30CrMnSiA在内孔镗削加工中表面轮廓曲线变化规律研究

在切削速度25~200m/min范围内,使用涂层硬质合金刀具对高强度钢30CrMnSiA进行了内孔镗削实验,对比研究了干镗削与油润滑条件下加工表面粗糙度轮廓曲线的特征信号构成及其对形状参数Ra和Ry的影响规律。研究表明:在实验条件范围内,油性切削液对表面粗糙度指标Ra和Ry值没有显著影响,且随切削速度的改变,在干镗削与油润滑条件下,表面轮廓曲线的变化趋势基本相同;切削润滑条件的改变将对20~40μm波长尺度的特征轮廓曲线产生影响。     

表面粗糙度对热轧不锈钢复合板界面质量的影响

为了研究板坯表面粗糙度对不锈钢复合板界面特性的影响,基于MSC.Marc软件建立了复合板界面非共节点热轧三维热力耦合模型,分析了双金属间摩擦因数对轧制变形区界面黏接特点的影响规律,同时进行了不同表面粗糙度板坯的热轧试验及性能评估试验.研究结果表明,随着双金属间摩擦因数的增大,轧制变形区内的黏接现象越早发生;较大的板坯表面粗糙度抑制了界面碳元素的扩散,同时也容易导致界面产生夹杂物和孔洞等缺陷.拉剪试验表明,粗糙度Ra=7.6μm的复合板的剪切强度最高,达到384.81 MPa,Ra=1.6μm的复合板的剪切强度为365.85 MPa,两种拉剪试样均为韧性断口.Ra=15.6μm的复合板由于界面存在孔洞缺陷,发生了脆性断裂,拉剪强度最低,为321.74 MPa.     

摩托车发动机左盖模型腔的数控加工

摩托车发动机左盖压铸模型腔属于较难加工的典型模具零件,该零件表面粗糙度要求较高(Ra1.6),且要经过热处理,它有尖角、深孔、窄缝需要加工,加工深度较大,从零件的加工工艺和刀具的应用阐述该型腔的加工策略。     

浅谈液压油缸缸筒的车削加工方法

按技术要求，液压油缸缸筒的内iL表面粗糙度应达到Rn0．8μm，而普通车床的设计精度一般只能达到Rn1．6μm，笔者通过实践采用精镗后液压的加工工艺，使液压油缸缸筒的内孔表面粗糙度低于Rn0．8μm，表面硬度提高20％以上。     

表面粗糙度对GCr15轴承钢在0.05 mol/L NaCl溶液中腐蚀行为的影响

轴承表面粗糙度是影响轴承寿命、可靠性等的重要因素之一,但目前有关轴承表面粗糙度与其耐蚀性的关系研究较少.为此,采用浸泡试验、开路电位-时间(OCP-t)法、电化学阻抗谱(EIS)等方法,研究了表面粗糙度Ra分别为1.35,1.05,0.15 μm的GCr15轴承钢在0.05 mol/L NaCl溶液中的腐蚀行为.结果 ...     

CoCrMo合金氮化处理后粗糙度对超高分子量聚乙烯摩擦磨损性能的影响

采用低压高频脉冲等离子体浸没离子注入与氮化技术对CoCrMo合金进行氮离子注入及氮化处理,在25%的小牛血清溶液中,利用往复式摩擦磨损实验机评价CoCrMo合金氮化处理后表面粗糙度对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)摩擦磨损性能的影响。研究结果表明,CoCrMo合金氮化处理后表面粗糙度较小(Ra=0.0176μm)时,超高分子量聚乙烯主要磨损机制为粘着磨损;CoCrMo合金氮化处理后表面粗糙度较大(Ra=0.1529μm)时,超高分子量聚乙烯的磨损以磨粒磨损为主,在这两种情况下,UHMWPE磨损率较高。而当改性CoCrMo合金表面粗糙度为Ra=0.1145μm时,UHMWPE的磨屑可能转移到对偶件表面,并起一定的隔离和润滑作用,有效地削弱粗糙峰的切削作用,使得UHMWPE的磨损率最低。     

