CO_2激光辐照强化钢表面的机理

利用连续多模输出的圆形CO_2 激光束对钢进行连续、大面积辐照表面强化处理,得到了厚度均匀的表面层硬化带。它与未经激光处理的钢表面层相比,显微组织发生了明显的改变,晶粒显著细化,硬度大幅度提高,缺陷密度剧增。进行对比疲劳试验的结果表明,经激光处理的试样,其疲劳区内移,疲劳寿命大大提高。     

激光辐照参量对疲劳寿命的影响规律

探讨激光辐照参量对疲劳强度及中值疲劳寿命的影响规律。试验结果表明,激光辐照对４５号钢圆柱试样疲劳寿命的提高有明显的效果,所得到的影响规律与试验结果符合较好,可供工程应用参考。     

激光熔凝处理对压铸模具钢热疲劳性能的影响

为了研究压铸模具钢的热疲劳性能,采用脉冲Nb:YAG激光在热处理后的Dievar钢表面进行了熔凝强化处理,并应用自约束实验考察了试样的热疲劳性能.结果表明:经激光熔凝强化后试样的热疲劳裂纹扩展速度明显比未处理试样慢,疲劳裂纹在靠近强化位置时有明显的停滞、转折和延迟扩展的现象;熔凝区的晶粒大为细化,合金元素基本均匀分布,未形成颗粒状碳化物;经激光熔凝处理后的汽车雨刷支架压铸模使用寿命由原来的2.5×104模次提高到3.8×104模次.     

激光冲击强化对42CrMo钢耐高温腐蚀性能的影响

采用高能量纳秒级脉冲激光,对42CrMo合金钢表面进行激光冲击强化处理,测定42CrMo钢在激光冲击强化后的残余应力、硬度及粗糙度,并对试样进行高温腐蚀试验,利用扫描电子显微镜(SEM)观察试样表面的微观形貌,研究激光冲击强化处理对42CrMo钢耐高温腐蚀性能的影响.结果表明:激光冲击强化后试样表面腐蚀形貌明显比未进行激光冲击处理试样更好.激光冲击强化后42CrMo钢耐高温腐蚀性能得到提升,主要是由于材料表面残余压应力层能够抑制材料表面氧化膜的脱落,提高其耐高温腐蚀性能.与小能量激光冲击相比,大能量冲击可以大幅度提高试样表层的残余压应力值,并提高残余压应力的影响深度.     

8407钢与4Cr5MoSiV1钢纵横向热疲劳性能研究

采用自约束热疲劳试验方法,在相同的热处理条件下,对比研究了8407,4Cr5MoSiV1钢的纵横向热疲劳特性,观察分析了两种钢的热 形貌及深度,并选择典型试样进行扫描电镜分析,结果表明,8507钢比4Cr5MoSiV1钢的碳化物颗粒较小,而且分布均匀,从而表现出较好的热疲劳性能,尤其是4Cr5MoSiV1钢的横纵向热疲劳性能差异较8407钢大,即8407钢的各向同性要优于4Cr5MoSiV1钢,与两种钢的横纵向冲击韧性的比值相对应。     

不同重熔处理对镍基自溶性粉末合金涂层构件疲劳性能的影响

为了研究重熔处理对构件疲劳性能的影响,以35#钢为基体,以镍基自熔性粉末合金为喷涂材料的热喷涂试样在电退火炉中进行3种不同时间的重熔处理后进行弯扭疲劳试验,应用扫描电子显微镜对不同试样的显微组织进行观察.结果表明:经不同重熔处理后涂层材料均在界面形成了明显的扩散层,涂层与基体的黏结强度高,使喷涂试样疲劳强度均高于基体试样;随着保温时间的延长,涂层中孔隙的大小及数量随之增多.同时,涂层中的Cr固化生成CrB和Cr7C3,导致整个涂层基体硬度降低.从而使裂纹优先在孔隙界面萌生,并沿较软基体扩展,最终使整个试样疲劳强度降低.     

