切削金属纤维的形貌和力学性能研究

研究了振动切削金属纤维的组织结构及力学性能。实验表明,对应于刀具的振动频率和切削深度,存在一个形成纤维的临界切削速度及其有效区间。金属纤维保持原材料的金相组织,但在横截面上存在变形流线。随着纤维截面积的减小,强度增加,塑性下降。质量好的纤维强度可比原材料高一倍。     

金属纤维的性能及应用

本文介绍了拉拔纤维、切削纤维和融抽纤维的一般截面形状和机械性能，以及不锈钢长纤维、金属短纤维和鼻型钢纤维的主要用途     

基于切削振动的铣削表面形貌仿真与试验研究

零件的表面形貌是机械加工质量的重要组成部分,为了实现对精密铣削表面形貌的准确预测,在铣削工艺过程中提出了一种基于切削振动小波包分析和频谱分析的表面形貌仿真方法.首先以球头铣刀为研究对象,建立工件坐标系下切削刃随时间变化的运动轨迹模型,然后把实测振动信号通过小波包分析和频谱分析处理后得到的振动方程带入其中,最后利用Mat...     

易切削钢Te元素含量对其切削表面形貌的影响研究

采用硬质合金刀具对三种不同Te元素含量的易切削钢12L14,12L14+Te(0.017),12L14+Te(0.05)进行切削实验,研究其已加工表面形貌状态及原因.试验研究结果表明:12L14+Te(0.017)材料的已加工表面最光滑,粗糙度值最小;12L14+Te(0.05)材料的已加工表面最粗糙,微观形貌显示存在较多撕裂;切削不含Te元素的12L14材料时,已加工表面形貌与粗糙度值介于二者之间;添加Te元素材料会生成MnTe等熔点较低的化合物,在切削中起到应力集中源的作用,易导致已加工表面出现微观撕裂现象,但同时减小了刀具积屑瘤形成的可能,所以易切削钢切削表面形貌的生成是二者因素综合影响的结果.     

Fe-Cu合金的微观形貌及其电磁性能研究

采用熔铸法和离心浇铸法制备了不同配方的Fe-Cu合金,用光学金相显微镜(OM)研究了合金的微观形貌,并对其电磁性能进行了测试。试验结果表明,合金中随着Cu含量的增加,总体上材料的电导率呈上升态势,但由于成分和组织的不均匀性,不同部位的合金电导率也存在差异。随着合金中Fe含量的下降,磁导率下降,但组织的差异强烈影响着磁导率。80%Fe-20%Cu的Fe-Cu铸态合金外层的综合电磁性能最佳,其电导率为0.229×10-7S/m,磁导率为77.6。     

DLC薄膜的表面形貌及其摩擦学性能研究

以真空蒸发碳离子束辅助镀膜法制备了DLC薄膜，通过原子力显微镜(AFM)和扫描电子显微镜(SEM)观察了该薄膜的表面形貌，对该薄膜的表面形貌对其摩擦学行为的影响进行了研究。研究发现：用真空蒸发碳离子束辅助镀膜的方法制备的类金刚石薄膜表面光滑，颗粒均匀，粒度小，摩擦因数降低；DLC薄膜比弹簧钢片及Ti6Al4V球基体耐磨；DLC薄膜的摩擦学性能在摩擦过程中会进一步改善。     

超声椭圆振动切削闪耀光栅的三维形貌建模及控制方法

针对超声椭圆振动切削纳米级闪耀光栅工艺中光栅三维形貌难以精准预测及控制的技术难题,提出囊括合成切削轨迹、刀具三维几何特征及工件材料属性的光栅三维形貌迭代更新预测方法,并综合考虑最小切削厚度效应及后刀面与已加工表面间强犁压相互作用对其的影响规律。以间距为1μm,闪耀角为12°,高度为106 nm的理想光栅三维形貌为例,实现了基于上述方法设定相应工艺参数组合的光栅三维形貌确定性加工。试验结果显示光栅间距,闪耀角及高度的加工误差分别为1.1%,4.1%,15.0%,表明了所提出光栅三维形貌控制方法的可行性与准确性,并讨论了进一步提高加工精度的技术路径。此外,展示了累计切削行程超过10米后刀具切削刃区域无明显磨损,所加工光栅质量也并未随切削行程增加而出现恶化。     