L245钢基体表面粗糙度对Ni-Sn-P化学镀层耐蚀性的影响

在不同表面粗糙度的L245钢表面获得Ni-Sn-P化学镀层。采用光学显微镜观察镀层的表面形貌;根据极化曲线、交流阻抗谱及浸泡腐蚀试验分析镀层耐蚀性。结果表明,较粗糙基体表面上的Ni-Sn-P镀层胞状物沿沟槽生长为条块状,当基体表面粗糙度Ra=0.147μm时,镀层的自腐蚀电流密度小,腐蚀速率相对较低;当基体表面粗糙度下降到Ra=0.053μm时,镀层致密性下降,耐蚀性最差。其原因是随着基体表面粗糙度的降低,镀层表面生长的条块状组织相互接合增多,产生孔隙的可能性增大。     

精密加工表面粗糙度测量数据分析评价方法的研究

随着零件制造工艺水平和对零件表面加工质量要求的提高,精密、超精密加工技术被广泛用于制造过程。这种超精密加工或微细加工使零件的加工精度达到了0.3μm以下,表面粗糙度Ra值<0.03μm,从而使以传统目测方法对这样的表面进行检验和评价已无法实现,取而代之的是一种全新的测量方法和分析处理手段。围绕这一课题,研究开发出零件表面检测系统,旨在对超精密加工零件的表面质量进行检测、分析与评价。     

高能电脉冲-超声滚压耦合技术对淬火态GCr15钢表面强化研究

采用高能电脉冲辅助超声滚压技术对高频淬火态GCrl5轴承钢进行了表面强化处理,并对表层硬度梯度、表面粗糙度以及摩擦磨损性能进行了表征.与普通超声滚压技术相比,声电耦合处理后样品在提高表面硬度的同时强化层深度提高约100μm,表面粗糙度Ra由1.4μm降低至0.23μm,并且在电脉冲作用下位错运动与越过能垒的能力都得到增强,从而促进表面微裂纹得到愈合,表面质量显著提高,摩擦磨损性能提高约50％.对高频淬火态GCr15轴承钢而言,脉冲电流的电致塑性效应能够促进位错运动,提高材料表面塑性变形能力,从而使超声滚压产生的塑性变形向次表层发展,显著提高强化效果.     

高能电脉冲-超声滚压耦合技术对淬火态GCr15钢表面强化研究

采用高能电脉冲辅助超声滚压技术对高频淬火态GCr15轴承钢进行了表面强化处理,并对表层硬度梯度、表面粗糙度以及摩擦磨损性能进行了表征。与普通超声滚压技术相比,声电耦合处理后样品在提高表面硬度的同时强化层深度提高约100μm,表面粗糙度Ra由1.4μm降低至0.23μm,并且在电脉冲作用下位错运动与越过能垒的能力都得到增强,从而促进表面微裂纹得到愈合,表面质量显著提高,摩擦磨损性能提高约50%。对高频淬火态GCr15轴承钢而言,脉冲电流的电致塑性效应能够促进位错运动,提高材料表面塑性变形能力,从而使超声滚压产生的塑性变形向次表层发展,显著提高强化效果。     

表面粗糙度对钛合金压力连接界面微观组织与性能的影响

目的研究表面粗糙度对钛合金压力连接界面微观组织与性能的影响。方法采用压力连接方法,对不同表面粗糙度的TC4合金进行连接试验,观察连接界面处的微观组织形貌,定量分析不同表面粗糙度下,连接界面空洞尺寸与界面结合率的变化规律,通过剪切试验,测定连接界面的剪切强度,并观察剪切断口形貌。结果在连接温度为850℃、连接压力为30 MPa、连接时间为10 min的条件下,连接表面粗糙度Ra由0.34μm减小至0.12μm时,连接界面处的空洞逐渐由尺寸较大的长条状转变为微小的圆形空洞,空洞完全消失的区域逐渐增多;平均空洞尺寸由2.7μm减小至1.4μm,连接界面结合率由88.2%提高至94.6%;连接界面剪切强度由682 MPa增大至762 MPa,剪切断口呈现韧性断裂特征的区域显著增大。结论表面粗糙度对钛合金压力连接界面微观组织和剪切强度影响显著,降低表面粗糙度有利于提高钛合金压力连接质量。     

