高频窄脉冲电化学光整加工工艺特性研究

阐述了高频窄脉冲电化学光整加工原理;比较了其与脉冲电化学加工的区别与联系;通过实验,研究及分析了电流密度、加工间隙、工件材料、加工时间及脉冲参数等因素对加工后表面质量的影响.实验结果表明:在合适的工艺参数情况下,高频窄脉冲电化学光整工艺可大幅度提高加工效率,获得镜面级的表面质量,并能降低加工成本.     

2344模具钢的脉冲电化学复合光整加工试验研究

为了对2344模具钢进行快速光整加工,进行了2344模具钢的脉冲电化学复合光整加工试验研究。在构建了脉冲电化学复合加工试验机的基础上,进行了正交工艺试验。分析了脉冲峰值电压、脉冲频率、脉冲占空比和电解液温度对光整加工质量的影响,获得了优化的工艺参数。实验表明,在半个小时内可以将试件的表面粗糙度从Ra1.8μm降到Ra0.12μm。     

脉冲电化学光整加工在模具镜面抛光中的应用

综述了脉冲电化学在金属材料光整加工领域中的研究情况,介绍了脉冲电化学的加工优势,分析了脉冲电化学光整加工的工作机理、加工工艺、实验研究以及应用状况,指出了脉冲电化学及其复合加工工艺在实现模具镜面抛光应用中的可行性和现实性。     

脉冲电化学机械复合光整加工模型的建立

应用BP神经网络建立了脉冲电化学机械复合光整加工的模型，并通过该模型对加工试验的零件表面粗糙度进行了预测，结果与实验数据有较好的一致性，可作为脉冲电化学机械复合光整加工理论研究和实际加工的参考模型。     

脉冲电化学机械光整加工模具型腔技术研究

介绍了脉冲电化学机械光整加工模具型腔的技术特点、光整加工原理。通过实验验证了这种光整加工工艺与电化学机械光整加工工艺相比,有着高效、高表面质量的优点;分析了脉冲电化学机械光整加工工艺的机理。     

移动式阴极的扫描参数对脉冲电化学光整加工的影响分析

移动式阴极在脉冲电化学光整加工中的应用，有效地改善了流场、电场及温度场的分布，在简化阴极设计的同时，提高了光整效果。通过理论并结合实验分析表明：扫描参数的合理匹配是提高脉冲电化学光整加工效果的关键工艺因素之一。实验中，在参数适当匹配并结合其他参数的条件下，对试件表面经少许几次扫描后，将试件的原始表面粗糙度Ra由1．7μm降至0．2μm以下。     

脉冲电化学光整加工中表面形貌变化试验*

探究脉冲电化学光整（PECF）加工过程中表面形貌变化特性及其工艺能力。在能实现表面良好加工效果的参数范围内, 对 304 不锈钢车削与磨削表面进行脉冲电化学光整加工,通过对加工前后表面微观形貌变化规律的对比分析,研究脉冲电化学光整加工工艺对不同表面的整平能力。试验结果表明：脉冲电化学光整加工车削和磨削表面所能获得的最终表面粗糙度大体相当,加工后两种表面粗糙度 Ra、R_z 和 R_sm值处于同一量级,分别达到 0.09、0.7、50 μm 左右。表面微观形貌趋于一致, 表面完整性良好,表面特征指标不具有显著差异性。脉冲电化学光整加工车削和磨削表面的形貌变化过程有所差别,车削表面存在由原始表面形貌向脉冲电化学光整加工表面形貌转变的一段中间过程,磨削表面形貌则在短时间内迅速转变为脉冲电化学光整加工表面形貌。对原始表面较为粗糙的零件或者难以采用磨削加工的薄壁件,PECF 加工是一种具有实际应用价值的加工方式,且对于一些具有特殊要求的功能性表面形貌,车削后进行 PECF 加工可能成为一种新的加工方法。     

脉冲电化学光整加工工艺的基础实验研究

在分析研究脉冲电化学光整加工原理的基础之上，结合实际进行了实验设计。该实验采用非线性电解液和脉冲电流进行加工，取得了较好的加工效果，验证了脉冲电化学加工的优越性的可行性。     

