不同界面形状及结构的涂层残余热应力的有限元分析

为了提高大厚度耐磨涂层的结合强度,运用 ANSYS 软件对不同界面形状及结构的耐磨涂层中残余热应力进行有限元分析。分析表明:界面形状为齿形的涂层比界面形状为平面的涂层残余热应力值略大,但不存在局部的应力集中且应力分布较均匀;随着过渡层的增加,涂层热膨胀系数过渡越好,残余热应力越小。同时应用盲孔法获得残余应力实际值,用CMT4105型微机电子万能试验机测试涂层与基材的剪切结合强度,验证应力分布的正确性。     

A3钢表面浸镀扩散渗铝复合渗硼研究初探

对A3钢表面热浸镀扩散渗铝复合渗硼进行了初步的探讨。通过光学显微镜和扫描电镜对渗层组织进行了观察。试验表明 :A3钢表面浸镀扩散渗铝复合渗硼工艺可行 ,渗层与基体形成了连续的扩散层 ,并且具有良好的硬度梯度。     

堆焊界面特征与裂纹形成之间的关系研究

运用扫描电子探针对三牙轮钻头牙掌堆焊面特征和裂纹的特征进行了分析，并采用X－射线衍射仪测定了试件的残余应力，结果表明，堆焊层界面缺陷是造成裂纹形成的主要原因。堆焊层表面拉应力导致裂纹的进一步产生与扩展，建议在堆爆工艺和热处理工艺中采取措施尽可能减少应力。     

堆焊界面特征与裂纹形成之间的关系研究

运用扫描电子探针对三牙轮钻头牙掌堆焊界面特征和裂纹的特征进行了分析 ,并采用X -射线衍射仪测定了试件的残余应力。结果表明 ,堆焊层界面缺陷是造成裂纹形成的主要原因。堆焊层表面拉应力导致裂纹的进一步产生与扩展。建议在堆焊工艺和热处理工艺中采取措施尽可能减少应力     

钢的多元渗硼层组织结构的变异

以４５钢、ＧＣｒ１５钢为基体材料，先渗硼，后钒化，获得硼化物和碳化钒的多元渗硼层。采用金相显微镜，Ｘ－射线衍射仪和电子探针，分析测定了覆层的组织结构和成分分布。结果表明，渗硼试样长时钒化，Ｃ、Ｂ、Ｖ和Ｃｒ等元素在覆层中重新分布，硼化物逐渐蜕化，蜕变程度取决于钒化温度和时间，以及基体的化学成分。硼化后钒化过程中，表面与奥氏体之间存在碳活度差，碳原子向表面上坡扩散，ＶＣ覆层向外生长。实验表明，获得连续的多元渗硼层是可能的。     

碳氮共渗叶片磨削裂纹的研究

<正> 减震器叶片气体碳氮共渗后在磨削加工中常常因磨削裂纹引起大量报废。这大大地影响了碳氮共渗新工艺的推广。本研究采用渗碳和碳氮共渗对比试验,测定了磨削前、初磨及精磨后的残余应力及残余奥氏体,并对裂纹形貌用磁粉探伤、金相显微镜及扫描电子显微镜进行了观察,同时对渗层中碳、氮浓度及合金元素沿渗层分布进行了测定。在此基础上对开裂的原因作了一些讨论,并提出了防止磨削裂纹的措施。     

纯钛基材上环氧基涂层界面结合强度的研究

为了提高钛基体与Fe2O3(吸波剂)/环氧涂层的结合强度(即涂层的附着力),在经过恒压阳极氧化处理的钛基体上浸涂Fe2O3/环氧树脂涂料。研究了试验参数对涂层界面结合强度的影响以及阳极氧化状态参数对钛基体表面形貌的影响;并对阳极氧化多孔膜进行扫描电子显微镜(SEM)分析,对不同处理状态基体上的涂层进行界面结合强度测试。结果表明:经过有效阳极氧化处理的钛基体,表面呈现不同程度的多孔形貌;在阳极氧化多孔膜表面涂敷环氧涂料,涂层与基体的结合强度比涂层与未经阳极氧化处理的基板的结合强度有所提高;随电压的升高,涂层的结合强度先增大后减小,随时间的变化无明显变化。     

激光硬化处理对 34CrNiMo 钢疲劳强度的影响

测试了激光相变硬化处理后的３４ＣｒＮｉＭｏ钢疲劳强度，采用光学金相显微镜、透射电镜和Ｘ射线应力分析，研究了疲劳强度得以提高的原因。与表面感应加热淬火处理相比，激光硬化处理的疲劳强度提高不大，是与激光硬化层深度较浅以及残余压应力分布的范围较小有关。     

喷丸对2219铝合金TIG焊接残余应力的影响

用不同喷丸参数对2219-T8铝合金TIG焊接接头进行强化处理。用X射线衍射仪(XRD)、盲孔应力仪(MTS3000)检测试样喷丸前后残余应力场。结果表明:喷丸处理前,垂直于焊缝的横截面,纵向应力呈不规则"几"字型分布,表现为焊缝附近区域存在较大残余拉应力,远离焊缝的母材区接近零应力状态,随试样厚度增大,残余应力峰值增大;喷丸处理后,垂直于焊缝的横截面表面应力呈不规则"V"型分布,表现为焊缝附近区域产生较大残余压应力。在相同丸径情况下,玻璃丸较钢丸表面压应力更大。喷丸处理后,焊缝内部有限范围内压应力呈不规则"S"型分布。对相同材质弹丸,随弹丸直径增大,压应力层深度逐渐增大。在相同丸径下,钢丸较玻璃丸压应力层和峰值更大,且随钢丸直径增大,残余压应力峰值所在位置逐渐内移,其值逐渐增大。     