糊状食材3D打印工艺参数对成形形貌的影响研究

3D打印工艺参数是影响成形形貌的关键因素,研究食品3D打印工艺参数与成形形貌的关系对实现高效、稳定成形具有重要意义。依托自主研发食品3D打印装置,以糊状食材为打印原料,通过气压挤出系统可对食品打印成形实现实时准确控制。通过实验,研究可可粉等食品打印原料的打印速度、喷嘴出口与基板成形区距离等工艺参数对食品成形形貌的影响。进一步研究多层成形打印策略调整,优化工艺参数后,实验结果表明多层成形宽度和高度精度分别提升66.1%和13.0%。开展的相关研究及扩展成果,对以后食品3D打印技术的深入研究具有一定的参考意义。     

在保证高疲劳强度的同时借助于喷射成形改善滚动轴承钢100Cr6的切削加工性能

喷射成形是近年来着力研究的一种成形工艺，从其冶金可能性来看，介于常规铸造法和粉末冶金之间。与粉末冶金相比，喷射成形的优点是省去了高成本的烧结。由于熔体的快速冷却，初生析出物的尺寸很小且空间分布非常均匀。除了其他金属合金之外，不来梅大学还在特殊领域研究372“喷射成形”，     

超声椭圆振动切削轨迹倾斜角度及速比对工件表面微观形貌的影响

超声椭圆振动改变了切削加工的微观过程,对改善工件表面加工质量具有明显优势.在分析超声椭圆振动切削微观过程的基础上,对不同倾斜角度和切削速比下的超声椭圆振动切削轨迹进行数值仿真.结果 表明,倾斜角度从0°增至90°的过程中,工件表面振纹角度先增至45°,再逐渐减小;振纹高度从0.38μm增至1.33μm.随着切削速比的提...     

高效锯切石材时金刚石形貌状态形成机理及控制技术研究

探讨锯切石材过程中节块中金刚石空间分布对其形貌状态形成机理的影响。在此基础上,构造节块表面最佳金刚石形貌状态比例。分析高效锯切条件下节块的磨损特点和形成最佳表面状态的条件。在综合考虑锯切参数组合、金刚石强度、晶形分布特点以及镀膜金刚石的使用效果的基础上,提出在高效条件下有效控制节块处于最佳表面状态,从而实现低成本高效锯切石材的技术。     

锡掺杂量对In_2O_3粉体光学性能和形貌的影响

采用固相反应法在800℃烧结制备出了不同锡掺杂量的(In1-xSnx)2O3(x=0,0.01,0.02,0.05)粉体,通过X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱仪、傅里叶红外光谱仪(IR)、紫外吸收可见光谱(Uv-vis)分析仪以及扫描电镜(SEM)等对(In1-xSnx)2O3粉体的结构、光学性能和形貌进行了表征。结果表明:不同锡掺杂量的(In1-xSnx)2O3粉体都保持了In2O3的立方相晶胞结构;锡的掺杂改变了In2O3的紫外-可见吸收性能和红外吸收性能,抑制了In2O3粉体颗粒的长大,使其结构变得更加紧密。     

化学织构化硅表面OTS自组装膜形貌及性能表征

用40%NH4F对Si(100)表面进行化学织构化,然后用十八烷基三氯硅烷(OTS)进行分子自组装,在织构化表面谷底区域形成液体凝聚(LC)相分子薄膜。织构化表面的典型山丘直径约30 nm,高约7 nm;典型的LC相OTS单层膜原子力显微镜(AFM)厚度约2.3 nm。随着反应时间的延长,OTS薄膜的LC相面积覆盖率逐渐增加,30m in后达到70%左右的平衡值。OTS组装8 min后的表面静态接触角即达108°左右,且表面接触角不再随反应时间的延长或LC相面积覆盖率的增加而明显变化。组装的OTS薄膜能显著改善织构化硅表面的摩擦学性能。     

不同电解液及电解时间下表面形貌对45钢减磨性的影响

为提高材料表面耐磨性,探究不同电化学加工参数所生成的表面形貌对材料摩擦学性能的影响。对45钢试件进行电化学试验,研究试件在不同电解液中电解时间对凹坑形貌的影响,以及表面形貌对45钢试件在干摩擦和乏油润滑条件下摩擦性能的影响。结果表明：电解加工后试件表面变得较为光滑,且出现了随机分布的圆形凹坑,圆坑的分布密度随着电解加工时间的增加而增加;在2种摩擦条件下,试件的磨损体积变化趋势一致,均随着电解时间的增加先减小然后逐步增大;使用质量分数15%氯化铵为电解液时,表面凹坑半径随着电解时间的增加而增加,但试件过长的电解时间将导致表面质量变差。从试验得到的磨损体积与摩擦因数可知,凹坑直径范围在50～80μm、深度范围在5～10μm为最佳试验组,在干摩擦与乏油润滑条件下,相比未电解处理的45钢试件,磨损体积分别下降了13%和14%。在20%氯化钠与10%次氯酸钠的混合电解溶液下,电解时间180 s获得最优的45钢试件,相比未电解处理的45钢试件磨损体积降低了33%。     