滚动轴承钢中残余奥氏体量的测定

分别采用磁性法、金相方法和X射线衍射法测量了GCrl5轴承钢中的残余奥氏体含量，探讨了残余奥氏体含量对GCrl5轴承铜使用寿命的影响。结果表明，磁性法测量GCrl5轴承钢中残余奥氏体量快捷、准确，易于实现产品生产中的在线快速检测，轴承钢中残余奥氏体对轴承运行过程中疲劳寿命的影响，必须结合应力形态、分布、运行状态及诱发马氏体转变性能等方向进行综合研究来评价。     

复杂型面的复合光整加工实验研究

利用电火花-超声和脉冲电化学复合加工工艺对三维复杂型面的光整加工进行了研究,论述了电火花超声复合加工的原理及超声装置的设计,进行了工艺参数实验研究,通过Master CAM软件实现型面的造型、编程,进行了三维型面的精密成形加工,经过脉冲电化学抛光后使型面达到镜面效果.     

GCr15在不同电解液中的加工特性研究

通过测定GCr15轴承钢在质量分数均为15%的NaNO_3、NaClO_3和Na_2SO_4中的极化曲线和电化学阻抗谱(EIS),分析了GCr15钢在低电流密度下的电化学特性。通过测定GCr15钢在大电流密度下的去除量和电流效率,对其一般电解加工特性进行了分析。研究结果表明:阳极极化过程中,三种电解液介质条件下都存在稳定的钝化区,EIS主要表现为容抗弧的变化;NaNO_3与NaClO_3电解液都具有非线性加工特性,能有效提高电解加工的定域性,并减小低电流密度下的杂散电流腐蚀;Na_2SO_4电解液属于线性电解液,加工效率低。     

滚动轴承钢冶金质量与疲劳性能现状及高端轴承钢发展方向

本文首先介绍了以GCr15为代表的第一代轴承钢、以M50和M50NiL为代表的第二代轴承钢、以Cronidur30和CSS-42L为代表的第三代轴承钢的发展历程,提出了以轻质化为特征的第四代轴承合金发展方向;通过对传统轴承钢的冶金质量和疲劳性能等归纳分析,提出了大颗粒夹杂物和碳化物细质化与均匀化的轴承钢冶金质量控制方向,揭示了轴承钢接触疲劳的夹杂物控制机制和碳化物控制的2种不同抗疲劳机制;通过对传统轴承钢GCr15的超高纯冶金质量控制工艺技术与定量表征技术的国内外最新进展,提出了超高纯与等向性的高端轴承钢冶金质量控制发展方向;通过对轴承钢GCr15和CSS-42L的基体和碳化物超细化的整体热处理技术与表面渗碳技术研究,创新研发出双细化热处理和表面超硬化热处理,从而将轴承钢GCr15的室温接触疲劳寿命提高到5倍和10倍以上。文章最后针对轴承钢的冶金质量与性能进行了检验检测技术分析,指出定量检验检测技术的应用是高性能轴承钢的重要保障。     

GCr15轴承钢在不同加热速率下的奥氏体转变研究

加热速率对GCr15轴承钢铸坯表面组织有较大影响。利用DIL805A热膨胀仪进行热模拟试验,通过分析GCr15轴承钢在连续加热过程中的热膨胀曲线,研究了不同加热速率下的奥氏体转变过程,分析了加热温度对奥氏体转变温度和奥氏体转变量的影响,分析了不同加热速率下奥氏体转变规律和大断面铸坯表面组织。结果表明:GCr15轴承钢中珠光体转变为奥氏体,温度范围约为760~810 ℃;(Fe,Cr)₃C_Ⅱ向奥氏体中的溶解,温度范围约为810~1 100 ℃;奥氏体的成分均匀化温度大于1 100 ℃。若GCr15大断面铸坯表面过热度大,相变后晶粒粗大,相对于内部组织其表面的耐磨性和抗疲劳性下降,且铸坯表面奥氏体浓度均匀性差,后续液析碳化物溶解过程受阻碍,碳化物溶解浓度不均匀,表面的组织性能受到影响。根据J-M-A方程,计算了模型参数,GCr15轴承钢激活能Q约为7.156×10⁵ J/mol,n=0.52,k₀=75。     

