GCr15SiMn轴承钢表面超声滚压处理改性分析

使用HK30数控车床对GCr15SiMn轴承钢进行表面超声滚压处理,利用金相显微镜和扫描电镜观察试样超声滚压前后表面形貌和截面组织,并对比分析了超声滚压处理前后试样的硬度、表面粗糙度和残余应力.研究结果表明:超声滚压处理后,试样表面显微组织发生明显的塑性变形,形成约1μm的塑性变形层;试样平均表面粗糙度Ra值降低,表面...     

强化研磨对GCr15轴承钢耐蚀性的影响

通过改变强化研磨喷射角度对GCr15轴承钢进行加工,并开展盐雾腐蚀试验,结合腐蚀动力学曲线、傅里叶红外光谱图、腐蚀微观形貌图、三维形貌图进行腐蚀机理分析。结果表明：盐雾腐蚀试验后强化研磨试样得到的n=0.723 8,且腐蚀产物中γ-FeOOH的占比较低,表明强化研磨试样腐蚀产物层对基体材料的保护性能更好;随着强化研磨喷射角度的增加,试样耐蚀性能变好,试样表面逐渐由均匀腐蚀转化为边缘点蚀,试样的腐蚀速率逐渐降低;强化研磨喷射角度为90°时,GCr15轴承钢腐蚀速率为0.060 4 mm/a,耐蚀等级为5,腐蚀速率远低于未强化研磨试样,表明强化研磨加工可使工件具有较好的耐蚀性。     

研磨工艺对工件表面粗糙度及残余应力的影响

通过试验探讨了研磨过程中磨料粒度、研磨压力和研磨速度等工艺参数对工件表面粗糙度及残余应力的影响。试验结果表明,磨料粒度和研磨压力对工件表面粗糙度的影响较大,而研磨速度的影响较小;研磨使工件表面产生残余压应力,日残余压应力随磨料粒度、研磨压力及研磨速度的增大而增大。     

淬硬轴承钢硬车削和磨削辅助加工技术研究

为提高轴承套圈表面加工质量及生产效率,在硬车削、磨削中引入了辅助加工技术。介绍热效应、冷效应、超声振动硬车削辅助加工技术,以及超声振动、冷效应、在线电解修整砂轮磨削辅助加工技术,分析了各辅助加工技术的优缺点,并展望了硬车削、磨削辅助加工技术的未来发展趋势。     

强化研磨喷射角度对GCr15轴承钢加工的影响

利用ABAQUS有限元仿真软件进行强化研磨加工模拟,并采用用户子程序UMAT定义材料的本构关系。在保持喷射平均速度和喷射压力不变时,通过改变喷射角度得到Mises应力和碰撞能量在55°时最佳。对比应力—应变曲线图与强度与塑性的配合曲线图可知,GCr15轴承钢是中等强度、中等塑性和高韧性的材料。试验表明,在55°～60°时强化厚度最优,具备良好的油囊结构;在45°～55°时硬度表现最佳。结合仿真和试验强化研磨喷射角度可知,在55°左右可获得良好的机械性能。     

强化研磨加工中喷射角度对GCr15轴承钢板塑性变形的影响

利用ABAQUS有限元仿真软件研究不同喷射角度强化研磨加工GCr15轴承钢板过程的塑性变形,得到不同喷射角度与等效塑性应变沿真实路径距离的关系,并通过拉伸试验进行验证。喷射角度为90°的强化研磨加工伸长率为1.4%,相比未经过强化研磨加工的伸长率数值缩减了2.0%。断口收缩率由空白组的4.9%降低到喷射角为90°的2.2%。结合仿真和试验可知,强化研磨加工中喷射角度越大,塑性变形能力越低,材料加工越难。     

轴承强化研磨加工时间对沟道表面残余压应力的影响

通过试验探讨了在轴承强化研磨加工中加工时间对套圈沟道表面残余压应力的影响。试验结果表明,加工时间对残余压应力影响反应很快,开始加工时间区段,随着加工时间的增加,残余压应力增大,随着时间的推移,增加速度变慢并逐渐趋于稳定。     

电解研磨复合加工对表面残余应力的影响

本文就电解研磨复合加工对表面残余应力的影响在理论分析的基础上通过试验进行了验证。     

散料研磨工艺对工件表面质量及材料去除率的影响

通过实验探讨了散料研磨过程中磨料种类、磨料粒度和研磨剂装入量等工艺参数对工件表面质量和材料去除率的影响.实验结果表明,随磨料粒度的增大,工件表面粗糙度值、残余应力和材料去除率增大;采用相同粒度磨料研磨,磨料的硬度越高,工件表面残余应力和材料去除率越大.硬度高、脆性大的磨料,可有效减小研磨表面粗糙度值;随研磨剂装入量的增大,表面残余应力减小.对工件表面粗糙度和材料去除率而言,研磨剂装入量有一最佳值,装入量过小或过大,均会降低工件表面质量和研磨效率.     

