纳米陶瓷涂层磨削表面残余应力的研究进展

纳米陶瓷涂层材料具有高硬度和高耐磨性,采用超硬磨料的金刚石砂轮磨削是其最主要的加工方法,在磨削时容易出现表面残余应力而导致表面裂纹.目前,国外在纳米结构陶瓷涂层磨削表面残余应力的研究很少,我国正在对纳米陶瓷涂层材料超精密磨削后表面残余应力方面进行研究.介绍了纳米结构陶瓷涂层的研究背景,阐述了纳米结构陶瓷喷涂材料性能特点,分析了纳米结构陶瓷涂层的磨削研究动态和磨削表面残余应力的研究现状.分析研究表明,纳米结构陶瓷涂层的开发与研究将会受到越来越广泛的重视,其后续研究将是下一步的工作重点.     

汽车渗碳淬火齿轮的表面残余应力研究

研究了汽车齿轮生产中渗碳热处理过程中淬火冷却和回火状况，以及磨削加工对汽车齿轮表面残余应力的影响。研究表明，充分淬火冷却有利于表面残余压应力的提高，正确的磨削工艺不改变残余应力的分布，但过多的磨削热会在次表层产生高的拉应力。     

工程陶瓷磨削表面残余应力的数学模型

作为特殊的硬脆工程材料，陶瓷零件的断裂强度和韧性对表面应力状态异常敏感，建立相应的数学模型是研究残余应力的理论基础。本文阐述了陶瓷材料在磨削过程中的弹塑性变形数学模型，建立了磨削温度模型，介绍了利用磨削参数进行编码的二次回归模型，从而为预测和控制残余应力数值及性质提供指导。     

工程陶瓷磨削过程对表面残余应力的影响研究

采用对陶瓷试件磨削后再用Ｘ射线应力技术测试的方法,对磨削用量、砂轮种类、陶瓷材料等主要因素对磨削残余应力的影响规律进行了试验研究。研究结果表明,用金刚石砂轮磨削Ａｌ２Ｏ３陶瓷试件时,残余应力随磨削深度、工件进给速度和砂轮速度等磨削用量的变化而变化,且试验曲线均存在峰值效应。陶瓷砂轮比金刚石砂轮的磨削残余压应力高。陶瓷磨削表面残余应力受不同材料影响的敏感性要高于不同磨削条件的敏感性。     

工程陶瓷磨削表面残余应力测试

作为特殊的硬脆工程材料,陶瓷零件的断裂强度和韧性对表面应力状态异常敏感,测试其表面应力有重要意义。 阐述X射线法的测试原理和方法,建立微挠度法的测试模型,介绍压痕裂纹法、剥层法、云纹法的测试原理。比较各种方 法,提出探求一种更精确、更经济、更实用的测量方法是非常迫切的课题。     

陶瓷材料磨削表面残余应力的产生机理

在磨削加工过程中产生表面残余应力,其产生机理是磨粒刃作用引起的挤压应力和切削应力及热应力的综合作用效应。挤压应力产生残余压应力;切削引起的残余应力存在拉、压应力两种可能,但比挤压应力要小得多;热应力产生残余拉应力。     

陶瓷磨削温度对表面残余应力的影响

研究了磨削热对陶瓷表面残余应力的影响。采用夹式热电偶结构和高精度信号调理器测试陶瓷磨削温度，根据正交设计法测量的磨削温度实验结果说明：磨削温度随着磨削深度和砂轮速度的增加而提高；磨削深度ap=30μm是磨削残余应力和磨削温度曲线的转变点；磨削温度随着连续磨削次数的增加而增加，在磨削过程中磨削温度具有明显的累积效应。     

面齿轮展成磨削表面残余应力优化方法

面齿轮展成磨削表面残余应力优化是一个复杂的非线性问题,传统的优化算法无法实现高效率和高精度的求解。因此,文章提出了以齿面磨削实验数据为驱动的面齿轮表面残余应力智能优化方法。通过设计系列实验获取齿面残余应力数据集,建立以基础数据为驱动的响应曲面模型,实现了以齿面残余应力和磨削效率为优化目标的智能粒子群多目标优化,解决了面齿轮表面残余应力的优化问题。实验表明该方法的相对误差介于0.89%～1.61%,证明了面齿轮展成磨削表面残余应力优化方法的有效性。分析发现：齿面残余压应力与磨削深度和工件速度呈正相关,与砂轮速度和砂轮分度角呈负相关。从敏感性角度分析,齿面残余应力对磨削深度的敏感性最大,其次是砂轮分度角,而齿面残余应力对砂轮速度和工件速度的敏感性相对较小。     