不同重熔处理对钴基粉末合金热喷涂件疲劳强度及寿命的影响

对以35#钢为基体、以钴基自熔性粉末合金为喷涂材科的试样进行3种不同方式的重熔处理,通过弯扭疲劳试验对不同重熔方式下的试样进行疲劳性能研究,用扫描电子显微镜对不同重熔试样的显微组织进行观察,测定各试样的表面硬度.发现经不同重熔处理后涂层材料在界面的扩散程度不同、界面结合强度不同,从而使其疲劳性能明显不同.说明热喷涂构件...     

激光冲击强化对熔覆后TC4钛合金性能的提高

对TC4钛合金的熔覆试样进行激光冲击强化试验,比较了激光冲击强化前后试样的显微硬度、表面残余应力、显微组织和疲劳性能.TC4钛合金熔覆后,修复区表面残余拉应力为225 MPa,激光冲击强化消除了熔覆产生的拉应力,产生了449 MPa的残余压应力,在基体残留的压应力高达672 MPa;激光冲击强化后,修复区硬度由强化前的333 HV提高到381 HV.TEM显示:3次冲击后,在TC4材料表面形成了纳米晶层.对强化前后的激光熔覆试样进行高周疲劳试验,结果表明:激光冲击强化提高熔覆后钛合金疲劳强度达15.8％.经分析,冲击后细化晶粒和残余压应力对高周疲劳性能的提高起到了关键作用.     

激光冲击强化对熔覆后TC4钛合金性能的提高

对TC4钛合金的熔覆试样进行激光冲击强化试验,比较了激光冲击强化前后试样的显微硬度、表面残余应力、显微组织和疲劳性能.TC4钛合金熔覆后,修复区表面残余拉应力为225 MPa,激光冲击强化消除了熔覆产生的拉应力,产生了449 MPa的残余压应力,在基体残留的压应力高达672 MPa;激光冲击强化后,修复区硬度由强化前的333 HV提高到381 HV.TEM显示:3次冲击后,在TC4材料表面形成了纳米晶层.对强化前后的激光熔覆试样进行高周疲劳试验,结果表明:激光冲击强化提高熔覆后钛合金疲劳强度达15.8%.经分析,冲击后细化晶粒和残余压应力对高周疲劳性能的提高起到了关键作用.     

40Cr圆棒低应力剪切的激光旋切环形槽理论与试验研究

针对传统剪切工艺存在的断面质量差、精度低等问题,提出了一种用于金属圆棒低应力剪切的激光旋切环形槽方法,并以40Cr圆棒为例,建立了40Cr圆棒激光旋切环形槽的数学模型;利用L25(56)正交试验对激光器参数(峰值功率Pk、脉宽τ、脉冲频率f)和加工参数(加工转速n、离焦量s、重复圈数N)等影响因素进行了研究,通过方差及槽型分析得到了各影响因素的主次关系及最优工艺参数范围,并对采用最优工艺参数旋切环形槽的40Cr棒料进行了剪切试验。研究结果表明:影响40Cr圆棒激光旋切环形槽深度h的各因素的主次顺序为N、s、Pk、f、τ、n,其中N和s的F值分别为11.925和5.268,大于F的临界值4.11,具有显著影响;最优工艺参数范围为峰值功率Pk≥9.6kW,脉宽τ≥0.3ms,重复圈数3≤N≤10,加工转速10r/min≤n≤25r/min,离焦量s=0mm;40Cr圆棒激光旋切环形槽的理论深度和试验深度的误差平方和为0.112mm2,表明理论槽深的计算公式误差小、准确度高;应用该技术的40Cr圆棒剪切断面平整,断面倾斜度仅为0.3°,比传统剪切工艺的精度提高了12倍以上,剪切质量公差仅为0.35%,比传统剪切工艺的精度提高了6倍以上。     

激光局部强化40Cr钢的疲劳断裂特征

提出一种激光局部强化方法提高缺口疲劳裂纹萌生抗力。运用单道技术使无搭接的硬化层这个因素独立出来，运用双道技术模拟搭接搭接情况和模拟搭接情况下激光强化对疲劳裂的影响疲劳失效断口的宏观和微观形貌特征。     