省煤器钢管的自保护膏剂渗硼工艺研究

采用自保护膏剂渗硼技术对省煤器钢管进行表面处理,研究不同工艺参数对渗硼效果的影响,对渗硼试样进行显微组织的分析。结果表明:在空气环境下,渗硼处理后的省煤器钢管试样表层有明显的渗硼层,呈深度不一的手指状;随着渗硼时间的延长,硼化物中出现尖端碎化现象,渗硼处理后试样表面易于清理。获得良好渗硼效果的工艺为:涂层厚6mm;渗硼温度900℃;渗硼时间5 h。     

渗硼层激光共晶化工艺参数验证及机理探讨

采用固体渗硼 +激光表面处理的复合热处理工艺 ,使表层得到共晶型硼化物以期降低渗硼层脆性 ,提高其耐磨性。利用三维热传导偏微分方程验证了工艺参数的合理性。结合Fe -C -B三元相图并借助扫描电镜和光镜对试样表层、显微组织进行观察 ,探讨了硼共晶产生的机理以及渗硼层在激光作用下的行为     

模具超塑成形与渗硼

对轴承保持架整形模采用超塑成形与渗硼相结合的超塑复合成形技术。经检测和生产试验表明:模具成形表面渗硼层厚度均匀一致,硼化物成粒状;模具加工精度高,质量稳定;寿命可提高一倍以上;模具成本降低30％以上。     

激光共晶化渗硼层磨粒磨损试验研究

采用激光+固体渗硼的复合工艺对试样进行热处理,选择合理的激光工艺参数能得到表面完整的硼共晶层.为了进一步探讨渗层的实用价值,特进行了磨粒磨损试验.借助电子显微镜观察试样表面的磨损形貌,用精密天平称重获得试样的磨损曲线,并得到了有意义的结论.     

23MnNiCrMo煤机链条钢淬火回火转变的研究

将23MnNiCrMo钢奥氏体化后分别在空气、水、油中冷却.随后将水淬和油淬的试样进行不同温度和不同保温时间的回火.研究结果表明,该钢合适的淬火温度为860℃,油淬和水淬的组织为板条马氏体+少量下贝氏体+残余奥氏体+剩余碳化物.由于有合金元素的作用,在中温回火时并不得到完全的回火屈氏体组织,而是以回火马氏体为主,还有贝氏体及剩余碳化物的复合组织.     

花键冷滚打成形表层残余应力分布规律研究

为提高冷滚打成形花键的表层性能,以渐开线花键为研究对象,采用轮廓法进行冷滚打花键残余应力空间分布测量。对实验结果进行分析,研究冷滚打成形参数对花键齿廓齿根、分度圆和齿顶处残余应力分布规律以及残余压应力层深度分布规律的影响。结果表明：冷滚打花键的齿廓表层是残余压应力,分度圆处表层深度为0.35～0.45 mm的残余压应力较大;齿根处形成的残余压应力高于分度圆处和齿顶处的残余压应力,齿顶处形成的残余压应力值最小;冷滚打转速增大引起冷滚打花键齿廓表层残余压应力峰值的增加和残余压应力层深的下降,花键进给量增加使得花键齿廓表层残余压应力峰值和残余压应力层深增加;分度圆处残余压应力层深度达到0.68～ 0.98 mm,残 余压应力峰值达到67.4～80.8 MPa.     

热处理对渗碳层组织和接触疲劳性能的影响

用滚轮试样测定了热处理工艺对18Cr2Ni4WA钢渗碳层组织和接触疲劳性能的影响,优选出了最佳工艺。并从残余奥氏体、未溶碳化物和马氏体回火程度几个方面分析了组织和性能之间的关系。     

残余奥氏体对Cr_（12）MoV钢疲劳性能的影响

采用不同冷却方式使Ｃｒ＿（１２）ＭｏＶ钢获得不同量的残余奥氏体，研究了残余奥氏体对疲劳性能的影响。试验结果表明：在相同淬火加热条件下，组织中残余奥氏位少于５０％时，残余奥氏位量越多，缺口疲劳寿命越长，－１９６℃深冷处理虽然残余奥氏体少，但由于残余奥氏体碎化且呈膜块状分布在马氏体周围，可使力学性能得到改善。     

轴承钢的室温尺寸稳定性研究

经过理论推导,结合实验数据得到GCr15轴承钢室温时效过程中的尺寸变化公式。利用C++语言编制了轴承钢室温时效过程尺寸变化的可视化预报模型。根据模型模拟结果表明,影响轴承钢硬化层尺寸稳定性的主要因素是残余奥氏体的含量和回火温度以及回火时间。残余奥氏体含量越低,回火越充分,则相应的试件的尺寸稳定性越好。因此控制残余奥氏体的含量,提高回火温度,延长回火时间,使不稳定的马氏体尽量发生分解,是保证轴承钢材料尺寸稳定性的主要措施。