高速钢带锯激光处理研究

通过一系列试验研究了高速钢带锯激光处理的工艺，并对经激光淬火后的试样的硬度及组织进行了研究。结果表明，高速钢带锯经过激光表面淬火后，马氏体和残作奥氏体的晶粒得到细化，碳化物减少，硬度得到显提高，进而其耐磨性和使用寿命也得到提高。     

Fe-C 合金激光熔凝硬化研究

采用大功率ＣＯ２激光器对不同含Ｃ量的Ｆｅ－Ｃ合金进行了激光熔凝处理，用光学显微镜、电子探针及Ｘ射线衍射仪等研究了激光熔凝层的组织与性能以及激光加工工艺参数和含Ｃ量对熔池尺寸、硬度的影响，结果表明，Ｆｅ－Ｃ合金经激光熔凝处理后，表层组织细化，硬度显著提高，熔化层中存在碳烧损和氧化现象．     

高韧高硬高速钢的研究

用化学成分分析法、金相分析法、X射线结构分析法以及表面硬度、剥层硬度和显微硬度测定法研究了高速钢25W3Mo4Cr2V7Co5和25W6Mo5Cr4V2A1的渗碳温度和时间、淬火加热温度以及回火温度和次数对其渗层的碳浓度分布、金相组织、相组成、层探、表面硬度和硬度分布的影响规律。用切削试验进行了寿命对比,并对低碳高速钢的渗碳机理进行了探讨和分析,针对混合型扩散控制的渗碳过程,建立了两个描述渗碳深度与时间关系的方程,扩大了经典公式的适用范围。     

低温球磨制备块体纳米Al晶体材料的组织与性能

采用低温球磨结合真空热压烧结技术制备了块体纳米Al晶体材料,并加入硬质Al2O3颗粒来进一步提高该材料的强度和硬度．利用X射线衍射,透射电镜对材料的微观组织进行了分析和观察,并对所制备块体纳米材料的密度、显微硬度和拉伸性能进行了测定．研究结果表明：当球磨时间从8h增加到14h时,纳米Al粉末颗粒的晶粒尺寸从55nm减小到43nm,微观应变从0．0272％增至0．0759％．经致密化处理后,该材料的晶粒尺寸从115nm减小到71nm．经热挤压后的块体纳米Al及Al—Al2O3晶体材料的相对密度都达99．4％以上,其最高显微维氏硬度分别为1．02和1．22GPa,比粗晶Al的显微维氏硬度分别提高了3和3．6倍．块体纳米Al的最高屈服强度和抗拉强度分别为165和243MPa,比粗晶1050纯Al的屈服强度和抗拉强度分别提高了7．5和3．2倍．当平均晶粒尺寸小于223nm时,得到块体纳米Al材料的屈服强度与晶粒尺寸之间的关系为σ=71．8＋1．8D^-1/2．     

局部激光表面处理对7075铝合金疲劳性能影响的研究

7075铝合金以其独特的性能广泛应用于载运工具各个行业中,但是,铝合金在焊接后会出现疲劳强度降低的现象,这对载运工具的安全性产能生了消极影响。针对这一现象,采用局部激光表面处理法来改善7075铝合金的疲劳性能。对未处理试样和局部激光表面处理后试样的疲劳裂纹扩展速率的研究表明,局部激光表面处理能有效降低疲劳裂纹扩展速率,提高疲劳寿命。ANSYS有限元残余应力分析及硬度试验表明,局部激光表面处理后试样上形成的残余应力场和局部软化现象是疲劳裂纹扩展速率降低的主要因素。     

氮分压对TiN离子镀层影响的研究

对工业用高速钢钻头采用空心阴极离子镀和多弧离子镀的ＴｉＮ镀层进行了研究。比较了不同氮分压下镀层色泽，显微硬度；用扫描电镜观察表面形貌及截面象并测定层厚；应用划痕法测定镀层结合强度，实验结果表明离子镀层显微硬度比基体提高２－４倍；不同方法及不同氮分压的镀层表面形貌不同，多弧离子镀层有５－１０μｍ颗粒。截面象中镀层呈层状，层结合强度随氮分压升高而增加。     

