粗糙表面的统计研究

论述了粗糙表面的表征方法,根据表面形成的随机特性,将粗糙表面的高度分布归为二项式分布.根据粗糙度取值的不同,讨论了泊松分布表面和高斯分布表面的高度分布特点和表面截面积及相对密度的分布情况.对表面接触状态进行了初步分析,认为表面接触存在一定的嵌入深度,并且根据嵌入深度可以估算表面接触面积.分析结果表明:泊松表面和高斯表面...     

电子束表面改性研究进展

介绍了一种新型材料表面处理技术——电子束表面改性,阐述了电子束表面改性的基本原理及国内外电子束表面改性的发展。简述了相关领域的主要研究成果及取得的进展,包括表面淬火、表面合金化、表面非晶体以及表面熔凝,并对电子束抛光表面改性进行了展望。电子束表面改性技术做为一种极具优势的高能束表面改性技术,将在未来工业中占据无法替代的地位。     

表面完整性研究现状及发展趋势

疲劳失效是金属结构失效的重要形式之一,提高零件疲劳性能可以有效增加结构使用寿命。对于低周和高周疲劳,绝大多数疲劳裂纹萌生于零件表面。因此,表面完整性对金属材料疲劳行为有重要影响。简述了表面完整性的内涵,指出表面完整性不仅包括如粗糙度、波纹度、表面裂纹等的表面形貌特征,也包含如加工之后零件表面的残余应力、塑性变形、组织形貌等物理化学变化特征。总结了表面完整性工艺的研究现状,说明机械铣削、电火花线切割、磨削、喷丸强化、光饰等加工工艺对表面完整性的影响。综述了表面完整性表征模型的建立,指出各表面完整性特征参数对表面完整性影响的比重。分析了国内表面完整性发展趋势,指出表面完整性工艺研究与表面完整性表征模型相互促进的作用,提出表面完整性工艺与表面完整性表征模型的交叉研究。最后,对提高表面完整性及建立影响表面完整性的参数模型提出了建议。     

低表面能表面的制备方法

阐述了低表面能表面的应用,重点综述了低表面能表面的制备方法,主要介绍了表面工程技术法和低表面能涂料法,并提出了制备技术的不足.     

有机氟硅烷对玻璃表面的浸润改性

为研究有机氟硅烷对玻璃表面润湿性的影响,利用1H,1H,2H,2H-全氟癸基三乙氧基硅烷对普通玻璃表面进行化学修饰,在玻璃基体表面形成含有-CF3的强疏水性基团。通过控制试验温度和处理时间,研究了不同处理条件下玻璃表面的疏水效果的变化趋势。通过对玻璃表面进行不同程度的打磨处理,研究了玻璃表面粗糙度对表面接触角的影响。利用扫描电子显微镜(SEM)、表面粗糙度测试仪和红外光谱(FTIR)对玻璃表面处理后形貌、粗糙度和化学结构进行了观察和表征,利用表面接触角仪测定了不同处理条件后玻璃表面的接触角。结果表明,浸润时间与温度的增加在一定范围内均可提高玻璃表面疏水性,且表面粗糙度的增加有利于疏水性能的提高。最终通过将表面粗糙化与表面化学修饰相结合,使玻璃表面获得优异疏水性能,表面接触角最高可达到127.9°。     

钢板表面在线检测技术的发展和展望

表面检测已经越来越多地应用于工业检测领域。本文首先介绍了国内外表面检测技术的发展及在钢板表面检测中的应用,然后具体描述了表面检测系统的主要组成部分,并以热轧带钢表面检测系统为例,简单说明了表面检测系统主要硬件部分的设计,最后指出了目前钢板表面检测技术在应用中存在的问题,并预测了基于机器视觉的表面检测技术的发展趋势。     

汽车零部件表面强化技术研究现状及展望

在传统渗碳、渗氮及表面淬火工艺的汽车零部件表面强化技术基础上,简单综述了传统工艺在汽车零部件表面强化上应用的工艺优缺点及研究现状,重点阐述了新型表面形变强化、高能束流表面强化、表面冶金强化、表面复合强化及表面纳米强化的汽车零部件表面强化技术,详细介绍了目前广泛使用的新型表面形变强化中的喷丸强化工艺、高能束流表面强化中的激光表面淬火与电子束表面淬火工艺及表面冶金强化中等离子喷涂工艺的技术特点和应用现状,分析了国内外汽车零部件表面复合强化技术和表面纳米强化技术的工艺特点和研究现状,尤其是将表面复合强化技术中的传统工艺与传统工艺、传统工艺与新型工艺、新型工艺与新型工艺的多种复合工艺的相互结合及QPQ盐浴复合处理技术在汽车零部件表面强化上的应用,最后展望了未来汽车零部件表面强化技术的发展方向。     

黏土湿型表面稳定剂的组成及制备工艺

分析了黏土湿型表面稳定剂的组成,探讨了其组分对砂型表面性能的影响,并确定了表面稳定剂的合成工艺.结果表明,具有合理纽分及制备工艺的表面稳定剂,可提高黏土湿型的表面强度(表面耐磨性),从而减少铸件的缺陷.     

