原始组织对40Cr钢磨削硬化层的影响研究

在平面磨床上，采用刚玉砂轮和干磨削方式对40Cr钢进行了表面磨削硬化处理，研究了原始组织对磨削硬化层组织与性能的影响。结果表明，在磨削温度和应力的综合作用下，完全硬化区马氏体均呈现“细—粗—细”的变化规律，且相对粗大马氏体相出现的次表层，而过渡区组织的形成因原始组织而异。此外，原始组织对完全硬化区显微硬度无显著影响，硬度值均在630-700HV之间，原始组织越均匀，磨削硬化层及完全硬化深度越大。     

硬化钢磨削实验及再硬化分析

对硬化钢16MnCr5(AISI 5115)进行了磨削实验和分析。实验结果显示磨削热对不同区域导致的材料改性取决于接触时间Δt和接触区最高温度T_(max),且在两个不同温度范围和接触时间里均观测到再次硬化区域。进一步分析表明,这些分开的磨削再硬化区的磨削时间和磨削温度范围对应于典型的残余奥氏体的改变范围。     

硬质合金磨削温度的实验研究

采用半人工和人工热电偶法，对硬质合金YG6和YT30平面磨削的磨削温度进行了实验研究。并对磨削参数与磨削温度的关系，进行了理论分析及实验验证。结果表明：磨削深度和工作台速度增加，磨削温度升高，但工作台速度的改变，对磨削温度的影响较小．     

双程切入磨削表面硬化层的研究

采用缓进给磨削方式和不同的磨削行程对40Cr钢进行了磨削淬硬,对单程和双程磨削表面硬化层的组织与性能进行了比较。结果表明,尽管单程和双程磨削时的原始组织不同,但两者的表面硬化层组织及其变化趋势完全相同。双程磨削淬硬可使表面硬化层深度及其均匀性、显微硬度及耐磨性得到进一步提高;但其最大残余压应力值及应力影响深度有所降低。双程磨削硬化层组织的形成机制同样适用于多程磨削淬硬或淬硬钢的磨削淬硬等场合。     

磨削温度理论研究的现状与进展

本文概要介绍了磨削温度理论的研究现状，叙述了热源模型的发展与现状，简述了其计算方法以及温度测量技术，并对磨削温度理论研究的发展趋势进行了分析。     

表面硬化钢磨削烧伤的监测和预报

成型磨削齿轮之类的表面硬化钢零件时极容易发生磨削烧伤的现象，严重地破坏了零件的表面完整性，降低了零件的使用性能。对表面硬化钢进行了大量宽磨削宽度的切入式磨削试验证实，用相对容易测量的磨削力和磨削参数计算所得的单位面积磨削工率Ｐ〃ｃ与砂轮一工件接区最高平均温度Ｔｍａｘ间有极好的函数对应关系，表面质量的各种不同的检测结果完全与Ｐ〃ｃ相对应，Ｐ〃ｃ的二个临界值Ｐ〃ｃＩ和Ｐ〃ＣⅡ以及Ｆｎ／Ｆｔ的变化率...     

Cr12钢磨削硬化工艺研究

研究了干磨和湿磨、不同磨削进给量和砂轮种类等工艺条件对Cr12钢磨削硬化效果的影响。结果表明在干磨状态下,使用碳化硅砂轮在磨削进给量为0.04mm时,磨削硬化效果最好。磨削硬化层的最大硬度为1,414HV,比基体硬度805HV提高了约75%。     

接触板式平面砂带磨削温度的试验研究

本文首次从理论上导出了能反映各机理性参数和磨削过程中切屑形成能、耕犁能、滑擦能的综合影响的计算磨削区平均温度的理论公式,通过试验实测的磨削温度与理论计算值十分吻合;并进行了砂轮磨削和砂带磨削温度对比试验,磨削用量对砂带磨削温度的影响规律以及砂带磨损对磨削温度的影响等大量试验研究,得出了一些重要结论。     

砂带磨削TC4磨削力数字建模及其预测

目的探索TC4砂带磨削的机理,优化表面加工质量。方法基于磨粒有序分布和等高性一致的假设,构建出单位面积磨粒的砂带几何模型,并建立了相应磨削的数值仿真模型,开展了模拟与实测接触轮在磨削过程中的弹性变形分析,建立了与印痕密切相关的砂带磨削力的预测模型,根据TC4的Johnson-Cook本构模型以及Johnson-Cook Sheiar Damage失效准则,模拟磨削区的热力特性。结果切向磨削力随着磨削深度的增加而增加,随砂带线速度的增加而逐渐减小,且切向磨削力随深度的变化趋势大于随砂带线速度的变化趋势。磨削温度随磨削深度和砂带线速度的增加而增加,且磨削温度随砂带线速度的变化趋势大于随深度的变化趋势。预测磨削力与实际实验值的误差在9%以内,通过对实验数据分析得到实验条件下的最优加工参数:砂带线速度5 m/s,进给速度1 m/min,磨削深度5?m。对陶瓷砂带磨削TC4进行了验证实验,预测值与实验值具有一致性。结论该方法建立的砂带磨削仿真模型和预测模型,可以较准确地预测砂带磨削TC4时的磨削力和磨削温度,为提高砂带磨削航发叶片表面质量的加工参数选择提供参考和指导。     

