硬度标度的统一与维氏硬度试验的数字化

实际应用中使用统一的硬度标度是必要的。只有维氏硬度试验可以使所有金属建立起连续一致的维氏硬度标度，但原试验手段效率低。对试验仪器用传感技术进行数字化改造后，试验时可实时显示、监控试验力和压头压入试样的深度，保证试验的有效性；卸除试验力后，可在线获取试验结果。这样，不但能使雏氏硬度试验便捷地用于硬度的常规检验，而且从技术上解决了实际应用中硬度标度的统一问题。     

硬度标度的统一与维氏硬度试验的数字化

实际应用中使用统一的硬度标度是必要的。只有维氏硬度试验可以使所有金属建立起连续一致的纸氏硬度标度，但原试验手段效率低。对试验仪器用传感技术进步数字化改造后，试验时可实时显示、监控试验力和压头压入试样的深度，保证试验的有效性；卸除试验力后，可在线获取的试验结果。这样，不但能使维氏硬度试验便捷地用于硬度的常规检验，而且从技术上解决了实际应用中硬度标度的统一问题。     

高精度计算机控制多点位移检测系统的实现

介绍一种高精度计算机控制多点位移检测系统实现方法。在计算机的控制下自动完成被测零件的送料 ,夹紧定位 ,自动测量 4点的位移量 ,并判断合格或不合格 ,自动完成工件的分拣 ,实现零件的检测自动化。本系统采用西门子S7- 2 2 6PLC作为控制主计算机 ,利用 4只调频式位移传感器测量位移量 ,3只接近开关检测各工序的情况。TD2 0 0显示器完成控制参数的设置和 4个位移传感器的测量值的显示。本系统位移测量精度为± 3μm。     

纱线拉力试验机测控系统的研制

在纱线的生产过程中,拉伸性能检测是一重要工序.为了提高成品等级和质量,研制了纱线拉力试验机微机测控系统.该系统由主机、拉力测量传感器、延伸量测量传感器、自动返回定位单元和上位机组成,主机采用77E58单片机,采用高精度的A/D转换器,速率达100次/s;最大负荷1 kN;最小值0.01 N;精度等级:0.1级;试验速度范围0.005~500 mm/min;位移测量精度:示值的±0.1%以内;位移测量分辨率:0.01 mm.试验表明,该系统检测精度高,数据处理速度快,可以和建材、纺织、金属制品、纸制品等行业中使用的各类拉力试验机配套使用,具有良好的推广应用前景.     

负压钻井节流阀自动控制装置的研制

为适应负压钻井对压力控制的要求,研制出自动节流控制装置。压力信号采用压力传感器测量,阀位开度采用位移传感器测量。可编程控制器根据工程设定压力和实际压力的差别调节节流阀的阀位开度,使受控压力不超过工程设定压力。试验表明,自动控制装置能够适应现场负压钻井对压力控制的要求,工作可靠稳定。     

晶粒大小对AZ31镁合金绝热剪切敏感性的影响

为了研究晶粒尺寸对镁合金绝热剪切敏感性的影响,采用等通道转角挤压(ECAP)技术对AZ31镁合金进行了不同程度的晶粒细化并采用分离式Hopkinson压杆对细化后的AZ31镁合金试样进行了动态剪切试验.采用光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和维氏硬度计,分别对冲击压缩后的AZ31镁合金试样进行了组织观察和硬度测试.结果表明,晶粒越小,AZ31镁合金的绝热剪切敏感性越弱.在对绝热剪切带及其周围组织进行维氏硬度测量时发现,剪切带内细小晶粒区的硬度明显高于其周围组织的硬度.     

