机床导轨表面电接触加热自冷淬火

机床导轨表面电接触加热自冷淬火

一、机床导轨表面电接触加热自冷淬火(论文文献综述)

郭达[1](2021)在《基于层流等离子束的金属接触表面可控强化及其对服役性能的影响研究》文中认为铁路钢轨、模具、轴承等关键零件在各种复杂接触工况下极易出现表面损伤问题,而接触工况的不同必然使得表面损伤的类型存在差异。以轮轨为代表的典型滚滑接触工况,表面损伤类型往往为磨损和滚动接触疲劳破坏;而在以注塑模具钢为代表的典型纯滑动和腐蚀工况下,腐蚀磨损、热疲劳和机械疲劳损失占据主要地位。不同工况下的表面损伤均会降低零件的服役精度和寿命,导致高昂的维护和更换成本。为提高这些关键零件的综合服役寿命,需要对不同工况下的金属接触表面进行表面强化处理。层流等离子束(LPJ)表面硬化是一种有效的表面强化手段。为提高不同工况下机械零件的综合服役寿命,需要深入研究LPJ表面硬化对不同工况下金属接触表面服役性能的影响规律和影响机理。此外,为在金属接触表面可控制备具有理想几何尺寸、微观组织和硬度分布的硬化层,需要明确层流等离子束表面硬化的硬化机理。针对上述问题,本文使用LPJ对典型滚滑接触工况的U75V钢轨钢和典型纯滑动和腐蚀工况下的P20模具钢进行了表面硬化处理,结合ANSYS热仿真和材料表征手段揭示了LPJ表面硬化参数对硬化层几何尺寸、微观组织和硬度分布的影响机理。其次,通过实验研究探索了LPJ表面硬化对上述两种工况下的金属接触表面的服役性能的影响规律和影响机理。本文的主要研究内容和结论如下:(1)研究了LPJ表面硬化中电弧电流、阳极口径、扫描速度等参数对硬化层几何尺寸、微观组织和硬度分布的影响规律。研究结果显示:在硬化层几何尺寸的调控方面,通过增大电弧电流或减小扫描速度,可获得较大尺寸的硬化层。其次,通过设置一个小的阳极喷嘴,可以产生更深且更窄的硬化层从而实现对硬化层几何形状的调控。因此,可以通过改变LPJ表面硬化的工作参数来调整硬化层的尺寸和形状。通过LPJ表面硬化,可以在U75V钢轨钢中有效地制备出具有硬度梯度的硬化层。硬化层由完全硬化层和过渡层组成。其中,由完全马氏体组成的完全硬化层硬度约为800 HV,而过渡层的硬度在380HV~780 HV之间,显微组织为马氏体、珠光体、铁素体和碳化物的混合物。为获得硬度呈梯度分布的硬化层,应选择较大的阳极喷嘴、设置合适的电弧电流并且使用较小的扫描速度。(2)利用ANSYS有限元仿真对LPJ表面硬化的温度场进行仿真分析,揭示了层流等离子束表面硬化的硬化机理。仿真结果显示:控制在临界奥氏体化温度范围上的热影响区尺寸大小是调整硬化层几何尺寸的关键。通过改变电弧电流或阳极喷嘴来调节施加在工件表面的层流等离子束热流密度的半高宽(FWHM),或通过改变扫描速度来调节加热时间,可以改变热影响区的温度分布。低于临界奥氏体化温度的相对较慢的冷却速率是产生具有硬度梯度分布的过渡层的关键。较慢的冷却速度导致硬化层中出现了马氏体、珠光体和铁素体的混合物。(3)通过滚动摩擦磨损试验探索了LPJ表面硬化对以轮轨为代表的典型滚滑接触工况下的金属接触表面服役性能的影响规律,研究结果表明,LPJ离散表面硬化处理提高了滚滑接触工况下金属接触表面服役性能。在本文的研究中,双排点状处理处理后的钢轨试样磨损率是未处理钢轨试样的0.48倍,耐磨性最好。单排24°点状处理轮轨对的总磨损率最低,是未处理轮轨对的0.87倍。LPJ离散表面硬化处理获得的硬化区为硬度极高的马氏体,马氏体组织有着极高的抗塑性变形能力,使硬化区的耐磨性大幅增加。硬化区的存在更能缓解试样中未被处理到的区域的塑性变形。经过LPJ离散表面硬化处理后,点状硬化区周围未处理基材表面区域的塑性变形深度最多降低到未处理轨试样表面区域塑性变形深度的0.116倍。LPJ离散表面硬化处理提高了滚滑工况下钢轨试样表面的抗塑性变形能力,从而使得其耐磨性大幅提升。(4)通过球平面摩擦磨损试验和电化学腐蚀试验的方式对以P20注塑模具钢为代表的典型纯滑动加腐蚀工况下,LPJ表面硬化处理后的金属接触表面服役性能进行了研究。研究结果显示:由于层流等离子束表面硬化处理的超快冷却速率,层流等离子束表面硬化处理后,P20模具钢的组织由回火马氏体转变为致密的板条状马氏体,硬度从300 HV提高到600 HV左右,表面残余压应力从-255.01增加到-752.34 Mpa。在奥氏体化过程中,大量板状碳化物(Fe3C)和球形碳化物(M3C,M=Cr,Mn,Mo)溶解,导致Cr元素的分布更加均匀。层流等离子束表面硬化处理能显着提高预硬化P20模具钢的耐磨性。与未处理样品相比,层流等离子束处理样品的平均摩擦系数(COF)降低了约1.7倍,磨损率降低了约2.3倍。处理后的试样的磨损机理由磨粒磨损结合黏着磨损转变为轻度氧化磨损。由于层流等离子束表面硬化处理后,工件表面形成了致密的板条马氏体组织和Cr元素分布均匀化,处理试样的耐蚀性明显高于未处理试样。未处理试样的腐蚀速率为0.2427 mm/年,而处理试样的腐蚀速率仅为0.0680 mm/年。