硬质合金刀具刃磨工艺的研究

硬质合金刀具刃磨工艺是决定其使用寿命与加工质量的重要因素之一，通过对磨削方法、砂轮的选择和性能、磨削参数等工艺措施的研究与改进，可以有效的减少或避免刃磨裂纹的产生。     

基于Deform-3D单粒磨削温度场仿真研究

单颗磨粒切削研究是认识复杂磨削作用的重要手段。基于Deform-3D有限元仿真软件,针对齿轮加工常用的45钢,在工件材料J-C本构模型基础上简化锥形磨粒,分别使用CBN、白刚玉两种不同材质磨料,获得相应的仿真磨削温度场。仿真结果显示:不同材质磨粒点磨削温度差异明显,最高温度接近工件材料熔点温度,磨削温度随着深度增加而增加,随速度增加变化不大。     

喷淋蚀刻模具钢的蚀刻深度研究

采用喷淋式蚀刻机,以FeCl3基蚀刻液对模具钢进行喷淋蚀刻,通过测定不同蚀刻液温度、不同喷淋压力下的蚀刻深度,考察了几个独立因素对蚀刻深度的影响,得出蚀刻深度的规律性变化:蚀刻深度增长速率随蚀刻液温度的升高而增大,随喷淋压力的增大而先增大,后逐渐减小。分析了蚀刻深度呈此种变化规律的原因。     

Prediction of the threshold load of dislocation emission in silicon during nanoscratching

This paper establishes an analytical model to predict the normal threshold load that causes the emission of partial dislocations in silicon during nanoscratching. In the modeling, the deformation mechanisms and the sequence of microstructural changes already explored by experiment and molecular dynamics will be exactly followed; that is, with increasing the normal load of nanoscratching, phase transformation first takes place, followed by partial dislocation emission from the interface between the phase transformed zone and the original crystalline silicon when the scratching load reaches its threshold. The model postulates that the emission process represents the generation of a dipole of Shockley partial dislocations. One partial dislocation of the dipole, located at the interface, is considered immobile, while the other partial dislocation moves into the bulk of the crystalline silicon. The mobile partial dislocation slips along a crystallographic plane, and a stacking fault is formed in its wake. Based on the above, the threshold normal scratching load for the emission of a partial dislocation is determined by means of the energy criterion. The influence of the indenter geometry and the location of dislocation nucleation on the threshold normal scratching load is then investigated. Compared with the deformation of silicon under nanoindentation, the present study concludes that the threshold load under scratching is always smaller, and that a sharp indenter leads to a relatively smaller threshold load. The model prediction is well verified by scratching experiments.     

基于有限数据的电磁检测仪渗碳层深度检测灵敏度预测

应用电磁无损检测仪检测钢铁件渗碳层深度时必须标定该仪器的灵敏度。然而由于渗碳工艺和标准渗碳层深度检测方法的限制,无法利用标准试样标定的方法评价电磁无损检测仪对薄渗碳层深度的检测灵敏度。为此,应用灰色预测理论,研究了一种基于有限渗碳层深度集的灵敏度预测方法。在现有有限渗碳层深度集的基础上,通过数据预测,扩展出虚拟深度,从而预测仪器的灵敏度。试验表明,利用GM（1.1）模型对渗碳层深度检测数据建模时,其模型平均精度高于95%;利用GM（1.1）模型进行渗碳层深度的预测时,预测的最大误差在5%以内。     

AZ31镁合金板材轧制边裂深度预判模型研究

本研究在400℃温度下,分别以压下量10%,15%,20%,25%,30%,35%,40%和45%对初始厚度为7mm的AZ31镁合金板材进行了轧制过程数值模拟以及实验验证研究,并观察轧制后的显微组织。研究结果表明,在当前轧制条件下,当单道次压下量达到20%时,板材边部将有裂纹萌生,并且边部裂纹深度随着压下量的增大而不断增大,由20%时5240μm的边部裂纹深度增加到压下量45%的14056μm;根据数值模拟结果,得到了沿板宽方向的损伤值分布情况,建立了边部裂纹深度预判模型;对于裂纹深度,轧制实验实测值和所建立的裂纹深度预判模型的计算值之间的平均误差为9.23%; SEM观察结果表明边部裂纹附近的显微组织中含有大量孪晶。     

低温冷却磨削机理的研究

磨削是各种加工材料获得精确尺寸和表面完整性的主要加工方法,但在加工过程中,由于磨削区温度过高,经常导致工件表面热损伤、微裂纹和产生残余拉应力,严重影响工件表面质量和完整性的提高。本文通过采用低温CO2和液态氮为磨削冷却介质,有效地控制磨削区温度。实验结果表明,与干磨削和油冷却磨削相比,液态氮低温冷却磨削力、比磨削能、磨削区温度明显降低,工件表面质量和完整性显著提高,同时明显提高了砂轮的使用寿命和减少了冷却液对环境地污染。     

Prediction of hypo eutectoid steel softening due to tempering phenomena in laser surface hardening

The paper presents a mathematical model for predicting material mechanical property variation, in laser hardening of hypo eutectoid steel, when the softening effects due to the overlapping trajectories are considered. This generally occurs during laser hardening of industrial parts, especially when wide areas have to be treated, due to the tempering phenomena.An original tempering model for the prediction of the hardness reduction is presented in this paper. The proposed model is integrated in a Laser Hardening simulation package, previously developed by the authors. Experimental activities are also presented to validate the model.