铝合金焊接角变形测量装置的确立

设计和制作了低刚性夹式位移传感器，以实现对测点的动态测量．采用非电量测量的方式，测量铝合金的焊接角变形，克服了焊接电弧的干扰问题，保证了测量结果的准确性     

负压钻井节流阀自动控制装置的研制

为适应负压钻井对压力控制的要求，研制出自动节流控制装置。压力信号采用压力传感器测量，阀位开度采用位移传感器测量。可编程控制器根据工程设定压力和实际压力的差别调节节流阀的阀位开度，使受控压力不超过工程设定压力。试验表明，自动控制装置能够适应现场负压钻井对压力控制的要求，工作可靠稳定。     

泡沫混凝土与钢丝粘结性能试验与模拟

为研究埋入深度与基材密度对钢丝拔出力的影响,试验制备3种不同容重泡沫混凝土,将3种埋入深度的镀锌钢丝垂直埋置在3种基材中.养护7 d,进行钢丝从泡沫混凝土中拔出试验,得到拔出力与拔出位移的关系曲线.结果分析表明:同容重等级泡沫混凝土,钢丝埋入深度越长,拔出力越大,拔出位移也越大;相同埋入深度下,泡沫混凝土容重等级越大,钢丝拔出力也越大,拔出位移也越大.为模拟钢丝拔出行为,基于试验数据建立了钢丝从泡沫混凝土中拔出的3阶段模型,模型计算结果与实测试验结果吻合良好.用该模型可模拟不同埋入深度的钢丝从不同容重的泡沫混凝土中拔出行为.基于模型计算,得到不同容重泡沫混凝土钢丝拔出力峰值与埋深的对应关系,以及钢丝数量与所能提供粘结强度的对应关系.     

差动式光纤光栅位移计及其温度特性的研究

基于拉伸弹簧和悬臂梁组成一复合结构实现了光纤光栅(FBG)位移传感器的差动式测量,研究表明:传感器位移分辨率为0.05%,重复性为0.183%,回程误差为0.134%,线性误差为0.14%,基本误差为±0.326%;以20℃为基准,在(-30— 100℃),温度引起的零点漂移不超过满量程的2.86%;随着试验温度范围减小至传感器日常使用范围(-20— 60℃),零点温度漂移也减小至满量程的0.7%,传感器温度特性完全满足需求。最后,给出了传感器温度特性不一致的主要原因以及进一步改善传感器位移传感特性和热稳定性的方法,并指出改变悬臂梁和拉伸弹簧的几何尺寸就可实现不同量程、不同位移分辨力的测量。     

基于图象处理的布氏硬度测试系统研究

布氏硬度压痕直径传统的测量方法是用20倍的读数显微镜,效率较低,误差较大。为了提高布氏硬度测试的效率和精度,利用OpenCV软件强大的运算和图形图像处理功能开发了基于图象处理的布氏硬度测试系统。可实现布氏硬度的自动测试和结果的自动显示,而且界面友好简单,操作方便可靠。实验结果表明,基于图象处理的布氏硬度测试系统大大提高了测量结果的准确性,提高了效率,且结果可以保存。     

等径复合侧向挤压对合金组织结构的影响

利用试样的透射电镜相图，对LC4铝合金经等径复合侧向挤压变形后的组织结构进行分析，并通过试样变形前后的维氏硬度的实验对其进行了性能研究．结果表明，随着等效真应变的增加，合金材料的原始组织被细化，维氏硬度增加。     

KDP晶体超精密加工表面硬度压痕尺寸效应研究

对KDP晶体单点金刚石切削加工近表层力学性能方面的有关问题进行深入研究,对KDP晶体(001)和(100)面在不同载荷作用下的硬度和裂纹长度进行了检测,系统地分析了压印载荷对维氏硬度和裂纹长度的影响.对KDP晶体维氏硬度的检测结果表明,压印尺寸效应是存在的,即随着压印载荷的逐渐减小,硬度的值逐渐增加.     

Finite element and experimental analysis of Vickers indentation testing on Al2O3 with diamond-like carbon coating

Numerical simulation and experimental study of the Vickers indentation testing of the Al₂O₃ ceramic coated by diamond-like carbon (DLC) layer were conducted. The numerical analysis was implemented by a two-dimensional finite element (FE) axis symmetry model. FE analysis results gave insight into the fracture mechanism of DLC films coated on brittle ceramic (Al₂O₃) substrates. The maximum principal stress field was used to locate the most expected area for crack formation and propagation during the Vickers indentation testing. The results show that the median crack initiates in the interface under indenter, before ring crack occurs as the indenter presses down. Finally, the plastic deformation appears when the indenter penetrates into the substrate. The thicker DLC coating increases the Vickers hardness and fracture toughness.     

