Cold compaction of ceramic powder: Computational analysis of the effect of pressing method and die shape

This paper deals with a computational analysis of the influence of the pressing method and part geometry on the final density distribution in the cold compaction process of ceramic alumina powders. The analysis is based on the explicit finite-element model proposed and validated in a previous study. The mechanical behavior of the processing material is described using a multisurface elastoplastic model, the modified Drucker-Prager/Cap model Published in Prikladnaya Mekhanika, Vol. 43, No. 10, pp. 129–134, October 2007.     

稀土复合变质对新型铸造热锻模具钢组织与性能的影响

研究了稀土复合变质对新型铸造热锻模具钢（CHD钢）组织与性能的组织。结果表明，稀土复合变质能细化晶粒，并且随着稀土量的增加。细化效果明显；加入适量的稀土复合变质后，夹杂物数量明显减少，夹杂物趋于球化并均匀地分布在钢中，形态和分布得以了改善，向钢中加入稀土进行复合变质，能促进贝氏体、奥氏体和位错亚结构的形成，细化马氏体板条。当残留稀土含量为0.02%时，CHD钢的硬度、强度变化不大，断裂韧性（KIC）和疲劳裂纹扩展门槛值（△Kth）有所提高，冲击韧性、延伸率、断面收缩率提高了近一倍，抗热疲劳性能也最好。     

Das Düsenschwellphänomen beim Austritt einer wandhaftenden anorganischen Glasschmelze aus Strangpreßwerkzeugen mit nichtkreisförmigem Öffnungsquerschnitt

Zusammenfassung Eine ausgeprägte Strangaufweitung tritt bei anorganischen Glasschmelzen dann auf, wenn bei schleichender Strömung eine Haftung zwischen der Wand des Matrizenkanals und dem strömenden Medium gegeben ist. Sie rührt dabei von der Umorientierung der Geschwindigkeitsverteilung von einem parabelförmigen zu einem kastenförmigen Profil her.In den experimentellen Untersuchungen konnte festgestellt werden, daß oberhalb einer bestimmten Kanallänge, d. h. bei ausgeprägten Strömungsverhältnissen im Preßwerkzeug die flächenbezogene Strangaufweitung konstant und dabei insbesondere unabhängig von der Profilform etwa 29% beträgt. Daraus wird gefolgert, daß dieser Betrag dem linearen Wert für den zweidimensionalen Fall des unendlich ausgedehnten Spaltes entsprechen muß.In einer theoretischen Analyse wurde die Berechnung dieses Falles ausgehend von der Stokes-Gleichung mit Hilfe der Methode der finiten Elemente durchgeführt. Aus der sich daraus ergebenden Druck- und Geschwindigkeitsverteilung konnte schließlich die Kontur des austretenden Stranges sowie dessen Endhöhe ermittelt werden.Ein Vergleich der experimentell und rechnerisch ermittelten Werte für die Strangaufweitung zeigt dabei eine recht gute Übereinstimmung und bestätigt dadurch auch die weitgehende Unabhängigkeit der flächenbezogenen Aufweitung von der Querschnittsform des Stranges.

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Inorganic glass melts are showing a characteristic die swell, when in the case of slow motion a strong adhesion between the streaming fluid and the wall of the die channel exists. The reason for this phenomenon is the rearrangement of the velocity profile from a parabolic to a box-type design form.The experimental investigations have demonstrated, that above a certain channel length, this means at distinct flow conditions inside the die channel, the value for the extension of the cross-sectional area is constant of about 29%. Particularly it is independent of the shape of the used die profiles. From this result, it is to deduce that this value must correspond to that of the two-dimensional case of the infinite extended slit.In a theoretical analysis the computation of this case was performed, starting from the Stokes-equation by the finite element method. By means of the resulting pressure and velocity distribution, the contour of the emerging rod and its final thickness could be determined.A comparison between experimental and computational results shows good agreement. So the appreciable independence of the magnitude of the die swell from the profile of the extruded rod is confirmed.