纳米结构陶瓷涂层磨削表面残余应力的形成

在金属基体上用HOVF能获得高质量纳米结构陶瓷涂层,但涂层的高强度和韧性使其在磨削加工时产生表面残余应力。磨削表面残余应力为试件的原始应力σ0和磨削残余应力Δσ的叠加,且残余应力的分布是有方向性的,残余压应力使材料硬度增大,能降低材料磨损的速率。     

磨削表面残余应力电解腐蚀测定法的研究

通过对４５号钢退火试件的应力测定，着重介绍电解腐蚀法测定残余应力的原理，试验方法，并对测定中的某些问题进行分析研究。     

纳米ZrO2陶瓷超声振动磨削表面残余应力试验研究

采用超声振动磨削和普通磨削方式,利用X射线衍射分析仪,对纳米氧化锆陶瓷表面残余应力进行了研究.实验结果表明,纳米氧化锆陶瓷磨削表面产生的残余应力都表现为压应力;随着磨削深度的增加,超声振动磨削表面残余应力减小趋势较缓;磨削表面残余应力随着磨粒的增大呈上升趋势,且普通磨削表面残余应力上升的趋势较超声振动磨削的要快.     

强冷散热对磨削表面残余应力的影响

工件表面残余应力的性质和大小直接影响着工件的使用性质,对于大多数工件因热应力塑性变形而产生的残余拉应力采用强冷散热的方法,在一定程度上是能够实现对表面残余力的控制的。     

喷丸强化对轿车用新型齿轮钢表面应力状态影响的研究

应用单变量及正交试验,并配经X射线应力仪等系统地研究的喷丸工艺参数（丸粒速度、密度及喷丸时间）对工件表面残余应力及其分布的影响规律,试验结果表明：随着三种喷丸工艺参数值的提高,工件表面残余应力增大,尤其是在工件次表层峰值应力增大更明显,且内移,但当丸粒速度接近设备所产生的最大值时,则工件表层应力值几乎不再增加,并讨论了有关机理。     

摩擦对滚-磨工艺齿轮齿根应力的影响

采用有限元法研究了齿面摩擦力对滚．磨工艺制造的、齿根部有沉切的齿轮齿根应力的影响。结果表明：摩擦对滚-磨工艺齿轮齿根应力的影响不容忽视,考虑摩擦时,齿根最大拉、压应力随摩擦因数的增大而增大,其中最大拉应力增加的幅度比最大压应力大,当摩擦因数从0增大到0．2时,齿根最大拉应力增加比率为19．08％,晟大压应力增加比率为3．16％;有沉切时齿面摩擦力对齿根弯曲应力的影响比没沉切时要大。     

单磨粒磨削对表面残余应力影响的仿真分析

通过分析单磨粒仿真模型中磨削参数对材料表面残余应力的影响,得到使材料表面残余应力稳定性更好的磨削参数值,针对Ti6Al4V合金建立热—力耦合的单磨粒平面仿真模型。单磨粒磨削深度取相应磨粒刃圆半径大小相近的数值,并得到两组使表面残余应力数值稳定性较好的磨削参数值:一组是圆锥角θ=60°、刃圆半径r=10μm的磨粒,磨削后的残余应力约为100MPa;另一组是圆锥角θ=60°、刃圆半径r=1μm的磨粒,单磨粒磨削后的残余应力约为400MPa。分析发现:磨削温度的热软化效应会使残余应力的数值降低;单磨粒圆锥角对材料表面残余应力的影响比刃圆半径的更加显著。     

陶瓷磨削表面残余应力测试方法的研究

用研磨抛光法与连续腐蚀法测试陶瓷磨削表面残余应力 ,与 X射线衍射法相比较 ,具有经济、简便、测试精度高的优点。在避免了应变信号的不稳定性与附加应力的条件下 ,对于非金属氧化物陶瓷来说 ,这两种方法完全可以取代 X射射线衍射法     

直齿圆柱齿轮淬火残余应力分析

直齿圆柱齿轮的使用很广泛,作为机械零部件中最重要部件,齿轮的应用寿命对机械零件的寿命有很深的影响.因此研究齿轮的使用寿命非常重要.基于ABAQUS有限元软件对齿轮进行淬火残余应力分析.     

工程陶瓷磨削表面残余应力的研究

阐述了工程陶瓷磨削表面残余应力的产生机理,并比较了残余应力的几种测试方法,介绍了残余应力的数学模型,从而为预测和控制陶瓷零件的磨削加工表面质量、合理选择磨削条件提供指导作用。