预应力淬硬磨削工件淬硬层深度试验研究

预应力淬硬磨削是一种将磨削、残余应力控制及表面淬火三者集成于一体的复合加工技术.基于45#钢工件预应力淬硬磨削试验,以工件的淬硬层深度为研究对象,采用方差分析的统计学方法研究加工过程中预应力与磨削深度对工件淬硬层深度的影响与作用.结果表明:淬硬层由硬化区及过渡区组成,在此次研究范围内,预应力的影响主要集中于硬化区,而磨削深度的影响可扩散至整个淬硬层.在显著性水平α=0.05时,磨削深度对硬化区深度有显著性影响;当显著性水平放宽到α=0.06时,预应力对硬化区深度有显著性影响,而磨削深度对整个淬硬层深度有显著影响,但二者对淬硬层深度均匀性均无显著性影响.随磨削深度的增加,淬硬层深度变大;随预应力的增加,硬化区深度变小.该研究为预应力淬硬磨削技术的推广与应用提供了试验与理论基础.     

基于微磁检测技术的钢杆淬硬层深度定量预测

为将微磁检测原理应用于钢杆淬硬层深度的定量检测,设计了可同步检测切向磁场强度时变信号、磁滞回线和巴克豪森噪声信号的多功能传感器,从3类微磁信号中提取出共8项特征参数用于淬硬层深度表征.基于逐步回归方法,筛选出显著水平小于0.07的4项微磁特征参数(即矫顽力Hc、切向磁场强度时变信号的3次谐波幅值A3和谐波畸变因子K、巴克豪森噪声信号蝶形曲线的参数H_(cm)),建立了四元线性回归预测模型.该模型对淬硬层深度的预测平均误差仅为3.87%.上述基于多功能传感器的微磁检测方法,可以推广应用于铁磁性杆类构件表面硬化层深度的定量检测.     

T8A钢激光淬火工艺的研究

论述了不同原始状的T8A钢激光淬火后的组织和性能特征,并测定了淬硬层宽度、深度、残余奥氏体量及表面硬度等参数。实验结果表明:当功率密度一定时,改变扫描速度,T8A钢的淬硬层深度、宽度、残余奥氏体量及表面硬度均发生明显变化,当功率密度为2143W/cm~2,扫描速度为6mm/s时,最大淬硬层深度为0.77～0.83mm,表面层的组织为隐针马氏体、残余奥氏体和细小的碳化物,表面硬度达Hv790～1000。     

水压对大直径棒材淬硬层深度的影响

利用MSC.MARC有限元数值模拟软件,建立大直径棒材在线淬火有限元模型,对大直径棒材在线淬火过程进行温度场模拟。在穿水冷却器结构确定的情况下,依据大直径棒材的淬火冷却工艺参数,进一步模拟研究水压对大直径棒材淬透深度的影响。结果表明:模拟结果与实测结果吻合较好,当水压小于1.2 MPa时,随着水压的增加,大直径棒材淬硬层深度增加明显;当水压大于1.2 MPa时,继续增大水压,淬硬层深度增加并不明显,逐渐趋于恒定值,据此大直径棒材在线淬火的水压控制在1.2 MPa时比较合适。     

齿轮宽带激光淬火组织和应力分析

利用扫描电镜、透射电镜和X射线应力分析系统,对齿轮宽带激光淬火后淬硬层显微组织和应力特性进行了细致分析.结果表明其组织分为:淬硬层、过渡层、高温回火区三层.淬硬层主要是由马氏体和残余奥氏体组成;过渡层为马氏体和回火索氏体混合组织;高温回火区由回火索氏体组织组成.激光淬火硬化层应力状态为压应力.     

激光淬火齿轮组织分析

利用扫描电镜、透射电镜对40CrNiMoA钢激光淬火齿轮淬火区组织进行了细致的分析。结果表明：其组织分为淬硬层、过渡区和基体三层。淬硬层为马氏体组织，过渡区为马氏体与回火索氏体的混合组织，基体为四火索氏体。     

激光淬火工艺参数对T10钢淬硬层深的影响

为探讨钢的激光淬火工艺参数对淬硬层深的影响。本文对T10钢进行了激光淬火试验。结果表明：淬硬层深随激光功率的增大、扫描速度的降低、激光束重叠尺寸的增大而增大,其中扫描速度对淬硬层深的影响相对较大;在功率（0．9－1）kW。扫描速度20－30mm/s,光斑直径3mm,激光束重叠1．0－1．5mm的工艺参数范围内,可获得不小于0．5mm的淬硬层深,表面硬度达HV1095左右;此外还发现,激光淬火前用碳黑进行黑化处理,有可能在T10钢表层形成亚共晶组织。     

淬冷过程瞬态温度场有限元分析及淬硬层深度预测

本文以传热学为理论基础，结合固态相变动力学理论，利用有限元法对淬冷过程温度场进行了计算分析并预测出淬硬层深度。中文考虑了表面换热系数、导热系数、比热、密度等物理参量与温度间的非线性关系，并考虑了相变潜热的影响。计算结果和实测值吻合程度表明，本文所提出的计算方法是可行的。     

用计算机预测冷轧辊淬硬层深度和表面硬度

根据冷轧辊的主要用材ＧＣｒ１５的化学成份、工件尺寸和其他热处理工艺参数的变化，在ＩＢＭ－ＰＣ机上开发以Ｔｕｒｂｏ Ｃ为语言工具，采用菜单形式输入数据，预测冷轧辊经淬火和回火后的淬硬层深度和表面硬度。     

