纯铁车削刀具磨损对表面完整性的影响

在微量润滑方式下采用非涂层刀具进行纯铁材料车削刀具磨损试验,并分别采用新刀具、后刀面平均磨损量为0.12和0.21 mm的已磨损刀具切削纯铁材料,研究刀具磨损对纯铁零件表面完整性的影响规律.结果表明:切削速度对纯铁精加工刀具寿命影响较大,其磨损形式以刀具后刀面刀尖磨损和沟槽磨损为主;高速时表面粗糙度随刀具磨损而快速增加,低速时则先增加后趋于平稳;切削速度为100、300 m/min时,工件表面切向和轴向残余应力随刀具磨损呈先减小后增大的变化趋势,显微硬度则呈先增大后减小的趋势;工件表层晶粒扭曲、拉伸状塑性变形程度增加,表面呈现严重的撕裂和塑性流动等缺陷.     

冷却润滑方式对CFRP/Al叠层钻孔质量及轴向力的影响

为了探究碳纤维复合材料(CFRP)/铝合金(Al)叠层钻孔时不同冷却润滑方式对刀具磨损、钻削轴向力和钻孔质量的影响,进行了微量润滑和干式钻削条件下的钻孔实验。通过建立积屑瘤存在时CFRP钻削模型,揭示了影响轴向力诸因素的内在联系,解释了钻削CFRP层轴向力随加工孔数增加而逐渐变大的原因,分析了CFRP切屑分离原理和叠层制孔质量数据。结果表明:积屑瘤通过改变横刃实际工作长度、积屑瘤夹角、主切削刃摩擦角以及碳纤维实际剪切面上应力状态来影响CFRP钻削轴向力;积屑瘤存在时两种冷却润滑方式下CFRP总钻削轴向力的差异主要来源于横刃处的差异。采用干式钻削方式加工CFRP/Al叠层更易形成积屑瘤,连续加工时CFRP层高硬度的碳纤维挤压刀刃导致积屑瘤较软段不断生长脱落,是影响钻孔质量的重要原因;相比干式钻削,采用半程微量润滑方式加工CFRP/Al叠层能获得更好的钻孔质量。     

纯铁表面纳米化处理对钛离子注的影响

通过表面机械研磨处理在纯铁表层（约10μm厚）可制备出无污染的约的纳米晶组织,平均晶粒尺寸可达10～25nm.利用金属蒸汽弧离子注入机对表面纳米化处理前后的试样进行了钛离子注入.结果表明,注入Ti元素浓度在经过表面纳米化处理的样品要比在未经处理的样品中有很大的提高.主要原因可能是在经过表面纳米化处理过的试样表面层有更多的缺陷（包括过饱和的空位、位错和非平衡晶界）以及由于压应力场的存在,注入原子与这些缺陷的交互作用增加了Ti在Fe中的固溶度.对注入深度变化不大的原因也做了分析.     

不同冷却方式对中心锥冷却效果的影响

为研究不同冷却方式对航空发动机中心锥冷却效果的影响,建立了发动机低压涡轮后部件的物理模型,采用流固耦合的方法计算得到中心锥表面温度分布,重点研究了在不同冷却方式下冷却流量比、锥面气膜入射角度等参数对冷却效果的影响。研究表明:腔体引气对中心锥前段与末端的冷却效果较好,对中段双排孔之前部分的冷却效果较差,在有限范围内增加冷却空气流量能够提高冷却效果;当流量比不变时,采用腔体引气／锥面气膜结合方式时中段双排孔之前锥面温度比仅采用腔体引气冷却时降低了40％。     

表面磷化处理对固体润滑涂层性能的影响

磷化处理对粘结固润滑涂层的摩擦性能有很大影响。把氧化锌、磷酸、水按照不同比例配成磷化液,对金属表面进行不同参数（温度、时间）的磷化处理,并在其表面煮涂MoS2利用M-2摩擦磨损实验机测定不同磷化工工艺下的MoS2涂层的磨擦学性能,确定了使MoS2固体润滑涂层摩擦性能达到最佳的磷化工艺参数,并讨论了磷化膜表面粗糙度对固体润滑涂层摩擦学性能的影响。     

表面磷化处理对固体润滑涂层性能的影响

磷化处理对粘结固润滑涂层的摩擦性能有很大影响。把氧化锌、磷酸、水按照不同比例配成磷化液,对金属表面进行不同参数(温度、时间)的磷化处理,并在其表面煮涂MoS2利用M-2摩擦磨损实验机测定不同磷化工艺下的MoS2涂层的磨擦学性能,确定了使MoS2固体润滑涂层摩擦性能达到最佳的磷化工艺参数,并讨论了磷化膜表面粗糙度对固体润滑涂层摩擦学性能的影响。     