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A Fläche - a ^p ,a ^u Knotenpunktsvariablen für Druck bzw. Geschwindigkeit - a, b Seitenlängen des Rechteckprofils - B =L · N ^u Matrix - D Viskositätsmatrix - f Kräftematrix - K Schwerkraftvektor - K ^p ,K ^u Elementdruckmatrix, Elementgeschwindigkeitsmatrix - L Transformationsmatrix für den ebenen Fall - m Kronecker-Symbol für den zweidimensionalen Strömungszustand - N ^p ,N ^u Ansatzfunktionsmatrizen für Druck bzw. Geschwindigkeit - p Preßdruck - R Radius - T Preßtemperatur - t Lastvektor - u = (w, v) Geschwindigkeitsvektor - _A flächenbezogene Strangaufweitung - _R Aufweitung einer linearen QuerschnittsabmessungR - dynamische Viskosität - Dichte - D u/Dt Substantielle Ableitung der Geschwindigkeit nach der Zeit - T Transponierte einer Matrix (oberer Index) Vorgetragen auf der Jahrestagung der Deutschen Rheologischen Gesellschaft in Berlin vom 13.–15. Mai 1985     

稀土变质热锻模具铸钢高温磨损性能的研究

研究了稀土（RE）变质热锻模具铸钢的高温磨损性能，并与热锻模具钢H13钢和3Cr2W8V钢进行对比，探讨了稀土元素的作用和热锻模具铸钢的高温磨损机理。结果表明：随着RE加入量的增加，热锻模具铸钢的磨损率先减后增，RE加入量在质量分数为0．05％时热锻模具铸钢具有最佳的高温磨损性能。RE变质热锻模其铸钢的高温耐磨性明最高于H13钢和3Cr2W8V钢。高温磨损机理为氧化磨损和氧化物的疲劳剥落，磨屑为块状的Fe2O3和Fe3O4。     

新型精铸热锻模具钢高温磨损性能同其显微组织的相关性

研究了经不同热处理条件下的新型精铸热锻模具钢的组织同其高温磨损性能的相关性,对比分析了新型铸钢与H13锻钢的高温磨损性能,并探讨了其磨损机理.结果表明:新型精铸热锻模具钢的高温耐磨性能明显优于锻钢H13;在马氏体、贝氏体和马贝复相3种组织中,贝氏体和马贝复相的高温耐磨性能较好,马氏体相的高温耐磨性能最差;经过400～620℃回火处理的新型精铸热锻模具钢的硬度为42～43HRC,高温耐磨性能较好;当回火温度大于650℃或小于400℃时,新型精铸热锻模具钢的磨损率明显增大,耐磨性显著降低.     

A novel method for making ultra-fine metal fibers and particles

A novel method based on plastic processing and equipment for preparing ultra-fine metal fibers and particles is reported. With this new method, metal fibers and particles can both be produced on the same equipment and the surfaces of the fibers and particles can be protected from oxidation by the polymers or solvents during the preparation process. Metal-alloy powders with lower melt point were filled into polymer by an extruder, followed by a die-drawing process at a temperature lower than the melt temperature of the metal alloy. Metal fibers or particles were obtained after the polymer matrix was washed away. Metal alloy fibers can be obtained when a polymer that strongly interacts with metal alloy, such as a special polyvinyl alcohol with a low alcoholysis degree, is used as the polymer matrix. Metal-alloy particles can be obtained when a polymer with weak interaction with metal alloy, such as polyethylene (PE), is used as the polymer matrix. Based on the principle of this new method, it is possible to produce finer or even nano-sized metal fibers and particles with higher melting points.     

汽车覆盖件工艺补充面参数化设计方法

工艺补充面设计的合理性,是保证覆盖件成形质量的重要条件。工艺补充曲面设计和修改的便利性,是提高设计效率的重要途径。本文提出了建立可修改特征参数的截面线类型库,用双向NURBS蒙皮法分片生成工艺补充面的方法和流程,开发了相应的参数化设计模块。在此基础上可以快速实现基于用户控制的工艺补充面的参数化设计和修改。通过对汽车某些零件等实际覆盖件生成工艺补充面的数值仿真验证了可行性。