应力,最大值约为199 MPa,影响深度达40μm。在激光辐照区域表面边缘存在一定的残余拉应力,产生“残余应力洞”。同时,μLSP工艺试验结果与数值模拟结果基本一致,从而验证有限元模型的合理性与可靠性。
- 陈磊王宗申郑宏宇王宗申于文慧高珊
- 关键词：数值模拟有限元分析塑性变形残余应力
- 限制模压变形和超声喷丸复合工艺对AZ31镁合金表层组织及硬度的影响被引量：3
- 2021年
- 以AZ31镁合金板材为实验材料,先对其进行限制模压变形,再利用超声喷丸技术进行表面处理,研究限制模压变形和超声喷丸复合工艺对材料表层组织和硬度的影响。结果表明:限制模压变形和超声喷丸具有叠加效果,该复合工艺相对于单一工艺能进一步减小AZ31镁合金的晶粒尺寸,增强表面硬度。经复合工艺处理后,AZ31镁合金的最小平均晶粒尺寸为7.52μm,相比于原始试样细化43.16%;表面硬度最高达到236 HV,相比于原始试样提高306.90%。此外,与限制模压变形相比,超声喷丸对AZ31镁合金表层组织和硬度的影响更加明显。其中,随着喷丸时间的增加,晶粒逐渐细化,硬度不断升高,但当处理时间达到400 s时,晶粒尺寸不再有明显减小,硬度达到一定极限不再变化。
- 黄庆国朱立华王宗申管延锦陈浩于从潇
- 关键词：AZ31镁合金超声喷丸晶粒细化
- 基于有限元分析技术的等强度轮辋设计研究被引量：1
- 2011年
- 等强度(变截面)轮辋是国际钢轮行业的先进技术之一。采用有限元分析方法研究了等强度轮辋结构参数变化对轮辋应力水平的影响,以在相同条件下,轮辋等效应力总体水平低且波动小为目标,实现了基于CAE分析技术的车轮等强度轮辋设计方案优选,对等强度轮辋的合理设计具有一定指导作用。
- 张红梅王翔王宗申管延锦
- 关键词：车轮有限元分析
- 电沉积法制备极端润湿性表面及其润湿行为研究
- 2019年
- 采用一步电沉积法在纯铜表面制备了镍镀层,研究了预处理方式和电沉积时的电流密度对镍镀层表面润湿性、粗糙度和形貌的影响.通过纯锡和纯铝凝固试验探讨了镍镀层表面润湿性对金属凝固行为的影响.水滴在采用砂纸打磨和电化学抛光预处理基体表面镍镀层上都能够完全铺展,说明镍镀层满足极端润湿性要求.纯锡液在砂纸打磨和电化学抛光预处理基体表面镀镍层上凝固后的接触角分别约为24.2°和30.0°,而纯铝在其上凝固后的平均显微硬度分别为33.70 HV和30.24 HV.这间接证明了镀层表面润湿性对金属凝固行为产生了影响.
- 丁明凯朱光明王岩伟闵范磊殷继丽高绪杰曹晓琳郭娜娜王宗申
- 关键词：电沉积润湿性电化学抛光显微硬度
- 微沟槽多道次滚压工艺参数分析及优化被引量：2
- 2022年
- 针对微沟槽多道次滚压成形工艺存在微沟槽成形高度不足、板材变形严重、轧制力过高的问题,建立了多道次滚压的有限元模型,并结合响应面法对多道次滚压的工艺参数进行了分析。以辊缝间隙Δh、滚压速度v、摩擦因数μ和辊轮直径D为设计变量,应用中心复合实验设计方法设计了响应面实验,得到孔型填充率η、板材延长长度ΔL以及轧制力F的响应面预测模型。通过分析响应面图,总结出各项工艺参数对响应值的交互影响规律,并通过多目标优化获得了最优工艺参数组合。结果表明,使用优化后的工艺参数进行滚压可使孔型填充率η达81.21%,板材延长长度降低了39.6%,轧制力降低了21.1%。
- 王回航高绪杰朱光明常征郭娜娜王宗申朱立华
- 关键词：减阻有限元模拟
