滚轮滚压光整效果与滚压量关系的解析分析和试验验证

将滚轮滚压加工过程视为平面应变力学情形,利用Boussinesq-Flamant问题的求解根据Von Mises屈服准则得出了滚压局部发生微塑性变形的区域,根据Hertz接触理论得出了滚压接触压力分布,得出了滚压过程中工件和工具的应力分布.考虑零件的粗糙表面形态,得出了构成滚压量的各因素如机床变形,滚压工具变形,工件整体变形,工件滚压局部基体塑性变形和弹性变形以及粗糙表面变形的滚压力参数方程,然后根据参数方程得出了滚压光整效果与滚压量的关系.就单滚轮式外圆滚压和复合滚柱式内孔滚压两种最典型的滚压形式对预测结果与试验结果进行了对比,证明了推理假设和公式的有效性.     

冲击滚压技术的研究与开发

介绍一种用于零件表面强化的新方法—冲击滚压。分析了该项技术的特点及其应用前景。     

20钢液压缸内壁镗滚工艺

针对液压缸内表面加工工艺及影响其表面粗糙度的滚压余量等方面进行了分析和研究,并通过实验得出一种易于推广的、可显著提高生产率的、降低成本的液压缸新的生产加工工艺.     

表面滚压对渗碳钢铁口疲劳强度影响的研究

通过对渗碳钢试样缺口实施表面滚压以提高渗碳钢的缺口疲劳强度，并对提高作用的机理进行了探讨。试验结果表明，表面滚压可使渗碳钢碳钢缺口疲劳极限提高７８％－１２１％，达到１０００ＭＰａ以上，超过未滚压光滑试样的疲劳极限，其强化效果相当显著。     

超声表面滚压协同提高铸态AZ91镁合金的力学和腐蚀性能

镁合金具有低密度、高比强度等优势,是轻量化应用的优异结构材料。然而,相对于已经大规模工业应用的钢铁、钛合金和铝合金,镁合金铸件易腐蚀、绝对强度低、室温塑性差,成为限制其工业化应用的瓶颈。本文旨在采用超声表面滚压对铸态AZ91镁合金进行表面纳米化处理,以提高其力学性能和耐腐蚀性能。结果表明超声表面滚压在铸态AZ91镁合金表面制备出梯度纳米结构和光滑表面（Ra 0.036 μm）。超声表面滚压使得AZ91铸态镁合金样品的屈服强度和抗拉强度分别提高了55%和50%,表面硬度提高了24%,而断裂延伸率没有显著下降。超声表面滚压的AZ91镁合金样品在3.5wt% NaCl水溶液中具有良好的耐腐蚀性。与未处理样品相比较,浸泡1 h后超声表面滚压处理样品的腐蚀电流密度降低63%,浸泡24 h后腐蚀电流密度降低25%。强度和硬度的提高主要来源于梯度纳米结构,而腐蚀性能的提高主要源于表面纳米结构、光滑表面和残余压应力。     

45钢带槽轴温塑性滚压强化的数值模拟

温塑性滚压强化是在室温与再结晶温度之间进行的滚压工艺,它使被加工零件表面形成有效的残余应力。本文用DEFORM-3D软件对45钢带槽轴分别在不同温度、不同压下量进行了温塑性滚压数值模拟,分析试样轴滚压后的残余应力,优选出最佳滚压工艺参数。结果表明:在温度为20℃、100℃、200℃和300℃下对45钢带槽轴进行滚压,最佳压下量分别为0.06mm、0.10mm、0.15mm和0.15mm;其最佳滚压工艺为滚压温度300℃压下量0.15mm。本文的研究结果对实际滚压工艺参数的确定有指导意义。     

超声表面滚压加工参数对40Cr表面粗糙度的影响

研究了超声表面滚压加工各种加工参数对供货态40Cr轴表面粗糙度的影响。采用表面粗糙度分析仪对初始及加工表面进行测定,并使用显微硬度计测量该技术对40Cr表层沿深度方向的硬化作用。试验结果表明：超声表面滚压加工技术能显著降低车削的加工痕迹,改善金属材料的表面质量;各工艺参数对试样表面粗糙度均有一定影响,并产生不同程度的表层硬化作用;并且给出了各工艺参数的合理范围,试样的表面粗糙度值可降低至0.2μm以下。     

表面滚压对渗碳钢缺口疲劳强度影响的研究

通过对渗碳钢试样缺口实施表面滚压以提高渗碳钢的缺口疲劳强度，并对提高作用的机理进行了探讨，试验结果表明，表面滚压可使渗碳钢缺口疲劳极限提高７８％～１２１％，达到１０００ＭＰａ以上，超过未滚压光滑试样的疲劳极限，其强化效果相当显著；在各种影响因素中，缺口处由表面滚压引入高的残余压应力是提高缺口疲劳强度的主导因素。     

超声表面滚压加工40Cr表层的纳米力学性能

研究了超声表面滚压加工40Cr表层的力学性能.采用纳米压痕实验测定了表层的弹性模量、纳米硬度和残余应力.实验结果表明:经过超声表面滚压后,40Cr表层的弹性模量和硬度都得到显著提高,最大值均位于表面,往复加工3遍的表面弹性模量和硬度分别为217.16,GPa和3.588,GPa,加工6遍的表面弹性模量和硬度分别为224.8,GPa和3.857,GPa;同时表层获得一定数值的残余压应力,最大值位于表面并随着加工遍数的增加而增大.对比实验结果发现往复加工次数对表层的力学性能有重要的影响.     