强化研磨加工的仿真及试验

强化研磨加工可改善轴承零件表面残余应力状态,介绍了新型强化研磨机的结构和工作原理,利用有限元分析软件建立强化研磨加工的碰撞分析模型,并对深沟球轴承套圈进行了强化研磨试验,结果表明,该方法可以使轴承零件加工表面产生残余压应力,提高工件服役可靠性。     

材料原始组织对表面形变强化有效性的分析

综述了几种原始组织的材料表面形变强化的有效性，讨论了三个主要因素的作用和相互关系。可以认为，表面形变强化的有效性是马氏体大于索氏体，缺口件大于光滑件，滚压大于喷丸；滚压使马氏体40Cr钢的缺口疲劳极限显著提高，甚至超过光滑疲劳极限，这主要归因于高的残余压应力的有益作用。并对表面形变强化的选材依据提出了建议。     

强化研磨加工中喷头移动速度对工件表面粗糙度的影响

利用强化研磨精密加工方法的研磨原理,建立反映强化研磨工艺参数与工件表面粗糙度关系的研磨机理物理模型。对喷头移动速度等强化研磨工艺参数,采用控制变量法进行试验。结果显示:喷头移动速度对工件表面粗糙度影响明显,加工后的工件表面粗糙度可达到1.5-1.8μm。     

强化研磨-超精加工时间对轴承套圈表面粗糙度的影响

为了探究强化研磨-超精加工时间对轴承套圈滚道表面粗糙度的影响规律,针对61910轴承内圈进行不同时间的强化研磨加工和超精加工。结果表明:随着强化研磨时间的增加,表面粗糙度先增加后减少,随后保持稳定;随超精加工时间的增加,表面粗糙度快速降低后保持稳定。     

超高速磨削中极压添加剂对GCr15轴承钢表面粗糙度的影响

配制含不同极压添加剂(硫系、氯系、磷系)的磨削液,通过超高速磨削试验,运用表面粗糙度仪及超景深显微镜等仪器分析不同极压添加剂对GCr15轴承钢表面粗糙度的影响,并探讨极压添加剂在磨削加工的作用机制。结果表明:研究的含硫系、氯系和磷系磨削液中,含硫化脂肪油的磨削液和含氯化石蜡的磨削液对改善GCr15轴承钢磨削表面质量有明显的效果;含硫化脂肪油的磨削液的润滑性能最好,这是因为在磨削过程中,硫化脂肪油分解出活性硫并与金属磨削表面发生摩擦化学反应,生成有利于减摩抗磨的Fe S或Fe2S3等络合物。     

强化研磨加工中喷射时间对钢球磨损的影响

通过理论与试验结合研究强化研磨加工过程,喷射时间对强化研磨料中的钢球磨损的影响。通过钢球表面SEM放大图观察其表面形貌,通过分析钢球表面粗糙度的变化间接分析钢球表面的磨损程度。试验研究表明:在设定的试验条件下,强化研磨加工22 min后则需更换强化研磨料中的钢球,否则会造成已磨损的钢球对工件表面刮伤,产生不利的影响。     

8Cr4Mo4V高温轴承钢热处理及表面改性技术的研究进展

8Cr4Mo4V钢是我国应用较为广泛的一种高温轴承钢,主要用于航空发动机主轴轴承的制造。随着发动机主轴轴承的服役工况愈发恶劣,对材料性能的要求也越来越高,国内外学者开展了大量8Cr4Mo4V钢性能提升的研究工作。首先,介绍了8Cr4Mo4V钢化学成分优化的研究进展;其次,重点分析了8Cr4Mo4V钢热处理技术发展,包括传统淬回火、贝氏体等温淬火及尺寸稳定化等热处理工艺;然后,介绍了8Cr4Mo4V钢表面强化技术的研究进展及相关成果,涉及表面合金化、涂层沉积、喷丸强化及复合强化技术;最后,结合8Cr4Mo4V钢服役需求及相关技术研究现状对其后续研究方向进行了展望。     

超声振动辅助磨削GCr15轴承钢的表面残余应力

对GCr15轴承钢进行了超声振动辅助磨削和未施加超声振动的普通磨削,测试了磨削表面的残余应力,研究了超声振动以及进给深度(5～30μm)和砂轮线速度(2～12m·s-1)对表面残余应力的影响。结果表明:两种方式磨削后的表面均形成了残余压应力,且超声振动辅助磨削的表面残余压应力较大;随着进给深度的增大或砂轮线速度的减小,两种方式磨削加工后的表面残余压应力总体上均呈增大趋势;随着砂轮线速度的增大,施加超声振动前后表面残余压应力的差值减小,说明超声振动对表面残余压应力的提高作用减弱。     

强化研磨喷射时间对内圈沟道尺寸和残余应力的影响

以SKF61910深沟球轴承内圈加工为例,基于Abaqus/Explicit建立强化研磨三维随机碰撞模型,分析强化研磨喷射时间对轴承内圈沟道尺寸和残余应力的影响,结果表明:随喷射时间增加,在2 min前内圈沟道尺寸增大,2～ 12 min时内圈沟道尺寸减小,12 min后不再显著变化;随喷射时间增加,轴承内圈沟道表面残...     

表面超声滚压参数对轴承套圈表面性能的影响

为了研究超声滚压工艺参数对工业机器人轴承套圈表面性能的影响,选用目前工业机器人轴承常用材料为对象,选取主轴转速与静压力两个工艺参数进行试验,结果表明超声表面滚压加工对GCr15表面性能的提升具有很大的作用,其中表面粗糙度的提升随着主轴转速及静压力的增加而降低,但是静压力超过一定值时表面会产生裂缝,导致粗糙度增大;表面硬度提则随着静压力的增大而提高;表面残余应力在一定的静压力的情况下,会随着主轴转速的增加而降低。     

粘结法制备磁性磨料及其对轴承钢外圆表面的光整加工研究

采用粘结法制备磁性磨料,对磁性磨料制备工艺进行了优化,确定了最终的工艺方案。研究了在磁性磨料粒度及配比不变的情况下,结合剂的种类、结合剂中粘结剂与固化剂的质量比以及混料与结合剂的质量比对轴承钢外圆表面粗糙度的影响。试验结果表明,使用粘结剂为环氧树脂B制备的磁性磨料具有较好的研磨效果,并且当粘结剂与固化剂的质量比为3∶1,以及混料与结合剂的质量比为6∶1时,研磨效果最佳。磁性磨料光整加工技术为轴承钢的表面加工提供了一种新方法。