齿轮疲劳强度与裂纹萌生区域的预测研究 被引量：10

1

作者 卢曦 郑松林 冯金芝 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期80-84,共5页

以经过表面强化后的国产某轿车变速箱齿轮为例，根据齿根附近沿深度的残余应力和硬度的分布对单齿弯曲疲劳强度和疲劳裂纹萌生区域的预测进行了分析和试验验证。通过强度和硬度之间的转换关系以及疲劳强度与残余应力的作用关系，得到了... 以经过表面强化后的国产某轿车变速箱齿轮为例，根据齿根附近沿深度的残余应力和硬度的分布对单齿弯曲疲劳强度和疲劳裂纹萌生区域的预测进行了分析和试验验证。通过强度和硬度之间的转换关系以及疲劳强度与残余应力的作用关系，得到了齿根附近沿深度的弯曲疲劳极限分布，齿根次表面下0．25～0．45mm之间的区域是疲劳危险区。齿轮表面强化的结果使得齿轮弯曲疲劳裂纹源从表面转入到次表面，并初步得到了微观验证。研究结果说明了基于残余应力和硬度可以进行疲劳强度和疲劳裂纹萌生区域的预测。 展开更多

关键词 残余应力 硬度 疲劳强度 裂纹萌生 变速箱齿轮

下载PDF 职称材料

激光冲击强化技术研究与应用现状 被引量：10

2

作者 赵绪杰 马永新 +3 位作者 张增焕 张瑄珺 刘钊鹏 杨文杰 《应用激光》 CSCD 北大核心 2022年第10期111-119,共9页

激光冲击强化是一种利用激光束对金属材料表面改性的表面强化技术,能够改善材料表层微观组织,产生加工硬化和一定深度的残余压应力,有效提高材料疲劳性能、延长材料服役寿命。介绍了激光冲击强化的技术原理,综述了激光冲击强化技术的工... 激光冲击强化是一种利用激光束对金属材料表面改性的表面强化技术,能够改善材料表层微观组织,产生加工硬化和一定深度的残余压应力,有效提高材料疲劳性能、延长材料服役寿命。介绍了激光冲击强化的技术原理,综述了激光冲击强化技术的工艺参数、数值模拟和主要应用研究,并就该技术后续研究与发展进行了展望。 展开更多

关键词 激光冲击 表面强化 激光工艺参数 数值模拟 疲劳寿命

原文传递

车轮钢中氧化物夹杂的疲劳法评估 被引量：7

3

作者 江波 曾东方 +2 位作者 鲁连涛 邹强 陈刚 《炼钢》 CAS 北大核心 2018年第6期40-46,共7页

提出了疲劳法评估车轮钢中氧化物夹杂的形状、尺寸和成分,设计了一套表面强化处理和疲劳试验相结合的车轮钢夹杂物分析方法。分别在CL60车轮轮辋中超声波探伤发现密集型缺陷区域和单点缺陷区域处取样,通过该方法对车轮钢中缺陷的尺寸、... 提出了疲劳法评估车轮钢中氧化物夹杂的形状、尺寸和成分,设计了一套表面强化处理和疲劳试验相结合的车轮钢夹杂物分析方法。分别在CL60车轮轮辋中超声波探伤发现密集型缺陷区域和单点缺陷区域处取样,通过该方法对车轮钢中缺陷的尺寸、形状和成分进行了分析。结果表明:单点缺陷对应毫米级宏观夹杂物,密集型缺陷对应微米级微观夹杂物。宏观夹杂主要含Ca、Si、Mg,微观夹杂主要含Al、Ca,两种夹杂物均近似呈细长椭圆状。使用统计极值法推测的一个轮辋中可能引起浅层剥离的最大夹杂物尺寸在95%置信区间内为[752μm,1 168μm]。 展开更多

关键词 车轮 疲劳法 表面强化处理 夹杂物

原文传递

基于CatBoost算法的渗碳齿轮接触疲劳极限预测方法研究

4

作者 王庆志 张秀华 +3 位作者 吴吉展 李扬 魏沛堂 刘怀举 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期3564-3576,共13页