试验速度对冷轧带钢表面粗糙度测试结果的影响

GB/T 2523-2008要求接触式表面粗糙度仪的触针移动速度一般为0.5mm·s~(-1),为提高接触式表面粗糙度仪的触针移动速度从而缩短表面粗糙度的检测周期、提高检测效率,开展了专项对比试验,分析了试验速度对表面平均粗糙度Ra和峰值数PPI测试结果的影响。结果表明:Ra为0.6～1.6μm的试样,试验速度为1.0mm·s~(-1)和1.5mm·s~(-1)时测得的Ra和PPI与试验速度为0.5mm·s~(-1)时测得的没有显著性差异;当试验速度增大为2.0mm·s~(-1)时,测得的Ra和PPI与试验速度为0.5mm·s~(-1)时测得的存在显著性差异。     

包含转速的航空发动机转子与轴承孔径向非接触动刚度及试验验证

采取航空发动机转子与轴承孔之间的计算流体动力学方法,考虑转子转速,推导出任意位置油膜厚度的精准解。建立转子与轴承孔之间的实际接触面积、径向载荷与径向非接触动刚度的理论解。研究结果表明:随着径向载荷的增加,转子与轴承孔两粗糙曲面之间的基准距离非线性减小;增大径向载荷、轴承宽度、润滑油运动黏度,减小转子转速、表面粗糙度,可以有效提高转子与轴承孔之间的径向非接触动刚度;转子的基本额定寿命随着转子转速、径向载荷的变大而缩短;随着转子转速的增加,转子与轴承孔之间的油膜厚度变厚;增加径向载荷或降低转子转速皆将减小转子与轴承孔之间的动摩擦因数;随着偏心率或宽径比的增加,转子的承载量系数都增强。航空发动机转子与轴承孔径向非接触动刚度模型的构建,有益于分析旋转非接触曲面间的真实状态。     

兆声化学机械复合抛光及其抛光均匀性的实现

在匹配层结构压电换能器的基础上,通过对兆声压电振子的振动模式进行控制,在横向尺度上实现了兆声抛光工具头振动振幅的均匀化,进而开展了有/无兆声作用下硅片的化学机械抛光实验.抛光后,无兆声作用硅片的表面粗糙度Ra均值达到0.072μm,兆声作用硅片的表面粗糙度Ra均值达到0.020μm.测量了被抛光硅片的平面度,相对于无兆声作用硅片的平面度的PV值28μm,兆声作用硅片PV值显著下降,为21μm.可见,相对于传统化学机械抛光,兆声化学机械复合抛光能够有效地改善原有抛光工艺,提高硅片抛光表面质量,实现其抛光均匀性.     

表面粗糙度对牙轮钻头内孔表面镀银层质量的影响

对作为摩擦副一部分的牙轮钻头的内孔表面进行电镀银处理,可以提高轴承的密封性和使用寿命。通过XRD分析、热震试验、金相检验、扫描电镜以及能谱分析等方法分析了表面粗糙度对牙轮钻头内孔表面镀银层质量的影响。结果表明:镀银层外观和纯度基本一致的两个牙轮钻头,会由于基体的表面粗糙度不同造成镀银层的结合强度不同;降低基体的表面粗糙度可提高镀银层的结合强度及耐磨性。     

超粗糙氧化锆复合陶瓷磁性剪切增稠光整加工特性

针对超粗糙表面氧化锆陶瓷材料的光整问题,配置磁性剪切增稠光整加工介质,利用设计的磁场发生装置,在主轴转速900 r/min、X轴进给速度10000 mm/min和加工间隙0.7 mm的实验参数下,探究不同磨粒和磨粒粒径对氧化锆陶瓷件加工的影响规律.对250μm绿碳化硅的磁性剪切增稠光整介质进行加工时,工件表面粗糙度值能在180 min内降低38％.10μm立方氮化硼配置的磁性剪切增稠光整介质,能使工件表面粗糙度值在210 min内降低41％.在磨粒粒径相同的条件下,随着磨粒硬度的提高,加工效率增大.在磨粒质量分数相同的条件下,磨粒粒径越小,获取的最终表面粗糙度值越小.观测结果表明,对比未加工表面,加工后的表面变得光滑,材料去除肉眼可见,验证了所提出方法的有效性.     

