高应变幅值下喷丸316奥氏体不锈钢低周疲劳性能

研究了由常规喷丸产生梯度结构（GSed）表面层的316奥氏体不锈钢在高总应变振幅下的疲劳行为和疲劳寿命。采用三维形貌仪、光学显微镜、扫描电镜、维氏硬度计和X射线应力分析仪对表面完整性进行检测,获得疲劳前后的表面粗糙度、显微组织、硬度、残余应力和断口形貌。结果表明,未喷丸和喷丸试样均表现出相似的循环变形行为。然而,GSed表面层可加快循环硬化和近循环稳定过程,这在疲劳寿命降低中起着不可忽视的作用。在表面完整性和断口分析的基础上,喷丸试样疲劳寿命的降低不仅是由于喷丸诱导的高表面粗糙度和疲劳引起的近表面硬度下降导致多个裂纹萌生点出现,也是由于残余压应力的完全释放而导致更快的裂纹扩展速率所致。     

磨料水射流喷丸对渗碳GDL-1钢表面完整性及疲劳性能的影响

为研究后混合磨料水射流喷丸对渗碳后GDL-1钢表面完整性及疲劳性能的影响规律,利用X射线应力衍射仪、粗糙度仪、显微硬度仪、金相显微镜、扫描电镜、透射电镜等分析了水射流喷丸强化对试样表面残余应力场、粗糙度、硬度、形貌、组织的变化规律,并用升降法测定了抛光及抛光+水喷丸两种状态下渗碳GDL-1钢拉压疲劳性能。结果表明:试样经水喷丸处理后,表面粗糙度有所增加,并且有磨料撞击形成的小凹坑及在表面残留有玻璃磨料,但同时表层脱碳层大部分被去除,硬度得到显著提升、残留奥氏体含量降低,晶粒得到细化,并且在表面形成一定深度的残余压应力层。经水喷丸处理的试样,其较未经水喷丸的疲劳极限提高了19%,且疲劳源全部在远离表面接近1/2R位置形成,这说明水射流喷丸在表层产生的高残余压应力和晶粒细化可以显著提高渗碳钢的疲劳性能。     

表面完整性对超高强度钢疲劳性能的影响

采用4种加工工艺得到粗糙度不同的300M钢试样,喷丸强化改变其表面完整性,用成组法和升降法测定其S-N曲线,试验结果表明,喷丸强化可以提高材料疲劳极限,消除不同加工工艺对材料表面完整性的影响.     

表面完整性对马氏体不锈钢疲劳性能的影响

研究了马氏体不锈钢表面喷丸强化后表面粗糙度,表面形貌,表面残余应力和表面层残余压应力场等表面完整性的变化及其对疲劳性能的影响,结果表明：马氏体不锈钢对表面粗糙度比较敏感,经喷丸强化后产生的残余压应力有利于提高疲劳寿命,且采用低喷丸强度时对疲劳性能更加有利。     

激光喷丸强化对电化学充氢316L奥氏体不锈钢振动疲劳性能的影响

研究了激光喷丸强化对电化学充氢316L奥氏体不锈钢振动疲劳性能的影响.测试分析了不同激光功率密度喷丸316L不锈钢充氢试样的残余应力、显微硬度和微观组织结构,并对比研究其振动疲劳寿命和断口形貌.结果 显示,激光喷丸诱导材料表层位错密度增加,并有效细化晶粒,抑制了氢原子的入侵,同时复杂晶界和高密度位错增殖结构阻碍了氢原子...     

表面完整性对涂层滚动接触疲劳寿命影响的研究进展

疲劳是涂层在滚动接触条件下的主要失效形式。涂层的表面完整性（包括粗糙度、显微结构和结合强度、残余应力、厚度、硬度）直接影响了涂层的接触疲劳失效机理,基本决定了涂层的服役寿命。本文在系统综述国内外关于接触疲劳研究的基础之上,对涂层表面完整性引起的接触疲劳失效机理和参数优化准则进行了总结,并展望了表面完整性参数对接触疲劳影响的研究途径,以期为研究涂层制备工艺与涂层疲劳寿命预测与评估的学者提供参考。     

喷丸表面覆盖率对Ti60高温钛合金疲劳性能的影响

采用新型的陶瓷弹丸,对Ti60钛合金进行相同喷丸强度和不同表面覆盖率(100%,200%,400%)的喷丸强化,研究了喷丸前后的表面形貌、表面粗糙度、残余应力场、X射线衍射峰半高宽等表面完整性特征参数以及其对高温疲劳寿命的影响。结果表明,喷丸覆盖率对表面完整性具有重大影响,因此不同覆盖率喷丸Ti60钛合金试样具有显著差异的疲劳寿命。采用200%覆盖率喷丸,可以使钛合金Ti60保持较小的表面粗糙度(Ra=1.2μm),较大的尖端圆角曲率半径(相对磨削加工),较好的残余应力分布和稳定的强化层微观组织,这些较好的表面完整性状态使Ti60钛合金的高温旋转弯曲疲劳寿命提高了4倍左右;而采用其他表面覆盖率(100%,400%)喷丸时,Ti60钛合金的高温疲劳寿命提高了2倍左右。     