工艺润滑对铝板带冷轧表面粗糙度的影响

铝薄板冷轧工艺润滑中,为获得高质量铝板表面,可选择不同粘度的轧制油,进而控制变形区油膜厚度。轧制实验中选用粘度在1．68-2.13mm^2／s之间的三种轧制油,轧制厚度小于0.3mm的铝薄板,与无润滑轧制相比,可使轧后铝板表面质量得到明显改善,尤其是能使表面粗糙度降低40％左右。同时进一步分析了表面粗糙度降低的微观原因。     

氢对纯铁弹性模量的影响

解出了应力作用下梁的横向振动方程,结果表明,E=C(σ)ω~2,E是扬氏模量,C是应力σ的函数,ω是样品的固有频率。同时测量基波和高次谐波的频率,就可用计算机求出E和σ。 用静电激发调频检测法对比研究了电解充氢和人为部分应力松弛对纯铁扬氏模量的影响,结果表明:电解充氢能导致应力部分松弛,从而引起表观弹性模量的下降;在充氢和人为部分应力松弛后的室温时效过程中,应力都有部分回升,E也都升高0.1-0.3％;用排油取气法测得室温放出的氢量为7-8wppm,即7-8wppm的氢对和原子键合力有关弹性模量没有明显影响。 也应用悬丝共振法研究了氢对纯铁弹性模量的影响并获得了同样的结果。     

滑动速度对织构化表面润滑状态的影响

为了研究滑动速度对织构化摩擦副的润滑状态的影响,采用Nd:YAG固体脉冲激光对GCr15钢盘表面进行织构化处理,形成直径约150μm、深度约30~40μm的环形排列的微孔。在摩擦试验机上对Al_2O_3陶瓷球/GCr15钢盘进行摩擦学性能测试,并基于Stribeck曲线和弹流理论研究滑动速度对织构化表面润滑状态的影响。研究结果表明:在油润滑条件下,试样的摩擦因数随滑动速度的增大而减小。当滑动速度大于2 m/s,润滑状态从混合润滑逐渐进入到流体润滑区域;而经过织构化处理的配副能在较低的速度下实现由混合润滑向流体润滑状态过渡。根据磨损形貌比对可以看出:在流体润滑状态下,织构可以增加摩擦配副间的润滑膜厚度,使流体产生额外动压,提高油膜承载能力,减少磨痕宽度。     

不同润滑条件对热轧板带钢表面氧化的影响

为研究热轧润滑对板带钢热轧后表面质量的影响,对不同润滑条件下板带钢热轧后表面氧化情况进行了观察研究.结果表明:通过热轧润滑可以明显改善表面质量.油水混合润滑条件下,钢板表面的氧化铁皮仅有5μm,比纯水润滑条件下氧化层厚度平均减薄3μm左右,比无润滑平均减薄7μm左右.同时,对轧后的表面形貌进行了观察,可以看到在油水混合润滑条件下钢板轧后表面有清晰的轧制纹络存在.     

激冷下工业纯铁中三次渗碳体的析出

通过在透射电镜下明视场，暗视场，电子衍射结构分析，研究了工业纯铁在激冷条件下三次渗碳体的析出，结果表明：快速冷却不能完全抑制三次渗碳的析了，且三次渗碳体的析出形貌（颗粒状，条片状）取决于钢的含碳量。     

精密干切削淬硬零件表面完整性试验分析

试验分析了聚晶立方氮化硼(PCBN)刀具在锋利无润滑状态下精密车削硬度为HRC62轴承钢GCr15时,切削参数(切削深度、切削速度和进给量)对表面粗糙度、残余应力和表面变质层的影响规律.在选择的切削用量范围内,以零件表面完整性为目标函数,采用正交试验法对切削参数进行优选,并对优选参数进行验证试验.结果表明,淬硬零件在高精度数控机床上进行精密干切削加工,能获得优越的表面完整性,即优异的表面精度、深度约为0.1 mm的表面残余压应力、热损伤层完全消失的表面物理性能.     

钢铁表面Cu—Sn—P／Ni—Sn—P合金复合镀层的结构和性能

钢铁表面浸镀Cu-Sn-P合金，得到金黄色仿金镀层．在金黄色镀层上化学镀法Ni—Sn—P合金，形成Cu-Sn-P／Ni-Sn-P合金复合镀层，确定了镀液的最佳组成和工艺，用盐水浸泡测定复合镀层的防腐蚀性，用SEM，XPS和AES谱分析镀层的表面形貌、组成、结构和性能．结果表明，合金复合镀层使钢铁耐腐蚀性得以改善，Cu—Sn—P镀层可表示为Cu—Sn—P／CuxOy／SnxOy；Ni—Sn—P镀层可表示为Ni—Sn—P／NixOy／SnxOy，各元素的相对原子百分浓度分别为Ni52．2％，O6．9％，Sn18．7％，P12．9％，Fe9．3％．     