表面完整性是影响齿轮接触疲劳性能的关键因素,探明表面完整性参数与齿轮接触疲劳极限的定量关联规律,对实现表面完整性参数主动设计和提升齿轮疲劳性能具有重要意义.为探究表面完整性参数与接触疲劳极限的定量关联规律,进行磨削、喷丸... 表面完整性是影响齿轮接触疲劳性能的关键因素,探明表面完整性参数与齿轮接触疲劳极限的定量关联规律,对实现表面完整性参数主动设计和提升齿轮疲劳性能具有重要意义.为探究表面完整性参数与接触疲劳极限的定量关联规律,进行磨削、喷丸强化、二次喷丸和喷丸光整等不同工艺状态的18CrNiMo7-6、16Cr3NiWMoVNbE材料牌号的渗碳齿轮表面完整性表征和接触疲劳极限测试;通过皮尔逊相关系数法分析了影响齿轮接触疲劳极限的关键表面完整性参数,基于CatBoost算法探究了特征参数对齿轮接触疲劳极限的影响权重,采用多元线性回归推导了考虑表面完整性参数的齿轮接触疲劳极限预测公式.结果表明,二次喷丸工艺状态的齿轮次表面最大残余压应力幅值可达1250 MPa以上,表面硬度达到685 HV,接触疲劳极限相较于渗碳磨削态最高可提升19.6%.基于本文齿轮材料和加工工艺所得到的与接触疲劳极限贡献度相关的表面完整性特征参数分别为表面硬度、最大残余压应力、表面残余压应力和表面粗糙度,贡献度分别为39.5%,24.7%,23.5%和12.3%.提出的基于表面完整性的齿轮接触疲劳极限预测公式,相比试验结果的平均预测误差仅为2.9%,满足工程应用需求. 展开更多

关键词 渗碳齿轮 接触疲劳 疲劳极限 表面完整性 表面强化工艺

下载PDF 职称材料

金属表面强化后梯度显微结构对力学性能的影响 被引量：4

5

作者 秦志 李斌 +1 位作者 张涵 薛红前 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2022年第15期41-50,共10页

表面强化后具有梯度显微结构的材料由于其出色的力学性能受到广泛关注。从梯度显微结构的制备、对力学性能(强度–塑性、加工硬化、摩擦磨损和疲劳性能)的影响两个方面展开综述。首先,按照工艺制备原理的不同总结了金属梯度显微结构形... 表面强化后具有梯度显微结构的材料由于其出色的力学性能受到广泛关注。从梯度显微结构的制备、对力学性能(强度–塑性、加工硬化、摩擦磨损和疲劳性能)的影响两个方面展开综述。首先,按照工艺制备原理的不同总结了金属梯度显微结构形成机理和制备方法。其次,归纳了梯度显微结构金属力学性能(强塑性、加工硬化、摩擦磨损)研究最新进展及对增强机理进行分析,同时对出现的反常试验现象进行了解释。从表面强化后形成的梯度显微结构与残余应力等方面综合分析金属材料低周、高周疲劳性能提高的原因。最后,指出目前梯度显微结构金属面临的一些问题及未来的研究方向。 展开更多

关键词 表面强化 梯度显微结构 制备工艺 力学性能 疲劳性能

下载PDF 职称材料

表面强化技术在模具制造中的应用 被引量：3

6

作者 陆刚 《特钢技术》 CAS 2016年第1期7-12,共6页

模具制造中的表面强化处理技术对使用寿命影响很大。表面强化的主要目的是提高模具表面的耐磨性、耐蚀性和润滑性能。模具制造中的表面强化方法一般可分为表面热处理、表面化学处理和表面机械处理。针对模具制造中的表面强化处理技术目... 模具制造中的表面强化处理技术对使用寿命影响很大。表面强化的主要目的是提高模具表面的耐磨性、耐蚀性和润滑性能。模具制造中的表面强化方法一般可分为表面热处理、表面化学处理和表面机械处理。针对模具制造中的表面强化处理技术目的意义,分别介绍了模具制造中的表面激光强化处理技术;模具的电镀、喷涂和扩渗技术;以及模具其他典型的表面强化技术的性能优势、特点及其工艺。 展开更多

关键词 模具制造 表面强化 性能优势 工艺技术

下载PDF 职称材料

超硬铝合金微弧氧化技术在子母弹抗烧蚀性能方面的应用 被引量：2

7

作者 孙丽荣 赵国伟 +5 位作者 张立岩 赵广军 李方军 孙丽华 孙家利 季淑杰 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期167-172,共6页

目的针对我厂某型号子母弹靶试时出现的弹底脱落问题,分析原因是因为阳极氧化膜不耐火药气体高温烧蚀。采取喷涂抗高温烧蚀涂料的方法,会冲刷出小孔洞。而微弧氧化作为一种直接在金属表面原位生成陶瓷层的表面强化技术,具有优异的抗烧... 目的针对我厂某型号子母弹靶试时出现的弹底脱落问题,分析原因是因为阳极氧化膜不耐火药气体高温烧蚀。采取喷涂抗高温烧蚀涂料的方法,会冲刷出小孔洞。而微弧氧化作为一种直接在金属表面原位生成陶瓷层的表面强化技术,具有优异的抗烧蚀性能,100μm厚的膜层可耐2500℃的高温气流冲击,20 s不脱落。因此采用微弧氧化方式对弹底进行处理。方法以弹底作阳极,不锈钢电解槽为阴极,使用双极性交变脉冲微弧氧化电源,采用恒流方式操作。电解液配方为硅酸盐系,温度20~40℃,处理时间80~90 min。结果经过对微弧氧化膜层外观质量、厚度、附着强度、耐腐蚀性和耐烧蚀性等各项性能指标检测和靶场射击试验考核,微弧氧化膜层质量明显优于阳极氧化膜,弹底均未出现烧蚀、脱落现象,强度满足要求,高低温开舱可靠,从而证实弹底采用微弧氧化的处理方式可以抵抗火药气体的瞬间高温烧蚀作用,不会影响该子母弹的各项战技指标要求。结论弹底采用微弧氧化处理方式满足产品质量要求,可以用于批量生产。 展开更多