淬硬轴承钢磨削后的表面硬度

基于Jeager 的移动热源理论建立热模型, 预测磨削表面温度。研究了淬硬轴承钢及一些低合金钢回火硬度与回火温度的关系。建立了回火硬度与回火温度关系的回火效应模型。磨削热导致回火引起淬硬钢磨削后表面硬度变化。通过合并磨削热模型和回火效应可以预测工件磨削后的表面硬度变化。进行了淬硬GCr15 轴承钢的高速磨削试验, 研究了工件速度和磨削深度对磨削后表面硬度的影响。试验值与预测值能够较好吻合。     

新型电磁无损检测仪的研制

简述了基于初始磁导率法的新型电磁无损检测仪的检测原理,用该仪器进行了测试,测得４０Ｃｒ结构钢的硬度与仪器数显值成单值关系,从而解决了目前国内外各种电磁检测仪的指示值与硬度之间成“Ｎ”型关系的一大难题。     

奥氏体耐热钢气阀涡流检测技术的研究

针对奥氏体耐热钢气阀质量检测的问题,依据涡流检测原理,设计了奥氏体耐热钢气阀缺陷及硬度的涡流检测装置．通过测试试验,证明了该检测装置可望用于奥氏体耐热钢气阀缺陷及硬度的无损检测．     

便携式铁磁材料无损检测仪的研制

工业现场中出现大量钢铁成分超差、钢种混杂、硬度不合格和裂纹等质量问题。针对现有检测手段存在劳动强度大、人为因素影响大、速度慢以及对工件有损等诸多缺陷,设计一种基于初始幅值磁导率法的便携式钢铁材料无损检测仪,论述系统的检测原理,给出硬件设计框图和系统配置图,以及裂纹检测的软件流程图,最后给出检测结果,证明系统的有效性。     

硬度标度的统一与维氏硬度试验的数字化

实际应用中使用统一的硬度标度是必要的。只有维氏硬度试验可以使所有金属建立起连续一致的维氏硬度标度，但原试验手段效率低。对试验仪器用传感技术进行数字化改造后，试验时可实时显示、监控试验力和压头压入试样的深度，保证试验的有效性；卸除试验力后，可在线获取试验结果。这样，不但能使雏氏硬度试验便捷地用于硬度的常规检验，而且从技术上解决了实际应用中硬度标度的统一问题。     

Relationship between subsurface damage and surface roughness of ground optical materials

A theoretical model of relationship between subsurface damage and surface roughness was established to realize rapid and non-destructive measurement of subsurface damage of ground optical materials.Postulated condition of the model was that subsurface damage depth and peak-to-valley surface roughness are equal to depth of radial and lateral cracks in brittle surface induced by small-radius(radius≤200 μm)spherical indenter,respectively.And contribution of elastic stress field to the radial cracks propagation was also considered in the loading cycle.Subsurface damage depth of ground BK7 glasses was measured by magnetorheological finishing spot technique to validate theoretical ratio of subsurface damage to surface roughness.The results show that the ratio is directly proportional to load of abrasive grains and hardness of optical materials,while inversely proportional to granularity of abrasive grains and fracture toughness of optical materials.Moreover,the influence of the load and fracture toughness on the ratio is more significant than the granularity and hardness,respectively.The measured ratios of 80 grit and 120 grit fixed abrasive grinding of BK7 glasses are 5.8 and 5.4,respectively.     

A study of indentation scaling relationships of elastic-perfectly plastic solids with an inclusion near the conical indenter tip

Indentation hardness is found to be related to indentation depth when indentation test is applied on homogeneous materials under small indentation depth, which shows strong size effect in the indentation. While in contrast, indentation hardness has a very limited relationship with indentation depth when it is large, showing distinct scaling relationships between hardness and material properties. Previous studies on scaling relationships under deep indentation condition of elastic-perfectly plastic homogeneous materials have been carried out systematically by finite element analysis. In this paper, a heterogeneous material, particlereinforced matrix composite is detailed studied to investigate its scaling relationships under deep indentation with different particle positions and material properties by finite element analysis.     

一种智能化水深数据采集装置

设计了一种以单片机为核心的智能水深数据采集装置，该装置装入老式的测深仪内，对水溶数据进行了在线采集与处理，然后以标准接口形式输出数据，以便后级的进一步处理。     

波形畸变系统电平衡参数的测量

介绍了波形畸变系统电平衡参数的理论计算方法和同步采样测量方法,并对这些方法进行了深入的分析和研究。导出了非同步采样和有周期误差时电平衡参数测量误差的数学模型,提出采用同步锁相采样控制技术来减少或消除测量误差的方法,给出了测量装置的硬件结构方块图。     

层析测量聚合物材料内部连续变化的离面变形场

结合时域相位解卷绕和相位对照谱域光学相干层析技术,提出了一种层析测量聚合物材料内部连续变化离面变形场的方法.该方法通过实时拍摄参考面与被测样件之间的干涉条纹,利用时域相位解卷绕方法复原出真实相位,解调出离面变形场的连续变化过程.该方法的特点在于测量速度快、灵敏度高、抗噪能力强,可以实现连续变化下的变形场层析测量.文中搭建了一套测量深度为6 mm, 深度分辨率为15 μm的实验系统,通过测量硅胶薄膜材料在固化过程和热变形过程的离面变形场,验证了该方法的可靠性.结果表明,这种高精度层析测量方法特别适用于聚合物材料变形场的动态力学特性研究.