基于剪切平面与磨损平面的磨削淬硬热量分配比研究

磨削淬硬技术利用磨削热对工件表层进行表面热处理,磨削热和工件温度场分布均是影响磨削淬硬技术的关键因素,本文基于单颗磨粒对热源产生位置进行了分析,忽略在磨粒与磨屑界面产生的热量,考虑磨屑-工件界面和磨粒-工件界面热源,建立了磨削淬硬热量分配比模型,并利用有限元分析和实验的方法对建立的热量分配比模型进行了验证.     

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。     

超声辅助磨削淬硬42CrMo钢表面质量试验研究

淬硬42CrMo钢以其高强度、高韧性、优异的淬透性,适用于制造多种高载荷、交变载荷、高精密等多因素疲劳损伤失效的零件。该材料硬度高,因此普通加工方式加工难度大,加工后表面应力不可控,表面质量差。超声辅助磨削在加工硬脆材料方面具有优异性能,本文采用轴向超声振动辅助磨削方式以及普通磨削方式对淬硬42CrMo钢进行加工试验,使用各种测量仪器测量两种磨削后的42CrMo表面质量并观察分析。结果表明,两种方式加工后工件表面均有残余压应力,超声辅助磨削加工后工件表面残余压应力提高11.0%～30.8%,形貌优于普通磨削加工的粗糙度降低约80%,显微硬度高于普通磨削约10%。     

PCBN刀具硬态切削过程中金属软化效应的研究

通过分析PCBN刀具切削淬硬GCrl5轴承钢时，工件硬度和切削速度对切削力和切削温度的影响，给出了产生金属软化效应的条件．对比金属软化效应产生前后已加工表面粗糙度．硬化层深度和表层基体组织，得出了金属软化效应对已加工表面质量不存在负面影响的结论．     

高速切削淬硬轴承钢的有限元仿真

采用ABAQUS/Explicit 6．5的剪切失效准则、单元去除和自适应重划分技术,考虑工件材料机械物理性能随时间的变化和流动应力受应变、应变速率和温度影响特性,建立了二维完全热-力耦合平面应变的有限元模型,模拟PCBN刀具高速硬态车削淬硬轴承钢GCr15加工过程中带状和锯齿状切屑的形成过程．仿真得到了切削宽度对切削温度、切削力和已加工表面残余应力的影响规律．通过对比,仿真结果与实验结果吻合较好．     

PCBN刀具切削淬硬GCr15已加工表面完整性的试验研究

通过ＰＣＮＢ刀具切削淬硬轴承钢ＧＣｒ１５的试验研究,讨论了切削速度,进给量和背吃刀量三要素对表面粗糙度,表面硬度等表面完整性因素的影响规律,从而得了出使用ＰＣＮＢ刀具实施以车代磨的可行性结论。     

超硬磨料砂轮干式磨削Ti6Al4V合金的表面完整性研究

针对钛合金干式磨削特点,制备了金刚石和立方氮化硼(cubic boron nitride, CBN)超硬磨料砂轮,进行了与碳化硅陶瓷砂轮干式磨削Ti6Al4V合金的对比试验研究。用扫描电子显微镜、三维体视显微镜、粗糙度仪和显微硬度计对磨削工况和试样表面进行了测定。分析了磨削用量对表面粗糙度的影响,比较了3种砂轮磨削工件的表面粗糙度、表面形貌、微观组织及显微硬度。研究表明:工件表面粗糙度随着磨削深度增大而增大,随着砂轮速度的增大而减小。与绿色碳化硅陶瓷结合剂砂轮相比,CBN和金刚石超硬磨料砂轮磨削工件的表面粗糙度和变质层深度较小,表面无明显烧伤,在一定用量条件下更适合Ti6Al4V合金干式磨削加工。     

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.     

35CrMo淬硬钢回火性能与快速回火特性的数值模拟

通过对淬硬钢在不同温度经1h回火后硬度的数据处理，运用淬火钢回火理论方程对35CrMo钢回火硬度与回火温度和回火时间之间的定量关系进行了数值模拟和验证，为合理确定35CrMo钢快速回火工艺参数提供科学依据．     

干式车削不同淬硬状态下Cr12MoV钢表面粗糙度规律分析

为研究干式车削不同淬硬状态的Cr12MoV钢表面粗糙度的规律，首先采用四因素(切削速度v、切削深度a_p、走刀量f、硬度H)四水平设计正交试验方案，然后进行车削实验，最后对试验结果进行极差和方差分析，试验结果表明：(1)在影响因素给定的范围内，切削速度v、切削深度a_p、走刀量f、工件硬度H等4个因素对粗糙度R_a影响程度由主到次的顺序依次是走刀量f>切削速度v>工件硬度H>切削深度a_p;(2)以粗糙度最小为优化目标，不同淬硬状态下Cr12MoV钢最优的车削参数为A₂B₃C₁,即切削速度v=150 m/min、切削深度a_p=0.2 mm、走刀量f=0.05 mm;(3)建立粗糙度预测的指数模型(正交回归法，Orthogonal Regression Methodology)和非线性模型(响应曲面法，Response Surface Methodology),分析并比较可知二次RSM模型预测Cr12Mo...     