关键词 超硬铝合 微弧氧化 抗烧蚀性能 表面强化 工艺规范 性能检测

下载PDF 职称材料

感应熔覆技术研究现状及发展 被引量：1

8

作者 钟斌 王攀 +2 位作者 李飞 李海宁 赵升吨 《精密成形工程》 北大核心 2023年第8期191-203,共13页

机械零件长期在高温、潮湿以及交变载荷等恶劣环境下工作,会导致机械设备出现可靠性降低和服役寿命缩短等问题。因此,对零件表面性能提出了高耐磨性和高耐腐蚀性等严苛要求。在此背景下,感应熔覆技术作为绿色表面改性工艺,因其成本低、... 机械零件长期在高温、潮湿以及交变载荷等恶劣环境下工作,会导致机械设备出现可靠性降低和服役寿命缩短等问题。因此,对零件表面性能提出了高耐磨性和高耐腐蚀性等严苛要求。在此背景下,感应熔覆技术作为绿色表面改性工艺,因其成本低、效率高、热影响区小及熔覆质量好等特点而被广泛应用于机械零件表面强化领域。首先,简述了感应熔覆技术的工作原理和特点,重点探讨了自熔性合金粉末和添加陶瓷及稀土元素合金粉末的应用效果和潜在优势;其次,介绍了感应熔覆技术的工艺流程,分析了预制涂层、保护套筒以及其他强化工艺对感应熔覆涂层性能和质量的影响,指出敏感性参数是影响感应熔覆涂层成形和传热的重要因素;最后,概括了感应熔覆数值模拟方法的发展现状和存在的问题,并针对感应熔覆成形过程和传热机制的发展提出了相关建议。在此基础上,对感应熔覆增材制造过程中的关键科学问题和技术难题进行了展望并提出了未来的研究方向。通过研究新材料及采用新型数值模拟技术,为优化工艺参数和开发新型涂层提供更加精确的指导。 展开更多

关键词 感应熔覆 熔覆涂层 表面强化 数值模拟 成形过程 传热机制

下载PDF 职称材料

表层梯度强化的缺口试样疲劳寿命数值研究 被引量：2

9

作者 谢季佳 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期41-49,共9页

利用改进的Tanaka-Mura模型,确定复杂疲劳载荷与拉压疲劳载荷之间的等效转换关系,给出残余压应力的影响规律,并利用这一模型,针对含缺口的表面强化处理试样的疲劳寿命与裂纹起源位置进行系统地数值分析。结果表明:缺口试样的疲劳形核寿... 利用改进的Tanaka-Mura模型,确定复杂疲劳载荷与拉压疲劳载荷之间的等效转换关系,给出残余压应力的影响规律,并利用这一模型,针对含缺口的表面强化处理试样的疲劳寿命与裂纹起源位置进行系统地数值分析。结果表明:缺口试样的疲劳形核寿命和位置与强化层的厚度、表面与基体硬度比以及残余应力相关;强化层厚度变化会改变裂纹形核位置;存在临界厚度,当强化层厚度小于临界厚度,裂纹形核于强化层与基体的界面,否则,形核于强化亚表层或表面;表面与基体的硬度比增加会导致临界厚度增加;残余压应力对疲劳萌生寿命影响较小,而残余拉应力则明显降低疲劳萌生寿命。 展开更多

关键词 表面强化处理 疲劳寿命 疲劳萌生 应力集中系数 缺口

下载PDF 职称材料

表面强化技术在变速齿轮制造过程中的应用研究

10

作者 陈长秀 《新技术新工艺》 2015年第9期97-99,共3页

针对齿轮表面强化技术,结合国内外研究者的研究成果,采用分析比较的方法,对变速齿轮制造过程中采用的典型表面强化工艺进行了深入分析研究,指出了合理的表面强化工艺可以有效地提高齿轮的制造精度,改善齿轮的力学性能,延长使用寿命,降... 针对齿轮表面强化技术,结合国内外研究者的研究成果,采用分析比较的方法,对变速齿轮制造过程中采用的典型表面强化工艺进行了深入分析研究,指出了合理的表面强化工艺可以有效地提高齿轮的制造精度,改善齿轮的力学性能,延长使用寿命,降低制造成本。选择适合的表面强化工艺是保证齿轮质量和使用寿命的关键环节。 展开更多