AerMet100钢喷丸强化前后表面完整性及疲劳性能分析

目的 提高AerMet100钢的疲劳寿命,研究喷丸对其表面完整性和疲劳性能的影响。方法 通过表面完整性测试,分析喷丸对其表面形貌、粗糙度、晶粒度、硬度、残余应力和显微组织的影响。开展疲劳试验,观察疲劳断口形貌,分析喷丸对其疲劳性能的影响。结果 喷丸后,试样表面产生明显塑性变形,粗糙度有所增加,晶粒得到细化,硬度增大,形成约140 μm的残余压应力层;此外,形成了交错的马氏体板条,强化层内位错增多,产生细化的马氏体板条以及孪晶。疲劳试验中,未喷丸试样寿命均值为163 566周次,喷丸试样寿命均值为209 552周次,平均增幅达28.1%。喷丸试样断口分布有多个裂纹源,裂纹扩展路径曲折,在断口边缘形成了凹凸不平的台阶,消耗了更多的能量。试样强化层内的裂纹扩展区总体形貌较为无序和杂乱,疲劳条带较未喷丸试样更为细密,表明其裂纹扩展速度较慢。结论 喷丸后,AerMet100钢的疲劳抗力增加,疲劳寿命显著提高。     

喷丸强化对TB6钛合金疲劳性能和表面完整性的影响

为了提高TB6钛合金零件的疲劳抗力,研究了喷丸强化对TB6钛合金疲劳性能的影响,并采用白光干涉仪、x射线应力测量仪、显微硬度计及扫描电子显微镜等仪器对其表面完整性进行分析,探讨喷丸强化机制。结果表明：相比未处理的试样,喷丸处理试样的旋转弯曲疲劳寿命显著提高。喷丸强度对TB6钛合金的疲劳性能影响显著,随着喷丸强度的增加,残余压应力层和硬化层深度相应增大,对疲劳性能有利;而同时表面粗糙度也在增大,局部应力集中效应会抑制疲劳性能的改善。     

结构应力集中和表面完整性对17-4PH钢轴向疲劳性能的影响

结构因素和加工方式对零件疲劳性能具有重要的影响。采用车削、磨削和喷丸等方法改变光滑(Kt=1)和缺口(Kt=2)两种结构应力集中状态试样的表面完整性,表征了6种应力集中和表面完整性状态下17-4PH沉淀硬化不锈钢的高频轴向疲劳应力寿命曲线,并研究了表面残余应力和表面粗糙度等表面完整性参数。将光滑车削状态的疲劳极限作为基线。结果表明:在光滑条件下,磨削、车削喷丸和磨削喷丸后疲劳极限较基线分别提高18.1%,21.4%和26%;而在缺口条件下,相比于基线,磨削疲劳极限下降了20.8%,喷丸后的疲劳性能较磨削提高25.9%。车削、磨削、车削喷丸和磨削喷丸后粗糙度分别为1.733、0.819、2.251和2.228μm。结构应力集中状态对于疲劳性能的影响大于表面完整性,但对于确定的结构,表面完整性对于疲劳性能亦有重要影响。     

过量的Fe2O3对铝热法制备微纳结构316L奥氏体不锈钢组织和拉伸性能的影响

不锈钢结构和成分的调节对获得良好综合性能至关重要。为了使铝热反应完全、降低316L奥氏体不锈钢(ASSs)中残余Al的含量,在反应粉体中加入了不同过量分数的Fe2O3粉末,详细分析了过量Fe₂O₃对316L ASSs微纳米组织和拉伸性能的影响。结果表明,随着Fe2O3过量分数的增加,铁素体相的体积分数显著降低,而纳米晶的体积分数由87.4%提高到了93.4%,平均晶粒尺寸由32 nm降低到了22 nm。对比分析表明,铝热法制备316L ASSs的最佳工艺参数为添加过量分数5.0%的Fe₂O₃,在该条件下制备的单相奥氏体钢,其抗拉强度为573.92 MPa,屈服强度为340.12 MPa,延伸率为4.68%。     

316L不锈钢纤维毡的微波烧结研究

烧结不锈钢纤维多孔材料是一种结构功能一体化材料,在冲击能量吸收和过滤分离等领域有广泛应用。本文利用微波加热法制备了316L不锈钢纤维多孔材料,研究了微波烧结工艺对材料微观结构和力学性能的影响。研究表明微波烧结工艺明显降低了材料的烧结温度,缩短了烧结时间,由此抑制了纤维杆上晶粒的生长,材料的力学性能也得到了提升。微波电磁场在金属纤维间引发的微电弧可能起到了加快烧结进程的作用。     

