超聲滾壓對(duì)GCr15材料的表面性能影響
發(fā)布時(shí)間:2024-02-24 17:14
軸承是各類裝備最重要的關(guān)鍵基礎(chǔ)件之一,主要應(yīng)用在礦山機(jī)械、精密機(jī)床、冶金設(shè)備等重大裝備領(lǐng)域。軸承鋼類零部件工作環(huán)境極其惡劣,對(duì)其表面性能提出了更高的要求。通過對(duì)比各類表面形變強(qiáng)化技術(shù)的特點(diǎn),超聲滾壓表面強(qiáng)化技術(shù)是一種較為理想的新興表面形變強(qiáng)化技術(shù)。本文將超聲滾壓強(qiáng)化技術(shù)應(yīng)用于GCr15高碳鉻軸承鋼,對(duì)比分析了不同壓下量的超聲滾壓與精車試樣的表面粗糙度、表面顯微硬度、金相顯微組織、殘余應(yīng)力、耐腐蝕性等表面性能及摩擦磨損和疲勞裂紋擴(kuò)展等力學(xué)性能。結(jié)果表明:超聲滾壓處理后,試樣表面粗糙度降低3個(gè)等級(jí),表面粗糙度值最小值為Ra=0.063μm;顯微硬度由592.2 HV提高到839.1 HV,增加了41.69%,其硬度值隨壓下量的加大而提高;經(jīng)超聲滾壓強(qiáng)化后,表層晶粒顯著細(xì)化,滲碳體呈顆粒狀并且均勻分布,晶粒細(xì)化層的厚度隨壓下量的增加而變厚;表層殘余應(yīng)力由拉應(yīng)力轉(zhuǎn)為壓應(yīng)力,經(jīng)超聲滾壓強(qiáng)化后,試樣的表層殘余應(yīng)力最低為-425.7 MPa,最高為-560.6 MPa;在一定范圍內(nèi),隨著壓下量的增加,殘余應(yīng)力得到提高;相對(duì)精車試樣,超聲試樣的耐腐蝕性顯著提升,超聲滾壓試樣放置于自然環(huán)境,三個(gè)月后表面...
【文章頁數(shù)】:56 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題研究背景
1.2 表面形變強(qiáng)化技術(shù)
1.2.1 噴丸強(qiáng)化
1.2.2 滾壓強(qiáng)化
1.2.3 內(nèi)擠壓強(qiáng)化
1.3 超聲滾壓表面強(qiáng)化技術(shù)
1.3.1 國內(nèi)超聲滾壓加工的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.3.2 國外超聲滾壓加工的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.4 本文研究目的及內(nèi)容
1.5 本文的研究思路
第二章 超聲滾壓強(qiáng)化加工原理與裝置
2.1 超聲滾壓強(qiáng)化原理
2.2 超聲滾壓強(qiáng)化裝置
第三章 實(shí)驗(yàn)材料、設(shè)備及測(cè)試手段
3.1 實(shí)驗(yàn)材料
3.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
3.3 測(cè)試手段
3.3.1 表面粗糙度觀測(cè)
3.3.2 表面顯微硬度測(cè)定
3.3.3 殘余應(yīng)力檢測(cè)
3.3.4 金相組織觀察
3.3.5 摩擦磨損測(cè)試
3.3.6 疲勞裂紋擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)
3.4 本章小結(jié)
第四章 超聲滾壓對(duì)GCr15軸承鋼表面性能影響及分析
4.1 表面粗糙度對(duì)比分析
4.2 表面顯微硬度對(duì)比分析
4.3 金相組織分析
4.4 殘余應(yīng)力分析
4.5 幾何尺寸變化分析
4.6 耐腐蝕性分析
4.7 本章小結(jié)
第五章 超聲滾壓對(duì)GCr15材料力學(xué)性能的影響
5.1 摩擦磨損概念及分類、失效過程、評(píng)定方法
5.1.1 摩擦磨損概念
5.1.2 磨損分類
5.1.3 磨損失效過程
5.1.4 磨損評(píng)定方法
5.2 GCr15軸承鋼摩擦磨損試驗(yàn)方法
5.3 摩擦磨損實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
5.3.1 摩擦系數(shù)隨時(shí)間變化分析
5.3.2 磨損量分析
5.4 GCr15軸承鋼疲勞裂紋擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)
5.4.1 疲勞裂紋擴(kuò)展相關(guān)概念
5.4.2 疲勞裂紋擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)方法
5.5 疲勞裂紋擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
5.5.1 疲勞裂紋擴(kuò)展速率的測(cè)定
5.5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
5.6 小結(jié)
第六章 結(jié)論
6.1 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄A 超聲滾壓數(shù)控加工程序
攻讀學(xué)位期間的研究成果
本文編號(hào):3909347
【文章頁數(shù)】:56 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題研究背景
1.2 表面形變強(qiáng)化技術(shù)
1.2.1 噴丸強(qiáng)化
1.2.2 滾壓強(qiáng)化
1.2.3 內(nèi)擠壓強(qiáng)化
1.3 超聲滾壓表面強(qiáng)化技術(shù)
1.3.1 國內(nèi)超聲滾壓加工的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.3.2 國外超聲滾壓加工的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.4 本文研究目的及內(nèi)容
1.5 本文的研究思路
第二章 超聲滾壓強(qiáng)化加工原理與裝置
2.1 超聲滾壓強(qiáng)化原理
2.2 超聲滾壓強(qiáng)化裝置
第三章 實(shí)驗(yàn)材料、設(shè)備及測(cè)試手段
3.1 實(shí)驗(yàn)材料
3.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
3.3 測(cè)試手段
3.3.1 表面粗糙度觀測(cè)
3.3.2 表面顯微硬度測(cè)定
3.3.3 殘余應(yīng)力檢測(cè)
3.3.4 金相組織觀察
3.3.5 摩擦磨損測(cè)試
3.3.6 疲勞裂紋擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)
3.4 本章小結(jié)
第四章 超聲滾壓對(duì)GCr15軸承鋼表面性能影響及分析
4.1 表面粗糙度對(duì)比分析
4.2 表面顯微硬度對(duì)比分析
4.3 金相組織分析
4.4 殘余應(yīng)力分析
4.5 幾何尺寸變化分析
4.6 耐腐蝕性分析
4.7 本章小結(jié)
第五章 超聲滾壓對(duì)GCr15材料力學(xué)性能的影響
5.1 摩擦磨損概念及分類、失效過程、評(píng)定方法
5.1.1 摩擦磨損概念
5.1.2 磨損分類
5.1.3 磨損失效過程
5.1.4 磨損評(píng)定方法
5.2 GCr15軸承鋼摩擦磨損試驗(yàn)方法
5.3 摩擦磨損實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
5.3.1 摩擦系數(shù)隨時(shí)間變化分析
5.3.2 磨損量分析
5.4 GCr15軸承鋼疲勞裂紋擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)
5.4.1 疲勞裂紋擴(kuò)展相關(guān)概念
5.4.2 疲勞裂紋擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)方法
5.5 疲勞裂紋擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
5.5.1 疲勞裂紋擴(kuò)展速率的測(cè)定
5.5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
5.6 小結(jié)
第六章 結(jié)論
6.1 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄A 超聲滾壓數(shù)控加工程序
攻讀學(xué)位期間的研究成果
本文編號(hào):3909347
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