高能电脉冲对淬火态GCr15钢切削性能的影响

在高频淬火态GCr15轴承钢切削过程中施加高能脉冲电流,研究了高能电脉冲对淬火态GCr15钢切削性能的影响。结果表明,在脉冲电流的作用下,主切削力、轴向表面粗糙度、表面硬度以及刀具磨损状况都显著降低。对高频淬火态GCr15轴承钢而言,脉冲电流的电致塑性效应与焦耳热效应能够促进位错运动,从而在较低温度与较短时间内达到回火效果,提高材料表面塑性变形能力,有效改善其切削加工性能。     

Pulse electrochemical finishing: Modeling and experiment

Surface quality of the workpiece has great influence on its service performance and lifespan. Pulse electrochemical finishing (PECF) provides an effective method for improving surface quality of the workpiece. In PECF, surface irregularities are removed by electrochemical dissolution rather than by cutting force. Due to non-contact nature of the process, there is no residual stress and thermal effect on the workpiece surface. For successful utilization of PECF, in present manufacturing, it still demands for more intensive research, including the mechanism of anodic smoothing. The anodic smoothing characteristics of PECF are analyzed through a developed mathematical model. The main influencing factors such as the finishing time, the interelectrode gap, the applied voltage and the rotational speed of electrode have been examined. The predictive values based on the developed mathematical model are found to be in reasonable agreement with the experimental values. The surface roughness Rz ranges from 3 μm to 1.22 μm. The research achievement through various parametric studies can be used as a guideline for the operation of a PECF system.     

GCr15SiMo轴承钢球化退火过程的碳化物演变

借助差示扫描量热法、扫描电镜等检测分析手段以及JMatPro热力学软件,研究了等温球化退火的奥氏体化温度和保温时间对GCr15SiMo轴承钢碳化物的影响。结果表明,随着奥氏体化温度的升高和保温时间的延长,GCr15SiMo轴承钢中碳化物趋于均匀化、细小化,且有利于GCr15SiMo轴承钢退火过程碳化物球化效果。在奥氏体化温度为800℃、保温时间为30 min的等温球化退火工艺下,GCr15SiMo轴承钢中碳化物数量多、尺寸小、弥散分布度高,且组织最为均匀致密,硬度较低,球化效果最好。     

阴极表面微观几何形貌对脉冲电化学光整加工的影响

阴极表面微观几何形貌是影响脉冲电化学光整加工质量因素之一,以电化学光整的加工机理研究为基础,通过理论与实验探讨阴极表面微观形貌对加工质量的影响规律.     

轧后冷却速率对GCr15钢棒材组织的影响

GCr15轴承钢棒材在轧制后的冷却过程中往往会有网状碳化物的形成,对轴承钢的质量和寿命产生影响。通过Gleeble3800热模拟试验机对其轧制后的控冷工艺进行模拟研究,结果表明：在860 ℃终轧温度下,随着冷却速率的增加,晶界处二次碳化物由网状分布逐渐变为半网状、短条状分布,珠光体球团直径明显细化,CCT曲线得到的珠光体析出温度区间主要集中在600~700 ℃范围内,高温终轧后,控制冷却速率和终冷温度可以达到控制网状碳化物析出并得到珠光体的目的。     

Parametric control for optimal quality of the workpiece surface in ECM

The authors have successfully designed and developed an Electrochemical Machining set-up with a microprocessor-controlled stepper motor drive control unit for providing variable and automatic tool feed rates and also with an electronic circuit for auto-sensing of changes of the ECM gap condition during the course of machining, so as to actuate the auto-feedback control of the tool feed-rate and thus secure constant current Electrochemical Machining.

The present paper also highlights various research results with the auto-feed ECM system for analysing the effect of some of the process variables, e.g. the electrolyte flow rate, the electrolyte concentration, the current density and the applied voltage, on the various surface-roughness parameters and bearing properties of the machined surface, as measured with the help of a computerised Talysurf unit. The test results indicate clearly the optimal parametric combinations that are needed for enhanced metal removal and better surface finish and other surface topographical characteristics, with the present design of auto-tool-feed control. It is evident from the test results that the present study on ECM will be quite useful and a step forward for proceeding with further applied research for achieving effective utilisation of ECM in practice, with better surface-quality characteristics so as to meet the needs of modern manufacturing industry.