火炮身管内壁磁控溅射氮化物层的性能

为了提高火炮身管的力学硬度和弹性模量,在PCrNi3 Mo钢表面磁控溅射了TiAlN,CrAlN 2种氮化物防护层.利用激光共聚焦显微镜、X射线衍射仪(XRD)对2种溅射层的形貌及结构进行了表征,采用纳米压痕仪测试了基材与2种溅射层的硬度和弹性模量.结果表明:CrAlN层表面相对平整光滑致密,表面粗糙度较小(Ra=0.004～0.006μm),TiAlN层表面粗糙度相对较大(Ra=0.005 ～0.021μm);CrAlN层表面生成的主晶相为CrN,TiAlN层表面生成的主晶相为TiN,2种晶相分别沿(110)和(200)面呈现择优取向;CrAlN层硬度和弹性模量分别为20.39,288.8 GPa,TiAlN分别为14.51,267.70 GPa,较基材(5.57,258.00 GPa)均有显著提高,其中CrAlN层提高最为显著.     

类金刚石涂层结构对活塞销耐磨特性的影响

为了提高活塞销表面类金刚石(DLC)涂层的结合力及抗磨损性能,使用扫描电子显微镜、圆度仪、粗糙度仪等检测设备对2种活塞销DLC涂层表面、截面及涂层结合处的微观形貌、组成元素和成分进行了对比分析,并对2种活塞销进行了发动机台架耐久试验。结果表明:原样件活塞销耐久试验后涂层大面积脱落且磨损严重,通过改变工艺参数将原样件活塞销进行优化,优化后的活塞销DLC涂层表面的均匀性、平整性及光滑度都有了明显改善,涂层厚度由1.08μm增加到了1.49μm,且粗糙度Ra值由原样件的0.369μm减小为0.144μm,同时圆柱度也明显减小,耐久试验后涂层完好,没有发生脱落。此研究为提高活塞销表面质量,改善活塞销在工作中的磨损及失效提供了参考。     

燃气表气阀配合面粗糙度及形貌特征研究

燃气表气阀配合面的粗糙度可以定量地评定燃气表气阀的密封性,并描述其形貌特征。该文搭建基于激光三角测距传感器、气浮平台和十字滑台的表面形貌测量装置,获得气阀配合面三维形貌的数据,并通过软件计算线性和回归三维快速高斯滤波的三维表面粗糙度参数。测试结果表明:区分气阀合格性时,回归滤波下参数可取Sa、Sq、Sz、Sku和S10z,阈值选为1.165μm、1.60μm、15.645μm、5.56μm和14.12μm;线性滤波下参数可取Sa、Sq,阈值选为1.59μm和2.02μm,回归滤波法优于线性滤波法。同时进一步分析不合格气阀表面形貌与三维表面粗糙度参数之间的关系,试验结果表明利用表面粗糙度测量结果可以判别气阀配合面的不同形貌特征。     

哈氏合金电化学抛光工艺的研究

采用环保型抛光液对离子束辅助沉积技术路线用哈氏合金HastelloyC-276基带进行了电化学抛光,获得了典型的阳极极化曲线,并阐述了电化学抛光的机理。研究了影响电化学抛光的因素(电解液温度、抛光时间、抛光极距)对基带表面粗糙度的影响,优化工艺参数获得了表面粗糙度Ra5nm(5μm×5μm)的高质量表面,满足后续生长过渡层对哈氏合金基带的要求。抛光液中的柠檬酸在50℃左右分解成络合剂,可迅速沉淀金属离子,提高表面的活性。