激光局部强化40Cr钢的缺口疲劳寿命分析

运用弹塑有限元法对４０Ｃｒ钢经激光局部强化前后材料的缺口局部应力应变场进行理论分析，对于强化层内存在的残余压应力按初应力考虑计及其对疲劳裂纹萌生的影响。建立其与萌生寿命之间的宏观规律，为强化材料的寿命估算提供依据。     

激光表面合金化齿轮接触强度研究

以齿轮为研究对象，用辊子模拟方法，对４５＾＃钢制试件进行激光表面铬合金化，然后与４０Ｃｒ钢调质试件和４０Ｃｒ钢高频淬火试进行接触强度对比试验。结果表明：４５＾＃钢试件经铬合金化后，其接触疲劳寿命比４０Ｃｒ钢调质试提高１１．７７倍，而与４０Ｃｒ钢高频淬火试的接触疲劳寿命相当。用扫描电研究分析其显微结构及提高接触强度的机理。     

热处理对3Cr2W8V和4Cr5MoSiV1钢力学性能的影响

本文对热作模具钢３Ｃｒ２Ｗ８Ｖ和４Ｃｒ５ＭｏＳｉＶ１钢的耐磨性、高温拉伸、冲击性能及热疲劳抗力进行了对比研究．结果表明，４Ｃｒ５ＭｏＳｉＶ１钢的高温强韧性优于３Ｃｒ２Ｗ８Ｖ钢，且具有更高的耐磨性及热疲劳抗力，更适宜做摩擦压力机热锻模．     

激光淬火齿轮和渗碳淬火齿轮X射线衍射分析

在40CrNiMoA钢激光相变硬化基础工艺研究的基础上,通过采用齿轮激光热处理关键技术,获得了沿齿廓均匀分布的理想硬化层。对渗碳淬火齿轮(20Cr2Ni4A)和激光淬火齿轮(40CrNiMoA)进行了齿轮X射线衍射分析。试验表明,激光淬火齿轮淬硬层中微晶尺寸明显小于渗碳淬火齿轮的微晶尺寸,激光淬火齿轮淬硬层的残余奥氏体含量较高,而其位错密度比渗碳淬火齿轮高一个数量级。从不同角度证实了激光淬火齿轮接触疲劳强度高于渗碳淬火齿轮接触疲劳强度。     

交变加载的断裂韧性

对用三点弯曲疲劳实验得到的调质40Cr钢的疲劳寿命与应力强度因子幅之间的实验曲线进行了理论分析。给出了交变加载(疲劳)断裂韧性指标K_(IF)和断裂的疲劳次数(疲劳寿命)N_f的表达式。     

3Cr2W8V钢热应力疲劳探讨

本文研究了热处理温度和循环温度对3Cr2W8V钢热疲劳抗力的影响,探讨了热疲劳抗力与常规力学性质之间的联系.     

Test Research on Reliability of Gear-tooth Bending Fatique Strength for Through Hardening Steel 37SiMn2MoV

论述３７ＳｉＭｎ２ＭｏＶ调质齿轮轮齿弯曲疲劳强度的可靠性试验研究,该试验是在英国制造的ＥＭＲ－１６０３型电磁谐振疲劳试验机上进行的,分４个应力级,每个应力级的试验样本不少于６个。在试验数据基础上,拟合出Ｒ－Ｓ－Ｎ曲线及方程,最后求得不同可靠度下３７ＳｉＭｎ２ＭｏＶ调质齿轮轮齿的弯曲疲劳强度极限。     

预制表面缺陷对钢滚动接触疲劳性能的影响

10Cr4Ni4Mo4V是在Cr4Mo4V的基础上研制的航空发动机轴承材料。为研究表面损伤对这两种材料疲劳性能的影响,通过含预制表面缺陷和无表面缺陷的滚动接触疲劳实验,研究了表面洛氏缺陷及其边缘突起对这两种材料接触疲劳性能的影响。通过扫描电镜分析了含表面缺陷试样疲劳发展过程及失效形貌,用X射线应力测定仪测量了试样实验前后残余应力随表面至芯部距离的分布。结果表明,表面缺陷以及缺陷边缘的突起均使材料疲劳性能劣化,10Cr4Ni4Mo4V的接触疲劳性能优于Cr4Mo4V。