小切深条件下磨削表面完整性变化机理

磨削表面强化后的残余应力及表面层硬度的改变是评价零件加工表面完整性的重要指标,并对零件的疲劳强度、耐磨损性能等影响显著.针对工程中更为多见的小切深磨削工艺过程,基于45钢试件磨削加工试验,以磨削变质层的金相组织、厚度、表面硬度和残余应力为研究对象,重点讨论了小切深条件下磨削表面变质层组织特征与形成机理.结果表明:在小切深干磨削条件下,工件表层存在残余拉应力,应力值随磨削深度的增加或工件速度的增加而减小;工件表面变质层厚度随磨削深度的增加或工件速度的减小而增大.试验结果说明,在小切深干磨削条件下,合理确定磨削用量及砂轮特性参数等,可使工件表层产生强化作用.     

凹坑深度对表面动态弹流润滑的影响

把一种快速求解非稳态弹流润滑方程的数值方法应用于微弹流润滑分析，研究了几种深度的表面凹坑在三种滚滑接触运动条件下的压力波动和油膜变化特征，指出不仅运动条件变化带来不同的润滑特征，而且不同深度的凹坑在不同运动条件下对润滑扰动的程度也不同．研究结果适用于零件表面点蚀后的润滑状态分析．     

Material Removal Behavior and Surface Integrity in Grinding of Ultrafine-Grained WC-Co Materials

Due to the excellent combination of wear resistance and fracture toughness,the ultrafine-grained WC-Co composites can significantly improve the durability and reliability of industrial tools.However,the grinding of ultrafine-grained WC-Co remains a challenge.In order to provide an experimental basis for improving grinding quality of ultrafine-grained WC-Co,a series of surface grinding experiments on ultrafine-grained WC-Co hardmetals were conducted by diamond wheel under various grinding conditions,and the material removal behavior and surface integrity in grinding of ultrafine-grained WC-Co materials were characterized by means of scanning electron microscopy(SEM),X-ray microstress analyzer and surface roughness analyzer in this paper.The results indicate that the material removal behavior in grinding of ultrafine-grained WC-Co materials is determined not only by the abrasive grain size on the wheel,but also by the depth of cut.The roughness values of ground surface increase with increasing grit size of diamond wheel,and increase initially,then decrease with increase in depth of cut.Grinding causes the residual compressive stress in the surface layer of ground cemented carbides under various grinding conditions;the magnitude of residual surface stress increases with increasing grit size of diamond wheel,and isn’t changed obviously along with the change of depth of cut.     

纯铁表面机械研磨Fe-Ni合金化方法的研究

纯铁表面采用高能喷丸机械研磨处理,并在样品罐中添加镍粉,经过100 min的处理,镍粉均匀镶嵌在纯铁基体,并形成约100 μm铁镍合金层,经600℃热处理后,合金化程度进一步增强.界面微观研究表明,表面机械研磨时存在显著的原子扩散,可以在金属表面获得一定厚度的合金层,适当的热处理会进一步增强合金化程度,是一种新的金属表面合金化方法.     

盐酸浓度对热轧不锈钢酸洗板表面质量的影响

借助电化学方法、激光共聚焦显微镜和SEM等分析手段,研究了盐酸浓度对热轧铁素体不锈钢表面质量的影响作用.结果表明:在本实验条件下,随着盐酸浓度的增加,酸洗后不锈钢表面平整程度增加,但盐酸浓度过高存在较严重的晶间腐蚀现象.虽然酸洗后不锈钢的阴阳极极化曲线形状在弱极化区并没有发生太大的变化,但随着盐酸浓度的增加,不锈钢在溶液中的点蚀电位升高,并且容抗弧半径增大,表面耐蚀性增强.     

水滴真空冷却中降温特性的实验研究

为了探究果蔬表面水滴对其真空冷却冻伤的影响,选取不同质量的水滴为实验对象,首先研究了在特定终压下水滴的降温特性.进而研究了真空泵排量和真空冷却的终压对水滴降温特性的影响.结果表明:水滴的降温规律和已报道的食品降温规律差别很大,即使水滴没有沸腾现象,其温度也会迅速降低;改变水滴质量和真空泵排量无法阻止水滴结冰;终压低于3 500Pa时水滴终温将低于0℃,低于2 000Pa时水滴结冰.因此,向果蔬表面喷水时应喷洒均匀,避免出现较大的水滴,当喷水量大时,应适当提高终压,避免因水滴冻结造成果蔬冻伤.     

用XPS和AES研究钢铁表面Cu-Sn-P合金镀层

在钢铁表面直接浸镀Cu-Sn-P合金，在综合考虑镀层的组成与性能和镀液的稳定性后，确定了镀液的最佳组成和工艺，并用盐水浸泡测定镀层的防腐性，用XPS、AES和SEM分析镀层的组成和表面形貌．