加工中心主轴热误差数值建模方法的探讨

在测量加工中心主轴系统的温度场和热误差数据的基础上,研究了温度变化与主轴热误差之间的关系,并用不同的回归方法建立了两者的多元线性回归模型。经研究分析,利用偏最小二乘回归法进行建模,具有较强的预测能力和较为理想的精度,可以满足加工中心热误差实时补偿的应用要求。     

外加载荷对热弹性马氏体正-逆相变影响机制的相场模拟研究

本工作建立了一种新的马氏体逆相变的相场模型,以Cu-Al-Ni合金为例,研究了热弹性马氏体正相变和逆相变的演化规律,揭示了热弹性马氏体的形状记忆效应。同时模拟了拉伸释放弹性应变能这种机制对热弹性马氏体相变和热弹性马氏体逆相变的作用,研究了外加载荷对马氏体逆相变温度As的影响。模拟结果表明：应变能是形状记忆合金马氏体相变的阻力,是其逆相变的驱动力。在马氏体正相变过程中,拉伸载荷释放了应变能,降低了相变阻力,从而对马氏体相变起促进作用;在马氏体的逆相变过程中,由于拉伸载荷降低了马氏体所储存的应变能,因而降低了逆相变过程的驱动力,使合金逆相变As温度升高,进而提高了热弹性马氏体的低温稳定性。模拟结果与实验结果相一致。     

形状记忆合金中的马氏体变体在外场下的再取向和再分布机制

利用相场方法研究了马氏体变体在循环应力作用下再取向和再分布的微观机制。模拟结果表明,随着外应力的增加,在孪晶界面会出现母相的形核和长大,以此实现变体间的转化,这是3种变体转化为2种变体的主要再取向机制;卸载后消失的变体在孪晶界面重新形核并长大以完成系统内微观组织的再分布。在Mn-Cu合金中这种机制是控制循环载荷下形状记忆效应产生的主要机制。     

Cu-Al-Ni形状记忆合金马氏体逆相变的相场模拟研究

通过建立两个马氏体变体的三维相场模型,对Cu-Al-Ni形状记忆合金外加载荷下的马氏体逆相变进行了模拟和预测,验证了外加载荷对弹性应变能的作用,探究了外加载荷对马氏体逆相变的影响。结果显示,在Cu-Al-Ni形状记忆合金中,拉伸和压缩载荷均会阻碍马氏体逆相变的进程,原因是拉伸和压缩载荷会释放储存在马氏体相变中的弹性应变能。通过相场模拟计算,发现压缩载荷对弹性应变能的释放作用优于拉伸载荷。     

利用偏最小二乘回归法对主轴热误差数值建模的研究

采用五点法测量了加工中心主轴系统的温度场和热误差数据,利用偏最小二乘回归法建立了两者的多元线性回归模型.经研究分析,该模型具有较强的预测能力和较为理想的精度,可以满足热误差实时补偿的需要.     

加工中心主轴热误差的分析与建模

在测量加工中心主轴系统的温度场和热误差数据的基础上,研究了温度变化与主轴热误差之间的关系,并用主成分分析法建立了两者的多元线性回归模型.经计算分析,该模型具有较高的精度,可以满足加工中心热误差实时补偿的应用要求,同时也可作为机床设计和制造的参考依据.     

GH4698合金的热处理

针对GH4698合金提出了一种新的热处理工艺：再结晶退火+标准热处理制度,即：980 ℃×4 h空冷+1100 ℃×8 h空冷+1000 ℃×4 h空冷+775 ℃×16 h空冷+700 ℃×16 h空冷。通过观察显微组织并测试合金的残余应力,研究了再结晶退火对组织和性能的影响。试验结果表明,再结晶退火能够有效改善合金的微观组织不均匀性,释放合金内部残余应力,降低后续热处理过程中的晶粒异常长大,从而显著提高GH4698合金的高温力学性能,且保持室温力学性能不变。     

WC含量及热处理对WC-Fe60熔覆层组织与性能的影响

利用激光熔覆技术在20钢表面制备了WC质量分数分别为0、10%、20%的WC-Fe60复合熔覆层,并对20%WC-Fe60熔覆层分别在600、800℃进行热处理,研究WC含量及热处理对WC-Fe60熔覆层组织与性能的影响。结果表明,激光熔覆WC-Fe60复合熔覆层组织以树枝晶和等轴晶为主。随着WC含量的增加,熔覆层内枝晶明显减少,等轴晶数量增加,熔覆层的显微硬度、耐磨性能逐渐提升,但耐蚀性能有所降低。20%WC-Fe60熔覆层经热处理后,组织较未热处理时细小,显微硬度、耐磨性能及耐蚀性能都获得极大提升,其中经600℃热处理的熔覆层获得最佳的耐磨、耐蚀性能。     

热处理对高速激光熔覆不锈钢熔覆层组织性能的影响

通过高速激光熔覆技术在27SiMn钢表面制备了不锈钢熔覆层,并对熔覆层进行了热处理。对熔覆层热处理前后的组织形貌与结构进行表征,并对熔覆层的显微硬度、摩擦磨损性能、冲击性能以及耐蚀性进行试验与分析。研究表明,熔覆层主要存在BCC相组成的α-(Fe, Cr),M₇C₃、M₂₃C₆碳化物以及Cr₃Si强化相;经过热处理后,熔覆层晶粒得到显著细化且分布更加均匀。热处理后熔覆层的硬度较未热处理时提高不明显,但硬度分布更为平缓,平均硬度达到446 HV0.2;磨损率下降1.7×10^-5 mm³·(N·m)^-1,冲击性能提高28.6%,自腐蚀电流密度仅为热处理前的9.19%。     

形状记忆合金中的马氏体变体在外场下的再取向和再分布机制(英文)

利用相场方法研究了马氏体变体在循环应力作用下再取向和再分布的微观机制。模拟结果表明,随着外应力的增加,在孪晶界面会出现母相的形核和长大,以此实现变体间的转化,这是3种变体转化为2种变体的主要再取向机制;卸载后消失的变体在孪晶界面重新形核并长大以完成系统内微观组织的再分布。在Mn-Cu合金中这种机制是控制循环载荷下形状记忆效应产生的主要机制。