Homogeneity of microstructure and Vickers hardness in cold closed-die forged spur-bevel gear of 20Cr Mn Ti alloy

Cold closed-die forging is a suitable process to produce spur-bevel gears due to its advantages, such as saving materials and time, reducing costs, increasing die life and improving the quality of the product. The homogeneity of microstructure of cold closed-die forged gears can highly affect their service performance. The homogeneity of microstructure and Vickers hardness in cold closed-die forged gear of 20 Cr Mn Ti alloy is comprehensively studied by using optical microscopy and Vickers hardness tester. The results show that the distribution homogeneity of the aspect ratio of grain and Vickers hardness is the same. In the circumferential direction of the gear tooth, the distribution of the aspect ratio of grain and Vickers hardness is inhomogeneous and they gradually decrease from the surface to the center of the tooth. In the radial direction, the distribution of the aspect ratio of grain and Vickers hardness is inhomogeneous on the surface of the gear tooth; while it is relatively homogeneous in the center of the gear tooth. In the axial direction of the gear tooth, the distribution of the aspect ratio of grain and Vickers hardness is relatively homogeneous from the small-end to the large-end of the gear tooth.     

球墨铸铁轧辊的光纤激光合金化性能

为了提高球墨铸铁轧辊的使用性能,采用光纤激光合金化系统对轧辊表面的预置合金层进行激光扫描,在球墨铸铁轧辊表面形成了冶金结合的合金化层.在最佳工艺参数条件下,分析了合金化层的耐磨性能、维氏硬度、冷热疲劳性能和显微组织.结果表明,合金化后的球墨铸铁轧辊的耐磨性能约为基体的3倍,维氏硬度也得到了明显提高,冷热疲劳性能基本相同.合金化层由亚共晶组织构成,亚共晶组织初晶相由马氏体(M)、未分解WC硬质相及共晶组织构成,共晶组织由马氏体(M)与复杂碳化物(WC、Co6W6C和Fe3C)构成.合金化层深度约为0.4 mm且组织细小.     

Mechanism of brittle-ductile transition of a glass-ceramic rigid substrate

The hardness, elastic modulus, and scratch resistance of a glass-ceramic rigid substrate were measured by nanoindentation and nanoscratch, and the fracture toughness was measured by indentation using a Vickers indenter. The results show that the hardness and elastic modulus at a peak indentation depth of 200 nm are 9.04 and 94.70 GPa, respectively. These values reflect the properties of the glass-ceramic rigid substrate. The fracture toughness value of the glass-ceramic rigid substrate is 2.63 MPa?m1/2. The...     

球形压头布氏硬度与洛氏硬度值之间的理论关系

利用圆锥形压头压入半无限体时载荷与压入深度的关系,导出球形压头布氏硬度与洛氏硬度值之间的关系式。计算结果与国家标准值吻合得很好,表明该关系式正确地反映了两种硬度值之间的内在规律。     

Microstructure and mechanical properties of 8YSZ ceramics by liquid-phase sintering with CuO-TiO2 addition

The 8% (mass fraction) yttrium-partially-stabilized zirconia (8YSZ) ceramic was fabricated via liquid phase sintering at 1 200–1 400 °C by adding different mass ratios of CuO-16.7%TiO₂ (molar fraction) as sintering aid. Relative density, microstructure, Vickers hardness and bending strength as a function of sintering temperature and additive content were investigated. The experiment results show that liquid phase sintering at low temperature can be realized through adding CuO-16.7% TiO₂ to 8YSZ. The Vickers hardness and bending strength of samples with sintering aid are generally much higher than those of samples without sintering aid for all sintering temperatures, and increase with the increase of sintering temperature. When the addition content of CuO-16.7% TiO₂ is beyond 0.5%, the relative density, Vickers hardness and bending strength decrease with the increase of the mass ratio of sintering aid. Low additions of sintering aid are beneficial to aiding densification; high additions of sintering aid are detrimental to the sintered properties mainly due to greater amounts of pores generated by the volatilization of oxygen with the eutectic reaction between copper oxide and titanium dioxide. It is found that the fine grain size and high relative density are two main reasons of the high bending strength and Vickers hardness of the materials.