淬火钢等温回火硬度实验数据分析方法

探讨分析淬火钢等温回火硬度变化实验数据,找出描述淬火钢回火硬度随回火时间和回火温度变化规律、建立数学模型的方法。以9SiCr钢的回火硬度数据为例,展示分析淬火钢等温回火硬度实验数据,寻找9SiCr钢回火硬度变化规律、建立9SiCr钢回火硬度变化规律数学模型的方法。     

改善42CrMo钢硬度与耐磨性的研究

将合金元素Mn,Cr,Mo,Nb加入42CrMo钢中熔炼后,选择退火、油淬及回火的热处理方式．回火温度为380℃时,提高单个合金元素的百分含量,cr含量可达到1．51％,硬度46．8HRC,磨损率0．214．同时,综合提高了合金元素Mn,Cr,Mo,Nb的含量．回火温度350℃,Nb对42CrMo的硬度和耐磨性的影响比Mo明显,而回火温度410℃时,Mo的影响更为明显．合金元素Mn,Cr,Mo,Nb质量分数分别为0．60％,1．40％,0．30％,0．07％时,回火温度为410℃,42CrMo钢的硬度达到46．2HRC,磨损率0．216．     

热处理对34CrNi3Mo铸钢力学性能的影响

为研究不同热处理工艺对34CrNi3Mo铸钢力学性能的影响,对比了"喷水淬火+高温回火"、"油淬+高温回火"、"双液淬火(水-油)+高温回火"和"双液淬火(水-油)+两次高温回火"4种热处理工艺条件下34CrNi3Mo铸钢的力学性能。结果表明:采用"喷水淬火+高温回火"处理的试样不仅比"油淬+高温回火"处理的试样强度好、硬度高,而且塑性和冲击韧性也更好。当对铸件进行"双液淬火(水-油)+高温回火"后,可以实现铸件外强内韧的特性;双液淬火(水-油)后2次高温回火会使铸件的强度、硬度更高,但塑性、韧性下降。     

激光相变硬化对42CrMo钢的组织与性能的影响

本文对低温回火态的42CrMo钢的激光相变硬化进行了实验研究,试验了激光相变硬化处理的工艺参数对硬化层显微组织、硬化深度、显微硬度变化以及对耐磨性能的影响。结果表明:经激光相变硬化处理后,42CrMo钢的表面层硬度可达Hv1150,硬化层的显微组织主要是高缺陷密度的隐针马氏体。与常规淬火处理相比,显微硬度提高一倍多,耐磨性提高四倍左右。最后探讨了激光相变硬化的机理。     

热处理对Cr17Ni2钢组织与硬度影响

研究热处理工艺对Ｃｒ１７Ｎｉ２钢组织和硬度的影响，在同样回火条件下的常规热处理比临界区热处理的硬度高，但临界区淬火会使钢的韧性提高，同时要避免在５５０℃左右出现回火脆性，可得到硬度与韧性的良好配合。     

模具钢表面硬度的涡流无损表征方法

为了将涡流法应用于模具钢的表面硬度无损检测,从试验方法和传感器检测灵敏度分析2个方面展开研究.首先,采用不同热处理工艺,制备了硬度不同的45号钢和S136钢试样,得到了硬度与回火温度的关系曲线;其次,利用涡流测试系统(常规测试系统)对所有试样进行检测,将得到的阻抗幅值与试样硬度进行回归分析,结果表明:在45号钢中,阻抗幅值与硬度呈良好线性关系,而在S136钢中,阻抗幅值与硬度呈非线性关系;最后,对比分析了3种不同传感器对硬度的检测灵敏度,当线圈电感值越大时,检测灵敏度越高.另外,制作了另一种电磁传感器并搭建相关试验平台,对45号钢和S136钢试样硬度进行测试,测试结果与常规涡流传感器测试结果趋势一致,相互验证了试验方法和数据处理方法的可靠性.上述研究结论显示,涡流检测可以实现模具钢硬度的快速、无损检测,测试方法和系统有望应用于工程实际.     

硬态干式切削过程的有限元仿真

为研究硬态干式切削过程中切削条件对切削温度的影响规律,以通用有限元软件MARC为平台,运用局部网格加密技术,建立了PCBN刀具车削GCr15材料的二维热力耦合有限元模型．模拟结果表明,切削温度随切削速度、切削厚度增大而增大,当切削速度大于220m／min时,由于金属的软化效应,温度升高的趋势随速度的增加而变缓;切削厚度对温度的影响没有切削速度影响大;用圆弧倒棱代替负倒棱切削有利于降低刀具的最高温度．     

Wear performance of laser surface hardened GCr15 steel

In order to assess the new tribological properties of laser surface hardened GCr15 steel, the wear resistance between specimens treated with laser and those of conventionally hardened under dry sliding conditions was compared. The change of wear mechanisms in laser hardened GCr15 resulted in a distinct difference in wear rates. The results showed that quenched zones not only had sufficient depth of hardening and higher hardness, but had more retained austenite and finer carbides because of a higher degree of carbide dissolution. Laser surface hardened GCr15 steel specimens exhibited superior wear resistance to their conventionally hardened specimens due to the effects of the microstructure hardening, high hardness and toughness. The wear mechanism for both the laser quenched layer and conventionally hardened layer was highly similar, generally involving adhesive, material transfer, wear-induced oxidation and plowing. When conventionally hardened block specimens rubbed against the laser hardened specimens, the surface of conventionally hardened block specimens was polished. The microstructural thermal stability was increased after laser surface treatment.