表面强化处理与疲劳性能的关系——从疲劳观点论渗碳等化学热处理

本文研究表面强化处理零件的心部、表层性能与疲劳性能的关系。由结果知:渗碳硬化层较厚、裂纹源易在表层产生的20~#钢780℃淬火的疲劳性能优于900℃淬火;渗碳硬化层较薄、裂纹源易在过渡区产生的15铬钢却是900℃淬火的疲劳性能优于780℃淬火。这清楚地表明;随着裂纹源产生位置的不同,对心部、表层性能及层深的要求也有所不同,因此,透彻地研究心、表性能与疲劳性能的关系,可为评定各种新工艺的合理使用場合及寻求最佳工艺提供重要依据。     

考虑层间接触状态的沥青路面疲劳性能预估

受多场耦合影响的沥青路面层间性能逐渐劣化,致使路面结构应力重分布,进而加剧沥青路面的疲劳损伤.为了研究层间接触状态对沥青路面疲劳性能的影响,从小尺度车辙动态响应试验入手,进行沥青层层底拉应变的数据采集,并利用数值模拟进行验证.在此基础上,甄选比对国内外沥青混合料疲劳破坏模型,以影响因子与疲劳预估为核心,通过构建典型半刚...     

渗碳热处理和喷丸综合工艺对接触疲劳性能的影响

本文着重探讨不同的得到大量残余奥氏体(Ar)的渗碳热处理工艺对接触疲劳性能的影响.试验表明:在渗碳热处理过程中,高的碳势所导致的次表层强度的提高和有效渗层的增加,是接触疲劳强高提高的原因之一.采用强力喷丸可以有效地弥补高Ar量所造成的表面层强度和残余压应力下降的不利影响.     

渗碳层组织与接触疲劳性能的研究

根据光学显微镜、透射电镜观察和渗层萃取物X射线衍射谱以及硬度梯度分布,研究了 20CrMnTi 钢气体渗碳、气体碳氮共渗和离子渗碳后渗层的组织和接触疲劳寿命。结果表明;离子渗碳后具有相当数量的板条马氏体、弥散均匀分布的碳化物;铬锰元素固溶在固溶体中的量较多,无黑色组织并且具有陡的硬度梯度,从而导致接触疲劳寿命的明显提高。文章提出了铬锰元素向碳化物富集是产生黑色组织的重要因素的新观点。     

渗碳齿轮钢接触疲劳性能的研究

就五种国外渗碳齿轮钢和目前国内普遍使用的20CrMnTi渗碳齿轮钢,经渗碳热处理和强化喷九处理后,进行了接触疲劳快速法强度试验,以及显微硬度分布、残余应力、断口分析等较系统的试验研究。结果表明,除了SAE8620钢比20CrMnTi钢的接触疲劳强度极限低外,其它四种钢ZF_7、20MnCr5、SCM420H(脱气)、SCM420H与20CrMnTi钢相当;接触疲劳强度与其表面有效硬化层深度关系密切;喷丸处理后的试件,和冶炼时采用特殊脱气工艺(简称脱气)的钢材,其试验数据离散性小,接触疲劳强度高。     

轴承钢中夹杂物与接触疲劳裂纹萌生的关系

通过在国产JPM—1型接触疲劳试验机上对国产GCr15、瑞典SKF及美国SAE52100三种类似的轴承钢进行的接触疲劳试验,观察到许多接触疲劳微裂纹及引起裂纹萌生的夹杂物。利用金相显微镜、扫描电镜观察并测量萌生裂纹的夹杂物形状、尺寸、位置,并用图相分析仪测定出夹杂物尺寸分布,从而找出轴承钢中夹杂物与接触疲劳裂纹萌生之间的定量关系,为提高轴承钢冶金质量,完善夹杂物评级标准提供科学依据。     

从冲击接触疲劳角度论钢的渗碳及热处理工艺

本文对渗碳钢的表层状态与多冲接触疲劳性能之间的关系进行了试验研究,指出:渗碳件的最佳多冲接触疲劳抗力所对应的渗层深度,淬火加热温度,加热时间和回火后表面硬度等是随着材料成分,另件尺寸和冲击能量大小而改变的; 渗层的碳浓度应从马氏体的含碳量,碳化物大小,数量,渗碳层淬透性及淬硬性诸方面综合考虑来确定。文中还指出:带有冲击性质的接触应力作用下的渗碳件,应该采用多冲接触疲劳试验方法来评定材料和热处理工艺。表面滚压强化是进一步提高渗碳件多冲接触疲劳寿命的有效途径。     

考虑层间接触的沥青路面非线性疲劳损伤特性分析

运用通用有限元软件ABAQUS及其二次开发平台,建立考虑路面材料非线性疲劳损伤的沥青路面结构数值计算模型,分析不同层间接触状态对受损路面结构层底损伤度、结构层底水平正应力、路表弯沉以及对路面结构层疲劳寿命的影响。研究结果表明:随着面层与基层层间摩擦因数的逐步增大,基层层底损伤度逐步增加,底基层层底损伤度逐步减小,且两者逐渐接近;基层层底水平拉应力逐渐减小,底基层逐渐增大;路表弯沉逐渐减小;基层疲劳寿命减小,底基层疲劳寿命增加,且两者逐渐接近。总体来说,良好的层间接触状态能使各结构层充分发挥作用,从而增强结构整体承载能力。     

U75V热处理钢轨滚动接触疲劳裂纹和磨耗试验

对U75V热处理钢轨进行不同通过总重时的表面观测、取样、磨耗测量、实验室疲劳裂纹长度与深度显微照相以及断面硬度测量,分析钢轨的轨距角滚动接触疲劳裂纹、磨耗和硬度的关系.研究发现,轨距角疲劳裂纹的发展包括裂纹快速萌生和扩展、裂纹-磨耗共存和发展、磨耗控制裂纹三个阶段.轨距角的裂纹向钢轨内部扩展,裂纹与钢轨纵向水平线呈10.8°~29.4°.硬化层硬度在340~360 HB及以上时,磨耗发展率小于0.015mm·Mt-1,而疲劳裂纹萌生扩展较快,应考虑钢轨上道后至通过总重5~10 Mt期间实施新轨预打磨、通过总重30~60 Mt时实施预防性打磨,以平衡磨耗与裂纹的关系.同时,U75V热处理钢轨具有340~360HB及以上硬度的硬化层厚度应大于10mm.     