加工表面质量对耐腐蚀性能影响的研究进展

加工表面质量对材料表面耐腐蚀性能的影响具有复杂性和综合性,研究加工表面质量对材料表面耐腐蚀性能的影响,对如何延长机械产品的服役寿命、预测加工表面质量、精简制造工序和优化加工参数等具有重要的指导和实践作用。对已加工表面腐蚀形成机理进行了分析,并指出了影响耐腐蚀性能的因素,从加工表面机械物理特征和加工表面几何形状特征两方面入手,综述了已加工表面质量对耐腐蚀性能影响的研究进展。重点报道了加工表面机械物理特征中表面残余应力、加工表面金相组织变化以及加工表面冷作硬化对耐腐蚀性能影响的研究进展,分别总结了加工表面几何形状特征中已加工表面的表面纹理、表面粗糙度和表面伤痕对耐腐蚀性能影响的研究进展。提出应开展多表面质量参数之间相互影响综合分析,以及各表面质量参数联合作用下对表面耐腐蚀性能影响的研究,为开展表面质量与金属材料加工表面耐腐蚀性能关联性研究打下基础,并指出了加工表面质量对耐腐蚀性能影响研究的未来发展趋势。     

涂层刀具微喷砂表面处理技术的进展

介绍了微喷砂表面处理技术进展及工作原理,分析了微喷砂处理对涂层刀具表面完整性、切削性能的影响。研究发现,微喷砂能够改善涂层刀具表面的粗糙度并提高涂层表面的残余压应力,进而提升刀具的切削性能并延长使用寿命。总结了微喷砂表面处理技术对涂层刀具表面的影响,并且对微喷砂表面处理技术进行了展望。研究结果为涂层刀具的表面处理和绿色智能制造提供了参考。     

Q460C低合金高强度钢连铸坯的裂纹控制

针对临钢炼钢厂含铌钢连铸坯表面裂纹问题,分析了造成Q460C低合金高强度钢连铸坯表面横裂纹的主要原因并采取相应的技术措施,提高了铸坯表面质量.     

Sensitivity of stress corrosion cracking of stainless steel to surface machining and grinding procedure

An investigation has been undertaken to establish the effect of surface preparation method on the susceptibility of a 304 stainless steel to stress corrosion cracking under simulated atmospheric corrosion conditions. MgCl₂ was deposited onto four-point bend specimens, which were then placed in a chamber with a relative humidity of 45% and temperature of 60 °C. These test conditions were designed to reflect external exposure of stainless steel components in industrial plant, including nuclear reactor components, situated in a coastal region, but with the severity of the exposure conditions enhanced to allow discrimination of the effect of surface preparation in a short timescale (up to 1500 h). Four surface preparation methods were evaluated: transverse grinding, longitudinal grinding, transverse dressing using an abrasive flap wheel, and transverse milling. For each case, surface topography, surface defect mapping, near-surface microhardness mapping, residual stress and electron back-scattered diffraction measurements were undertaken. Stress corrosion cracks were observed for the ground and milled specimens but not for the dressed specimens, with cracks apparently originating at corrosion pits. The density of cracks increased in the order: transverse ground, milled and longitudinal ground, with the cracks notably much smaller in length for the transverse ground condition. The propensity for cracking could be linked to the high residual stress and apparent nanocrystalline microstructure at the surface. There was a greater propensity for pitting to initiate at local defect sites on the surface (laps, deeper grooves). However, the tendency was not overwhelming, suggesting that other factors such as more general roughness or the distribution of MnS inclusions had an influence, perhaps reflecting the severity of the environment.     