皮华春,赵中里,薛勇杰[2](2020)在《热作模具激光表面淬火工艺与性能分析》文中研究指明基于国内外激光表面淬火技术的总体研究现状,结合激光表面淬火在H13热作模具钢中运用的实际情况,分析H13热作模具钢激光表面淬火处理引起的表面强化问题.结果表明,激光表面淬火可显着提升H13热作模具钢的表面硬度.此外,处理后的材料性能受工艺中所涉及的参数影响较大,需要选择最佳参数以获得所需的性能.

王鹤鹏[3](2020)在《基于有限元法的展开轮微结构表面摩擦磨损特性研究》文中研究指明展开轮是轴承钢球表面质量检测机构的关键部件,增大摩擦系数可以减少打滑和提高钢球展开效率,同时还需降低展开轮表面的磨损以提高展开轮的寿命。为此,本文将微结构表面技术应用于展开轮,并结合试验和有限元法对展开轮微结构表面摩擦磨损特性进行研究。首先,对已磨损展开轮的磨损形貌进行分析,判断展开轮的磨损类型。结合微结构表面形貌和材料特性分析微结构减磨机理。进行应力分析,建立摩擦副表面应力应变数学模型,通过应力应变模型和破坏原则分析表面应力分布对摩擦系数和磨损率的影响规律,并利用Archard磨损理论建立基于有限元法的微结构表面磨损数学模型。然后,根据钢球与展开轮的接触形式建立钢球—微结构试件滑动摩擦磨损模型,设计搭建摩擦磨损试验台,以载荷和微结构单坑面积为变量进行干摩擦磨损试验,测得3种载荷下不同试件的摩擦系数和磨损量。通过试验数据分析摩擦系数和磨损量变化规律,研究载荷和微结构单坑面积对展开轮摩擦磨损性能的影响。通过对试验数据进行拟合,得到建立有限元仿真模型所需的参数,即压力影响因子和相对滑动影响因子。最后,以钢球—展开轮滑动摩擦磨损模型为基础,分别建立微结构表面及光滑表面磨损的有限元模型。对微结构表面和光滑表面的应力分布进行静力学分析,通过有限元法数值模拟两种表面在相同载荷下的磨损过程,对最大磨损深度和磨损量变化进行分析,得到微结构对展开轮表面磨损性能的影响规律。通过与试验数据对比分析,验证有限元数值模拟的准确性。本文通过应力应变理论对表面微结构增摩降磨机理进行分析,结合试验和有限元仿真的方法研究展开轮微结构表面增摩降磨特性,获得微结构参数对摩擦系数和磨损量的影响规律。

陈增谋[4](2019)在《矿用刮板感应透热连续生产关键技术研究》文中提出目前,我国国内煤炭每年的产量和销量超过30亿吨。刮板(链)是煤矿井下工作面刮板输送机和转载机的关键易损零部件之一。由于刮板属于典型的不等截面,在热处理过程中,刮板中段孔内容易产生裂纹且端部硬化层深度不足。在刮板输送机工作过程中,刮板与中部槽上下链道之间的摩擦阻力很大,磨损快,如刮板磨短、中部槽链道磨大;再加之运行中不时的刮卡和大块煤落下的冲击,使得刮板瞬间的受力陡增,致使刮板造成弯曲甚至断裂失效,造成的直接后果是刮板易跳出中部槽链道或断裂脱落现象,产生跳链、掉链或卡槽事故,危害井下生产的安全。同时传统的生产制造方式效率低下,存在质量隐患,自动化程度差,工艺稳定性和重现性差,也已经远远不能满足高端综采煤机装备用户的需要。本文全面创新刮板的生产方式,研究开发了典型的不等截面零件——刮板的整体感应透热分段控时喷淋淬火的技术,用整体感应透热分段控时喷淋淬火的技术取代调质+斧头淬火技术,研制了刮板感应透热连续淬火生产关键技术应用及装备,解决了刮板以往淬火开裂、层浅的质量问题,测试结果及工业性试验结果表明,刮板斧头达到高耐磨性而中段具有一定强度,实现节能、高效、优质、可控的刮板生产,直接和间接效益显着。该论文有图23幅,表8个,参考文献67篇。