热轧变形对高铝316L不锈钢微观组织与性能的影响

对高铝316L不锈钢进行了不同变形量的热轧变形,采用SEM、TEM表征与拉伸、疲劳试验方法研究了不同变形量热轧对高铝316L钢微观组织、拉伸性能和疲劳性能的影响。结果表明,热轧态高铝316L不锈钢为奥氏体和铁素体两相组织,热轧变形可以提高高铝316L钢的强度和疲劳寿命。随着轧制变形量的增加,高铝316L不锈钢组织中的铁素体体积分数和位错密度逐渐增加,抗拉强度和疲劳寿命明显提高,伸长率有所下降。热轧变形75%的高铝316L不锈钢的抗拉强度和疲劳寿命均达到最大值,分别为937.6 MPa和3.8×10～7次,伸长率达到最小值42.7%。     

0Cr17Mn14M02N双相不锈钢组织与性能的关系

铸态0Cr17Mn14Mo2N双相不锈钢经过不同温度热处理后,δ-铁素体由枝晶状到长条状再到球状逐渐变化,其分布也由相对集中变得较均匀.当加热温度低于1250℃时,温度越高,δ-铁素体的球化率越高,分布也越均匀.拉伸试验表明在1150℃加热的试样的塑性高于1050℃加热的试样.但在1250℃加热时,微观组织由粗大的等轴状δ-铁素体晶粒及存在于铁素体晶界的针状二次奥氏体组成,塑性低于在1150℃热处理的试样.     

MICROSTRUCTURE AND TENSILE PROPERTY OF AN AS-CAST DUPLEX STAINLESS STEEL

1. Introduction The duplex stainless steels are defined as stainless steels generally consisting of two- phase aggregated microstructure of &ferrite and -y-austenite. Duplex stainless steels have an attractive combination of many excellent properties of single phase, such as high mechan- ical properties, high toughness, high weldablility, excellent corrosion resistance, etc~141. Distributions and morphology of the phases in duplex stainless steels have a great effect on its deformation behavi…     

表面加工对30CrMnSiNi2A钢疲劳性能的影响

对 30CrMnSiNi2A钢采用粗磨削、精磨削、振动光饰、振动强化和喷丸强化等不同的表面加工方式获得了不同的表面状态 ,研究了不同表面加工条件下的表面粗糙度、表面残余应力对其疲劳性能的影响。结果表明 ,30CrMnSiNi2A钢的疲劳性能对表面状态敏感 ,其中喷丸强化可使疲劳寿命在相同的应力 (90 0MPa)条件下由粗磨削的 3 16× 10 3循环周次提高到 3 31× 10 5循环周次     

电弧喷涂316L不锈钢涂层的结构与性能

采用电弧喷涂优化工艺制备316L不锈钢涂层,利用扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪等对涂层的组织及物相进行分析,同时对涂层的硬度、结合强度进行了测定。结果表明：涂层具有典型的层状形貌,涂层截面较为致密,局部区域出现粗大孔洞;涂层与基体之间主要为机械结合,结合强度较高;涂层硬度的最大值出现在涂层中部,靠近界面的基体组织发生加工硬化。     

316L不锈钢梯度结构及其在退火中的演变

对316L不锈钢进行表面机械研磨处理（SMAT）,获得表面为纳米晶、晶粒尺寸沿厚度方向逐渐增大的梯度组织。对SMAT样品进行不同温度的真空退火,研究组织变化。结果表明：当退火温度低于0．5L（L为熔点）时,316L不锈钢经SMAT后形成的梯度组织未发生明显的变化。随着退火温度的继续增加,梯度组织发生回复和晶粒长大,但晶粒长大的速度较小。整个退火过程中,内应力和微观应变的释放在SMAT样品的深度方向诱发了机械孪生,并在纳米结构表层中引起马氏体相变。     

Influence of AAO Treatment Parameters on Characterizations of Surface Pores on 316L Stainless Steel

Recently a new kind stent,porous drug-eluting stent,has been developed to overcome the problems of bare metal stent(BMS)and drug-eluting stent(DES),and the clinic results reveal that it combined the advantage of BMS and DES.In this paper,a new method to fabricate surface pores on 316L stainless steel stent using anodic oxidation of aluminum mask film deposited by magnetron sputtering on 316L substrate was reported.The effect of experimental parameters,such as anodization time,anodization voltage,anodization solution and anodization temperature,on the pores’size distribution and density are investigated using SEM.It is found that the pores characterizations strongly depend on anodization time and pores expanding rate through AAO films and on stainless steel surface.     

316L不锈钢电热管弯曲断裂的研究

印刷电路板式换热器具有多层薄壁、微通道的结构,如何实现其高质量连接的问题亟待解决. 316L不锈钢因其优异的力学性能、焊接性能与耐腐蚀性能,常用于印刷电路板式换热器的制造. 文中采用真空扩散连接的方法实现了316L奥氏体不锈钢的连接,并探究了最优工艺参数,建立了工艺参数—界面组织—力学性能之间的关系. 结果表明,随焊接温度升高和保温时间的延长,接头焊合率、变形率上升,晶粒尺寸增长,硬度下降,抗拉伸剪切强度先升高后降低. 1 000 ℃–60 min–10 MPa为最优参数,此时接头抗剪强度最高,为626 MPa. 该参数下的断裂方式为塑性断裂,断口呈典型的韧窝花样.