SA516—70钢的焊接裂纹

分析了ＳＡ５１６－７０钢ＳＡＷ时横向裂纹和纵向裂纹产生的机理，提出了防止裂纹的工艺措施。     

高强度含铌船板钢二冷配水优化研究

通过对高强含铌船板钢高温应力应变测试及试样断口形貌分析,得到该钢种第三脆性温度区间为600℃～1000℃,通过对该钢种二冷配水进行优化,使铸坯矫直前表面温度达到1000℃以上,可有效减少表面横裂。     

A guided wave approach to defect detection under shelling in rail

Rail defects are responsible for many railroad accidents. Trains are derailed and serious consequences often occur. Traditional bulk wave testing wheel probes are often inadequate for finding all defects in a rail, especially under shelling. Shelling takes place as a result of wheel to rail Hertzian contact stresses that lead to surface and subsurface defects, as a result of high stresses below the surface of the rail. Guided waves can detect shelling, if so desired, by employing the proper mode and frequency. Guided waves can also detect transverse cracking under shelling by selecting a mode and frequency insensitive to the shelling, but sensitive to transverse cracking under the shelling. Special modes and frequencies can also be used to detect defects in the web or base of a rail. The guided wave methodology of using a hybrid analytical-FEM technique to accomplish the sensor design and subsequent scattering analysis is presented in this paper. Sensor design to generate rail boundary conditions via dispersion curve and wave structure analysis is illustrated along with a few static shots of animations of wave propagation and reflection from defects in a rail.     

新型耐磨钢NM400斜Y形坡口焊接抗裂性分析

采用斜Y形坡口焊接抗裂性试验对NM400钢的焊接抗裂性进行了研究,通过测定其表面裂纹率、断面裂纹率及根部裂纹率,评定NM400的抗裂性能,并分析焊前预热对材料抗裂性的影响.同时,应用热弹塑性有限元法对斜Y形坡口试样进行了焊接过程的有限元数值模拟计算,得出横向焊接残余应力的分布情况及峰值位置.结果表明,常温下NM400的根部裂纹率较高,预热150℃时各裂纹率均降至0.因此,焊前预热能够提高NM400的焊接抗裂性.另斜Y形坡口根部产生较大的应力集中,局部横向残余应力超过材料的强度,是致使其产生裂纹的力学因素.     

Torsional Fatigue Cracking and Fracture Behaviors of Cold-Drawn Copper:Effects of Microstructure and Axial Stress

The fatigue cracking and fracture behavior of cold-drawn copper subjected to cyclic torsional loading were investigated in this study.It was found that with increasing stress amplitude,the fracture mode of cold-drawn copper gradually changes from a shear fracture on transverse maximum shear stress plane to a mixed shear mode on both transverse and longitudinal shear planes and finally turns to the shear fracture on multiple longitudinal shear planes.Combining the cracking morphology and the relationship between torsional fatigue cracking and the grain boundaries,the fracture mechanism of cold-drawn copper under cyclic torsional loading was analyzed and proposed by considering the effects of the microstructure and axial stress caused by torsion.Because of the promotion of the grain boundary distribution on longitudinal crack propagation and the inhibition of axial stress on transverse crack grown,the tendency of crack propagation along the longitudinal direction increases with increasing stress levels.     

7A04铝合金壳体失效分析

7A04铝合金壳体在使用过程中发生开裂失效，通过对失效件的外观、断口宏微观形貌观察，以及对失效件和库存件材质、显微组织、力学性能和表面应力等方面的测试，对壳体的开裂原因进行了分析。结果表明，失效壳体为沿纵向脆性断裂，壳体横向力学性能较低，使用过程中承受较大的工作应力是导致开裂的主要原因。     

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实验室模拟了不同热送热装温度的Ti微合金化连铸坯热送热装和加热过程,并采用光学显微分析、扫描电镜分析和透射电镜分析等方法,观察了生产条件下连铸坯和粗轧中间坯试样的显微组织,以及实验室条件下不同热履历铸坯试样的显微组织,分析了热送热装连铸坯在粗轧过程中表面裂纹的生成原因。结果表明,经热送热装的连铸坯表面金属中奥氏体晶界处的先共析铁素体膜及沿奥氏体晶界的碳氮析出物可能是导致粗轧过程表面裂纹形成的主要原因。     

随焊冲击碾压减小应力变形防止热裂纹应变场分析

随焊冲击碾压法(weld with Trailing Impact Rolling，WTIR)是一种降低应力、减小变形防止热裂纹的新方法。文中分析了在前后冲击碾压轮作用下，焊缝金属塑性流动和应变场的变化规律，揭示了这种方法的机理。前轮周面内凹，迫使焊缝金属由焊趾处向焊缝中心流动，对处于脆性温度区间的焊缝金属施加一个横向挤压塑性应变，减小甚至抵消致裂的拉伸应变，防止了焊接热裂纹的产生。后轮缘稍向外凸，将焊缝金属冷却产生的压缩塑性变形充分碾开，减小了工件的应力和变形。试验结果表明，随焊冲击碾压能有效地防止焊接热裂纹的产生，将试件的纵向挠曲变形与横向收缩变形量控制到常规焊接状态的1／10和1／5左右，同时能将薄壁构件焊接残余应力控制到非常低的水平，甚至由拉应力状态转变为压应力状态，验证了应变场分析的正确性。