复合组织对轴承钢的接触疲劳性能的影响

通过对不同下贝氏体含量的复相组织的轴承钢所进行的系统的接触疲劳试验研究,找出了贝氏体量与接触疲劳寿命之间的关系。提出以强韧性综合参量 K 值代表材料的强韧性,证明该参量与疲劳寿命中值、金相组织、硬度及断口形貌参数有良好的对应关系,可用于最佳组织设计。     

活性炭电化学性能与液相吸附性能间的关系

表征了以典型商品活性炭及几种自制掺锰活性炭为原料制备的双电层电容器电极的循环伏安及定电流充放电特性,测定了活性炭对KOH水溶液中钾离子的吸附等温线,并根据拟合的Temkin方程计算了在KOH水溶液(w=30%)中活性炭对钾离子的平衡吸附量,在此基础上关联了活性炭对电解质的平衡吸附量与电化学性能之间的关系。结果表明:活性炭电极的比电容量随其对电解质平衡吸附量的增大而增大,平衡吸附量与比电容量成较好的线性关系,线性相关系数为0.970 5。     

UHPC-SMA层间静力性能与疲劳寿命相联性

选择热熔型改性环氧树脂202及高黏高弹沥青PG100这两类典型黏层材料,开展UHPC-SMA 复合试件层间静力性能及疲劳性能试验与分析,以探究层间在受剪、受拉不同静力破坏模式下的异同点及关联性,分析剪切静力指标与剪切疲劳寿命的潜在联系. 研究表明,温度对层间黏结性能有明显影响,随着环境温度的上升,层间拉拔强度、剪切强度...     

薄层软化工艺参数对接触疲劳性能的影响

本文介绍改变原簿层软化工艺[1]的工艺参数对18CrMnTi和22CrMnMo钢接触疲劳性能的影响。试验结果证明:在原簿层软化工艺的基础上,保证残留奥氏体A′为5—6级,渗层深度为1.2～1.3mm,而适当延长扩散时间,减少强渗期及扩散期的煤油滴量及适当提高碳氮共渗温度,可使接触疲劳性能大幅度提高;增加强渗期及扩散期的煤油滴量,扩散期后先降温到800℃,再回升至840℃进行碳氮共渗,会使接触疲劳性能稍有降低。     

等温贝氏体球铁滚动接触疲劳性能的研究

这是我们研究球墨铸铁滚动接触疲劳性能的第二篇报告。本文研究了稀土镁铜钼贝氏体球铁的接触疲劳性能(包括铜、钼含量和等温淬火工艺对接触疲劳性能的影响);使用光学显微镜、立体显微镜和扫描电镜对球铁的接触疲劳破坏过程作了进一步的探计;根据赫兹公式,推导出了剥落坑深度与最大接触压应力之间的关系式,并将实测的剥落坑深度与之对照,认为最大剪应力可能是等温贝氏体球铁皮下石墨尖角和非金属夹杂物处形成接触疲劳裂纹的动力。     

热处理YT14硬质合金微观结构与性能的关系

用XRD分析了YT14硬质合金在常规烧结态和不同淬火温度的热处理态下粘结相的相组成以及WC相和(Ti,W)C固溶体相的微观应力,用EDX技术测定了Co粘结相成份,用TEM大量观察了合金的显微结构。结果表明,淬火处理使W、Ti原于在粘结相中的平均浓度增加,从而改善了粘结相的相组成;部分结晶较完整又有较大尺寸的WC晶粒边缘出现滑移台阶,降低了WC晶粒间的邻接度,减少了粘结相的平均自由程;回火处理降低了WC相和(Ti,W)C相的微观应力,使合金的性能进一步提高。     

分子结构与化学活性间定量关系的教学应用

对芳香亲电取代反应中的定位效应的教学处理,尝试着从反应速度与化学结构间的定量关系入手,引入分速度因子概念,定量表示定位基的定位效应,这样可以从定性和定量两方面讨论与理解该知识点.     

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。     

基于跑合性能的齿轮接触疲劳点蚀分析

介绍了某合金钢感应淬火齿轮在封闭功率齿轮实验台上进行的接触疲劳试验,通过对试验数据进行的分析比较,得出了该材料齿轮的传动特性、轮齿点蚀与齿轮跑合初期振动状况的关系。     

薄层软化与渗碳、碳氮共渗接触疲劳性能的研究

本文研究了25MnTiBRe和18CrMnTi钢在0.6mm、1.0mm、1.3mm三种不同层深条件下,渗C、一般C—N共渗和薄层软化工艺及其对接触疲劳性能的影响。试验表明:同种材料制造承受较大负荷的齿轮或其它机件,无论在上述哪种渗层下,经三种不同工艺处理后,薄层软化工艺的接触疲劳强度最高,一般C—N共渗次之,渗C最差;在我们的试验范围内,无论哪种材料,哪种工艺,其接触疲劳强度都随渗层深度增加而提高;工艺和渗层相同情况下,25MaTiBRe比18CrMnTi钢的接触疲劳强度高。