低温球磨制备块体纳米Al晶体材料的组织与性能

采用低温球磨结合真空热压烧结技术制备了块体纳米Al晶体材料，并加入硬质Al2O3颗粒来进一步提高该材料的强度和硬度．利用X射线衍射，透射电镜对材料的微观组织进行了分析和观察，并对所制备块体纳米材料的密度、显微硬度和拉伸性能进行了测定．研究结果表明：当球磨时间从8h增加到14h时，纳米Al粉末颗粒的晶粒尺寸从55nm减小到43nm，微观应变从0．0272％增至0．0759％．经致密化处理后，该材料的晶粒尺寸从115nm减小到71nm．经热挤压后的块体纳米Al及Al—Al2O3晶体材料的相对密度都达99．4％以上，其最高显微维氏硬度分别为1．02和1．22GPa，比粗晶Al的显微维氏硬度分别提高了3和3．6倍．块体纳米Al的最高屈服强度和抗拉强度分别为165和243MPa，比粗晶1050纯Al的屈服强度和抗拉强度分别提高了7．5和3．2倍．当平均晶粒尺寸小于223nm时，得到块体纳米Al材料的屈服强度与晶粒尺寸之间的关系为σ=71．8＋1．8D^-1/2．     

硼、稀土对铁基合金激光熔敷层性能的影响

采用B，Si,Cr提高激光熔敷层的硬度，采用稀土元素提高熔敷层的整体性能，对Fe-B-Si-Cr-Ni-RE系列铁基合金进行正交试验，通过熔敷层的硬度试验及组织分析，可以证明在铁基合金的激光熔敷中B和Si都有利于提高熔敷层的硬度；而B是最有利于提高熔敷层硬度的因素，在一定范围内，适量稀土元素的加入有利于提高熔敷层的综合性能。     

Al—27Zn合金固溶时效后硬度及耐磨性研究

研究了两种Ａｌ－２７Ｚｎ合金经４２５℃ ｘ ８ｈ固溶及１２５℃时效处理后组织结构、硬度 和耐磨性的变化规律．结果表明．经时效处理后合金的组织形态为：Ａｌ基体上均匀分布着 少量未溶树枝状晶组织以及大量细小弥散富锌的η相；合金的硬度随着时效时间的延长先 升后降，合金元素Ｃｕ、Ｍｇ的加入提高Ａｌ－２７Ｚｎ的硬度；两种合金均具有良好的耐磨 性，但合金元素Ｃｕ、Ｍｇ的加入降低了耐磨性；探讨了磨损机制及材料组织、硬度对合金 耐磨性的影响．     

脉冲强磁场处理高速钢刀具磨损机理的探讨

本文研究了用高速钢车刀切削45钢时,脉冲强磁场处理减小刀具磨损的机理:研究了磁化场强度及切削速度对刀具磨损的影响;考察了硬度及金相显微组织的变化;证明了在脉冲强磁场处理下,刀具材料强化的主要原因是碳化物的弥散析出所导致的弥散硬化效果的作用.     

滑动摩擦副表面强化工艺措施对比试验

采用MPX-2000盘销式摩擦磨损试验机,对调质处理、高频淬火处理、软氮化处理、硬氮化处理、激光淬火处理5种滑动摩擦副表面强化工艺措施进行了表面抗咬合性能和表面耐磨损性能对比试验．试验研究结果表明,激光淬火处理和软氮化处理工艺对滑动摩擦副表面强化效果好与较好,可用于高速重载且重要的零部件表面强化．硬氮化处理工艺表面强化效果中等,可用于中等载荷条件下零件表面强化．调质处理工艺对滑动摩擦副表面强化效果较差,可用于载荷较小的非重要零部件表面强化．高频淬火处理工艺试件的抗咬合能力差,不宜采用．     

Computer Prediction on Stress Distribution During Laser Quenching

IntroductionInprocessofindustry,theproblemscoupIedwiththermaIandfOrceareusuaIIymet.LaserqueIlchinginvolvingphasetransformationisoneofthem.HowtosetupafitmatheInatica1modeltosimulatetl1elaserquenchingprocessandhowtocalculateandanalyzenumericallythestresgdistributionarefolIowedwithinterestbymanyresearchersIl'2'3J.Thoseeffol'tsareimportanttooPtilnizethetechnologyparametersandprovideareliablebasisforimprovingthesyntheticallymechanicspropertiesandtheuseagesofmaterials.Alongwithdevelopmentofcomp…     

Finite Differential Method Simulation on Temperature Field in Process of Laser Quenching