多级梯度结构对Al-Zn-Mg-Cu合金力学性能的影响

为了进一步提升析出强化铝合金的强度,采用表面超声滚压和低温时效工艺制备一种多级梯度结构材料,并用SEM/TEM表征分析表层组织。研究结果表明：表层晶粒和析出相均呈现梯度分布。此外,对梯度层的析出相分析发现晶内析出相和晶界析出相种类存在区别,并且伴随着距表面深度的增加,晶界析出相和晶内析出相的数量密度都呈现降低趋势。与时效后粗晶试样相比,多级梯度结构试样的强度得到提升(屈服强度和抗拉强度分别从480 MPa和622 MPa提升到562 MPa和692 MPa)并保持良好的塑性。通过定量计算,发现多级梯度结构试样的强化增量主要源于晶界强化、沉淀强化、位错强化和协同强化的共同作用。     

抽油杆滚压修复技术

本文首先介绍了滚压加工的一般原理,指出滚压加工是是利用表面硬度高、表面粗糙度较小的滚动体滚压工件的被加工表面的一种金属加工工艺。针对有杆采油系统中抽油杆普遍腐蚀比较严重的实际情况,结合滚压加工的工艺特点,在修复抽油杆工艺中引入滚压加工工艺,利用一台可变频的中频电源,加热并提高抽油杆的塑性后,用三组滚压轮,以2t～5t的压力依次滚压抽油杆表面,使金属组织发生较大的塑性流动,光整抽油杆表面。抽油杆滚压工艺分为等直径滚压和变直径滚压。被腐蚀的抽油杆经过滚压后,杆体表面变得完整连续光滑,消除了应力集中的危害,提高了抽油杆抗疲劳断裂的能力,另外也提高了抽油杆修复率,节约了采油成本,提高了经济效益。     

用钢球滚压器滚压油缸工艺参量的探索

分析了钢球滚压器对工件的滚压过程 ,阐述了滚压的工作原理 ,并通过分析建立起滚压油缸的工艺参量的数学公式     

滚珠滚压工艺在油（气）缸缸筒加工中的应用

用工厂生产中一实例介绍滚珠滚压工艺在油（气）缸缸筒加工中的应用，叙述了工艺的全过程以及滚压工具的构造特点，分析了实施滚压工艺的各项技术参数及其选择的原则，并动用有关计算公式印证了该工芤在生产实际中所具有的显著的技术经济效益，指出在生产实际操作中运用此工艺应注意的技术问题。     

纯铜表面纳米化的微观结构演化及其力学性能研究

利用表面机械滚压处理（surface mechanical rolling treatment,SMRT）工艺在纯铜表面制备出梯度纳米结构层,获得了最表层为取向随机的纳米晶粒、亚表层的晶粒尺寸在厚度方向上呈梯度分布的结构层。采用光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜对微观组织进行表征,研究了晶界、位错、孪晶界等微观结构的演化。通过改变SMART工艺参数,在纯铜表面制备出不同厚度的梯度纳米结构层,对比分析了梯度纳米结构层厚度对纯铜力学性能的影响。结果表明：经SMRT后,试样距表面大约5 μm处的显微硬度高达1.56 GPa,其横截面的硬度随着距表面深度增加呈递减趋势;相比于粗晶铜,SMRT后纯铜的屈服强度提高了2倍多,而塑性损失很少,并且SMRT后纯铜的屈服强度随着梯度纳米结构层厚度的增加而提高。     

纯铜梯度纳米化表面硬质膜的微观结构演化与力学性能研究

利用磁控溅射法在纯铜的表面沉积TiN硬质膜,然后对镀膜后的试样进行表面机械滚压处理（surface mechanical rolling treatment, SMRT）,在其表层形成梯度纳米结构层。采用金相显微镜（optical microscopy, OM） 、扫描电子显微镜（scanning electron microscope, SEM）等对试样的表面形貌和显微结构进行表征,研究梯度纳米结构层的强化方式和组织演化规律。通过改变SMRT工艺的参数,在试样的表面制备出不同厚度的梯度纳米结构层。研究发现：随着下压量的增加,表面的梯度纳米层随之变厚,硬质膜颗粒与纯铜基体的结合更紧密;表面梯度纳米化影响了硬质膜的组织结构;颗粒被碾入纯铜表层中,提高了试样的综合力学性能,屈服强度最高增加了73%,同时其塑性降低很少;试样表面的硬度最大可以达到约1.6 GPa,并且沿厚度方向从表层到芯部的硬度呈梯度分布。     

内孔滚压工具的应用

在Ｃ６１４０ 车床上进行内孔滚压，方法简单易行，能保证零件内孔光洁度。被滚压内孔表面产生冷作硬化，可增强耐磨性及疲劳强度     

曲轴模型的构建及滚压强度分析

为确定圆角滚压提高曲轴疲劳强度和综合机械性能的情况,从曲轴圆角滚压强化原因、工艺过程、滚压变形影响因素等方面,构建了Q485曲轴模型,提出了一种基于ANSYS的曲轴滚压强度分析方法,在材料疲劳破坏特性的理论基础上,对曲轴的圆角滚压进行理论分析,得出曲轴在静态载荷及滚压条件下的受力云图及变形。     

滚珠滚压工艺在油(气)缸缸筒加工中的应用

用工厂生产中一实例介绍滚珠滚压工艺在油 (气 )缸缸筒加工中的应用 ,叙述了该工艺的全过程以及滚压工具的构造特点 ,分析了实施滚压工艺的各项技术参数及其选择的原则 ,并运用有关计算公式印证了该工艺在生产实际中所具有的显著的技术经济效益 ,指出在生产实际操作中运用此工艺应注意的技术问题。