关键词 表面强化技术 变速齿轮制造 复合表面强化技术

下载PDF 职称材料

浅谈钛合金表面化学处理强化技术

11

作者 王斯妮 仲照旭 +1 位作者 陈晨 公秀凤 《冶金设备》 2022年第6期118-120,共3页

介绍了钛合金的表面强化处理技术,综合评述了钛合金表面氮化工艺、渗碳工艺和渗硼工艺的应用。通过钛合金表面强化处理,提高其硬度,表面耐疲劳和耐磨损性能,使其在航空航天、船舶、兵器、电子、石油、化工、医疗等军用及民用领域得到日... 介绍了钛合金的表面强化处理技术,综合评述了钛合金表面氮化工艺、渗碳工艺和渗硼工艺的应用。通过钛合金表面强化处理,提高其硬度,表面耐疲劳和耐磨损性能,使其在航空航天、船舶、兵器、电子、石油、化工、医疗等军用及民用领域得到日益广泛的应用价值。 展开更多

关键词 钛合金 表面强化 盐浴处理 渗硼工艺

原文传递

感应重熔处理零件表面强化研究与应用

12

作者 李强 史强 +1 位作者 黄勇 张丽 《内燃机与配件》 2022年第18期97-99,共3页

感应重熔技术近年来在零件表面强化及零件修复领域发挥重要作用。概述了感应重熔在材料表面强化方面研究内容与应用新进展,对感应重熔进行分类,并对感应重熔优势及发展潜力做了说明。目前,感应重熔在冶金、石油、能源、汽车等领域已开... 感应重熔技术近年来在零件表面强化及零件修复领域发挥重要作用。概述了感应重熔在材料表面强化方面研究内容与应用新进展,对感应重熔进行分类,并对感应重熔优势及发展潜力做了说明。目前,感应重熔在冶金、石油、能源、汽车等领域已开拓了部分应用,但由于其工艺参数不稳定和先进材料不断出现等因素,应用空间还有待进一步拓展。 展开更多

关键词 感应重熔 表面强化 工艺参数 先进材料

下载PDF 职称材料

钛合金材料超声滚压加工的仿真分析与实验研究 被引量：1

13

作者 马骏 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第2期345-352,共8页

采用普通滚压加工工艺对钛合金材料进行加工时,存在因低频冲击造成的工件残余应力分布不均匀和表面硬度低等问题,为此,开展了钛合金材料超声振动滚压工艺仿真及实验研究。首先,从理论层面分析了超声滚压加工的运动学及动力学特性,找出... 采用普通滚压加工工艺对钛合金材料进行加工时,存在因低频冲击造成的工件残余应力分布不均匀和表面硬度低等问题,为此,开展了钛合金材料超声振动滚压工艺仿真及实验研究。首先,从理论层面分析了超声滚压加工的运动学及动力学特性,找出了影响超声滚压加工性能的相关因素;然后,采用ABAQUS有限元软件建立了钛合金材料的仿真模型,分析了超声滚压对残余应力的影响及强化机理;最后,设计了钛合金工件的超声滚压实验,研究了不同参数指标对工件加工质量的影响,并根据实验结果对仿真模型和残余应力结果进行了验证。研究结果表明:随着静载荷和超声振幅的增加,工件表面残余应力分布相对均匀且趋于平稳,表面粗糙度呈现先降低后增加的趋势,表面硬度随强化层深度的增加逐渐降低;在振幅为20μm时,工件表面质量和性能相对较好,此时残余应力均值为849 MPa,表面粗糙度均值为0.1μm。该实验结果与仿真分析结果一致,验证了所建模型的可靠性,可为滚压制造工艺参数的选取提供参考。 展开更多

关键词 难加工材料 材料表面强化技术 超声振动滚压工艺 残余应力 表面硬度 表面粗糙度 ABAQUS

下载PDF 职称材料

H13钢模具电火花表面强化工艺参数优化分析 被引量：2

14

作者 葛志宏 邓静 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2015年第6期109-111,共3页

采用正交试验法对H13钢模具电火花表面强化工艺参数进行了研究。优选结果表明,电极材料是影响电火花强化层性能的最主要因素;石墨电极是最佳的强化电极,其强化的涂层在耐磨性、组织形貌和显微硬度方面都表现出优异特性。

关键词 H13钢 电火花表面强化 工艺参数

下载PDF 职称材料