IntroductionInfieldoflasertreatment,laserquenchofmetalmaterialsisanimportantcourse.ItisahotspotinresearchoflaserquenchtocalculatetemperaturedistributionandtosimulatethecoursebymeansofcomputerThecalculationandanalogyisnotonlyabasistoca1culateinnerstressdistributionoflaserquenching,butalsoafoundationtooptimizelaserquenchingtechnologyandtocontrolquenchingcourse.Therearemanymethodstocalculatetemperature,suchasfiniteelementmethod(FEM),finitedifferentialmethod(FDM)andsoon.Accordingtodifferentpedi…     

Finite Element Method Analysis of Stress Field Considering Thermal Coupled Force During Laser Process

IntroductionLaserphasetransformationhardeningisanewtechnologyduringwhichlaserheatresourceactsdirectlyonsurfaceofmaterialandcompositionscharacteristicofmaterialischanged.Thetechnologyproce8sesacharacterofrapidheatvelocity,highheattempelatureandquickcoolingspeed(l0'col0'aC/s).Thecompositionandcharacteristicofmaterialvariedwithvariousinnertemperaturewillleadtothermalresidualstress.Itiswellknownthattheresidualstressaffectssignificantlyoncharacteristicofmaterial,suchasimProvingstrengthoffatigUere…     

Application of the computer-aided quenching technology on the connecting bar of 42CrMo4

In order to obtain the desired mechanical properties of connecting bar after quenching and tempering, and reduce the cracking tendency and distortion, a program of controllable quenching was established. Furthermore, a computer-aided quenching (CAQ) system was developed. The applications show satisfactory results.     

Computer modeling and validations of steel gear heat treatment processes using commercial software DANTE

The heat treatment process of a gear made of AISI 9310 carburized steel is modeled using the commercial heat treatment simulation software DANTE. Both carburization and quenching processes affect the residual stress distribution and distortion of heat-treated parts, which are important to service quality and fatigue life. DANTE/VCARB is used to design the boost/diffuse schedule of a vacuum carburization process. Oil quenching is modeled following the vacuum carburization process. Thermal gradient and phase transformation are two main sources of distortion and residual stresses in quenched parts. The relation of the carbon distribution, thermal gradient, and phase transformations during quenching is studied through the gear modeling example. Because of geometry, the residual stress distribution after quenching is non-uniform along the gear surface. In general, the root fillet has higher residual compression than either the root or tooth face locations after traditional oil quenching of carburized gears. The predicted residual stresses from the oil quenching model are imported into a single tooth fatigue bending model. The gear stresses under bending load indicate the possible cracking locations during the bending fatigue test. The importance of heat treatment residual stresses during gear design is pointed out, and it is commonly ignored in the gear design and manufacturing industry.     

热处理对高速钢红硬性的影响

用新研制的M2Si-3及M2Si-4研究了热处理对高速钢红硬性的影响。结果得出，提高淬火温度以增加溶入奥氏体中的碳化物以及在淬火后增加一次低温回火均可有效提高红硬性。但为通过淬火温度以提高红硬性，除必须提高钢料碳含量外还应设法细化碳化物。     

Modelling of high speed gas quenching

1ntroductionGaswimpfobe,usuallynitrOgen,mandheiumatposuresOfuPtO60barhasbousedinvacmbosfOrSendywtanditScharWshcsforbds-ofCOInNarewe1knOWUIl].More~theuseofgasq-aPPliedtOs~orsinglelayereOfCOmwtthawereheandindsvacuumorCOnwtalatmOSPherbohasboPrOpond(2l.TOathaatetheedtOCOOtheboacestruCtUrasweIIastheCOIntwIkeSechquesOboinvolvethetrareferOftheNttobeqMtoa~allydeaignedcoklchfortsl.6as~of~peinndsngmaybosoaS~the-ofbo'bds-Oha'pesstwfOr'juSb~'manwt.Unlikliquldbased~antS,gaswiiscleannO…     

热处理对增材制造贝氏体钢组织及性能的影响

针对金属电弧增材制造过程热循环在线控制困难,导致成形组织不均、力学性能低下的问题,以辙叉用贝氏体钢为成形材料,研究了不同整体后热处理工艺对其电弧增材制造试样组织及性能的影响,并对热处理工艺进行了优化.研究结果表明:去应力退火后的电弧增材制造试样力学性能较差,且存在各向异性,经290 ℃等温淬火与280 ℃回火处理后,试样微观组织由回火索氏体转变为下贝氏体+回火马氏体,抗拉强度提升39%,屈服强度提升61%,断后延伸率提升29%,冲击韧性提升17%,硬度提升20%,且各向异性特征大大缓解,材料组织趋于均匀.