等离子沉积成形铁基粉末层形貌的影响因素研究

以铁基粉末材料为研究对象,利用PLC等离子沉积成形设备,研究了等离子沉积电流、沉积速度、送粉速度等主要参数对沉积层形貌的影响,掌握了其影响规律并进行了机理分析,得到了如下结论：熔积层的宽度随熔积电流的增加而增加,随熔积速度的增加而减小,随送粉速度的增加而增加;熔积层高度随电流增加而降低,随熔积速度的增加而降低,随送粉速度的增加而增加。     

超声振动切削表面织构摩擦性能研究

利用超声振动辅助切削在零件表面制备织构,通过流体润滑摩擦实验对表面织构的摩擦性能进行测试,分析了织构参数对摩擦性能的影响,并对光滑表面与织构表面进行摩擦系数对比。结果显示,织构单元的长度、长宽比以及面积越大,摩擦系数越小,并且长度对摩擦系数的贡献率为63.74%。相同实验条件下,织构表面的摩擦性能较光滑表面可以提升34.3%。     

砂轮磨削振动对工件表面形貌特征的影响研究

砂轮振动将会使得光学元件表面产生周期性波动,从而降低后续抛光工序的加工效率,增加光学元件表面的中频误差成分,影响光学元件的使用性能。本文针对平行磨削方式,研究了砂轮周期性强迫振动下的工件表面形貌特征,分析了砂轮与工件表面的干涉现象,以及加工参数对加工表面波纹度特征的影响。研究结果表明:加工参数满足一定的条件下,工件表面振纹小于砂轮本身振动振幅,通过合理选择加工参数有利于改善工件表面波纹度,提高加工表面质量。     

颗粒形貌及表面润湿性对毛细芯及环路热管性能的影响

利用粒径63.5μm的球形铜粉和66.0μm的枝状铜粉烧结了两种不同结构的环路热管(Loop heat pipe,LHP)毛细芯,并采用H2O2化学氧化方法对毛细芯进行了润湿性改进处理,试验分析了颗粒形貌和润湿性对毛细芯的吸液性能以及LHP换热性能的影响规律。结果表明,与球形颗粒毛细芯相比,工质在枝状颗粒毛细芯内具有较快的爬升速率。对于改性前的亲水毛细芯,蒸馏水在枝状颗粒毛细芯内爬升18.0cm所用时间降低了约85.0s,且枝状颗粒毛细芯的总吸液质量较大,为球形颗粒毛细芯吸液量的2.0倍。毛细芯经H2O2氧化后表层生长出纳米级的片状结构,增强了毛细芯的亲水性,吸液性能得以提高。热性能试验结果显示,与球形颗粒毛细芯LHP相比,枝状颗粒毛细芯LHP的运行温度较低。在加热功率为280W时,运行温度降低了7.6℃。     

表面形貌对1Cr11Ni2W2MoV不锈钢耐腐蚀性能的影响

利用扫描电镜和原子力显微镜等方法研究了在偏酸性环境条件下,表面形貌对1Cr11Ni2W2MoV不锈钢耐腐蚀性能的影响.结果表明:1000#砂纸抛光试样的耐腐蚀性能最好,机械磨削试样次之,800#砂纸抛光试样的最差;试样的耐腐蚀性能并不是随着表面粗糙度的降低而增强;这主要是由于1000#砂纸抛光试样具有较高的亚稳态和稳定孔蚀电位,而800#砂纸抛光试样比磨削试样更容易在表面形成腐蚀微电池所引起的.     

超声混粉电火花加工热力学仿真及表面形貌研究

为了研究超声振动和混粉对电火花加工的影响,基于传热理论,结合超声和混粉特性建立了超声混粉电火花传热模型。基于建立的传热模型对超声混粉电火花加工去除材料过程进行瞬态热力学仿真,并通过实验验证了仿真结果的准确性。通过仿真和实验分析了普通电火花、超声电火花、混粉电火花和超声混粉电火花四种加工方式,结果表明超声混粉电火花加工效率比普通电火花加工效率提高了23%。加入混粉和施加超声可以减少加工表面积碳,提高表面质量;可以使放电凹坑变得更加规则,使表面粗糙度降低。混粉电火花加工相对于普通电火花加工其表面粗糙度平均降低了8.9%,超声混粉电火花表面粗糙度相对于普通电火花平均降低了4.3%。