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为实现对超声滚挤压轴承套圈表面残余应力的合理预测,以轴承套圈为研究对象,进行正交试验设计,分别建立了残余应力与各加工参数之间的传统BP神经网络、改进BP神经网络和遗传算法优化BP神经网络(GA-BP)数学预测模型.通过对三种预测模型进行对比分析,结果表明,轴承套圈表面残余应力预测模型预测精度由高到低依次是GA-BP、改... 相似文献
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首先介绍了超声滚压的强化机理,通过位错的湮灭与产生将晶粒细化至纳米级,晶粒细化导致位错塞积、缠结,使晶间滑移阻力变大,增加材料变形抗力。进而综述了超声滚压工艺参数、表面完整性(表面形貌、残余应力及显微结构)对轴承套圈耐磨损性能与抗疲劳性能的影响规律。最后,针对单一超声强化的不足,指出了超声滚压复合强化技术的发展方向。声电耦合可增加表层材料塑性流动,愈合微裂纹;超声滚压细晶作用可增加晶界数量,为离子提供了扩散通道,增加了离子注入浓度与深度;超声振动引起的空化效应和力学效应使熔覆层元素更均匀,降低熔覆层孔隙率,复合强化对超声滚压强化效果有明显的提升作用,可进一步增强轴承套圈强化效果。 相似文献
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为了提高42CrMo钢零件的耐腐蚀性和抗疲劳性,基于ABAQUS建立了超声滚挤压有限元仿真模型,通过单因素试验和响应曲面法,分析了工艺参数对42CrMo钢表面硬度的作用规律和影响程度,同时对所建立的二阶响应曲面模型进行了显著性检验和工艺参数优化。结果表明,42CrMo钢的表面硬度随转速和进给速度的提高呈现先增加后下降的趋势,随着振幅和静压力的增大而增大。由响应曲面分析可知,振幅对表面硬度的影响最大,优化得到最优工艺参数组合为:转速为418 r·min-1、进给速度为15 mm·min-1、振幅为25μm、静压力为600 N。对优化结果进行超声滚挤压试验,将仿真优化结果和试验结果进行对比,误差在5%以内,验证了超声滚挤压仿真模拟对42CrMo钢的表面硬度进行预测的可行性。 相似文献
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为找到超声滚挤压轴承套圈时加工参数的优化控制范围,通过设计正交试验,分析了加工参数对轴承套圈各表层性能的影响规律。建立了指数回归和二阶响应回归方程的预测模型,并验证了其准确性。通过MOABC算法对预测模型进行优化,得到最优的加工参数域及表层性能参数域。结果表明,加工参数对表面粗糙度的影响为转速>静压力>进给速度>振幅;对残余压应力影响的显著性为振幅>转速>静压力>进给速度;对硬度影响的显著性为振幅>静压力>进给速度>转速。通过试验值与预测值的对比,指数回归预测模型的误差均小于二阶响应回归。最后得到最优加工参数域:转速[280,350] r·min-1、进给速度[14,20] mm·min-1、振幅[20,25]μm、静压力[470,600] N;最优表层性能参数域:表面粗糙度[0.486,0.548]μm、残余压应力[910,1025] MPa、硬度[711,717] HV。 相似文献
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基于电磁场-温度场-组织场-应力应变场耦合模型,利用DEFORM软件模拟双列调心滚子轴承内圈感应淬火过程,并提出分段电流密度的淬火工艺,研究了轴承内圈感应淬火过程中温度变化、组织演变以及表层与次表层硬度、残余应力和残留奥氏体等。结果表明:分段电流密度的感应淬火方法能够使轴承内圈淬硬层均匀分布;加热效率随线圈电流密度增加而增大,且尖角位置温度会出现突变;淬火后滚道表面残留奥氏体含量约为6.97%,马氏体含量约为92.3%,表面硬度约为60.9 HRC,滚道淬硬层约为2.97 mm;深冷处理后残留奥氏体含量与残余应力降低,马氏体含量与硬度均提高;残余应力沿内圈中心径向平面对称分布,且次表层残余应力最大;数值模拟结果与试验具有一致性。 相似文献
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Laser surface hardening of gray cast iron used for piston ring 总被引:2,自引:0,他引:2
Jong-Hyun Hwang Dae-Young Kim Joong-Geun Youn Yun-Sig Lee 《Journal of Materials Engineering and Performance》2002,11(3):294-300
The process parameters for laser surface-hardening has been experimentally established for improving the wear life of piston
rings used for marine diesel engines by the formation of a proper hardened layer on it. The parameters of interest were the
laser power and travel speed. Various hardened layers of gray cast iron were analyzed with respect to microstructure, hardness
value, hardening depth, surface roughness, and wear resistance. The hardness of the laser-hardened layer was in a range between
840 and 950 Hv0.1, regardless of the laser power and travel speed range studied. Both the surface roughness and hardening
depth increased in an almost linear manner with the increase in the heat input applied. Thus, the hardened layers formed with
heat input ranges between 30 and 45 J/mm satisfied the piston ring application requirements for surface roughness (<6.3 μm
in Ra) and the minimum effective hardening depth of 0.3 mm (>450 in Vickers number). Wear-test results obtained using a pin-on-disk-type
wear-test machine showed that the wear life of the laser-hardened layer was almost twice that of the untreated one. This was
directly attributed to the formation of the martensitic microstructure. 相似文献
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