贾金凤,龚俊,宁会峰,阎相忠[5](2019)在《HT250激光表面硬化的组织及性能研究》文中指出采用宽带激光扫描,通过改变激光功率(P)和扫描速度(v)对灰铸铁HT250进行激光表面淬火硬化,对淬硬层深度、硬化层微观组织和力学性能进行分析。试验结果表明:当P=2.5 kW、v=20 mm/s时,硬化层深度达0.84mm,表面硬度达64 HRC,硬化层组织主要为分布较均匀的细针状马氏体组织。利用失重法进行表面耐磨性试验,激光处理试样的失重率为0.00041%。

石琛[6](2018)在《不同成分母体材料对激光仿生熔凝处理的响应及性能研究》文中提出随着激光技术的发展,钢铁材料表面的激光熔凝处理强化技术得到了广泛应用,在实际生产过程中用到的钢铁材料多种多样,性质和用途各不相同,孤立的研究某一种或几种钢铁材料,对大规模工业生产指导意义不大,且费时费力,且人们对钢铁材料成分对激光熔凝处理后材料表面单元体特征参数、组织、硬度、性能的影响的研究,鲜有报道,缺乏理论参考。本论文按主要成分将工业生产中用到的钢铁材料大体分为碳钢和合金钢,采用Nd:YAG脉冲激光器,加工碳含量及合金元素含量不同的钢,对比分析了不同母体在激光熔凝处理之后所获得的单元体特征参数、组织、硬度及性能的变化规律,为激光熔凝表面处理在钢铁材料中的实际应用提供可靠的理论参考。研究结果表明:单元体特征参数(深度、宽度、面积)受到激光能量密度和母体材料成分共同影响,对于相同材料来说,随激光能量密度的增加而增大,单元体的面积随之增大;当能量密度一定时,单元体面积随着碳含量增加先增大后减小,随着合金元素含量的增加而增大。单元体面积一定时,所需能量密度随着含碳量增加,先减小后增大,随着合金元素含量增加而减小。在相同能量密度下,随着含碳量增加,单元体内马氏体含碳量增加,板条马氏体含量减少,片状马氏体含量增加,使得仿生试样单元体硬度差增大,平均硬度增大;随着合金元素含量增加,表面温升增大,碳原子扩散增加,组织均匀且晶粒先增加后减小,使得仿生试样单元体硬度差减小,单元体晶粒先减小后增大,平均硬度先增大后减小。仿生试样拉伸性能受母材成分的影响,与未处理试样相比,C1-C4试样抗拉强度都有所增加,且随着含碳量增加,仿生试样抗拉强度先增大后减小,塑性一直下降;A1、A2试样屈服强度、抗拉强度都有所提升,A3、A4、A5试样,抗拉强度都有所下降,塑性明显降低。随着合金元素含量增加,仿生试样抗拉强度一直在增大,塑性在急剧降低。加工有相同体积分数单元体的仿生试样与未处理试样相比,耐磨性都有所提升,硬度提升越大,耐磨性提升越大。仿生试样,随着含碳量的增加,耐磨性也随之增强;随着合金元素含量增加,耐磨性先减小后增大。

隋琦[7](2018)在《非均匀磨损失效表面的激光仿生再生技术研究》文中指出磨损是造成机械部件失效的主要原因。在恶劣的工业生产环境中,大部分部件表面常常发生非均匀磨损。其中机床导轨表面的非均匀磨损现象尤为普遍。以铸铁为材料的导轨在发生非均匀磨损后,表面不同区域的残余淬火层厚度不一致,由于淬火层的硬度沿导轨的深度方向呈递减趋势,致使该失效表面的不同区域具有不同的组织、硬度和抗磨损性能。目前,大部分修复方法是通过单一的表面强化技术均匀的修复失效导轨。这种单一的表面强化技术通常以磨损较为严重的区域为基准进行修复,这对于发生轻微磨损的区域而言,无疑属于一种过度修复,加重了能源消耗。另外,这种单一修复技术无法对性能分布不均的失效表面直接进行加工,而是需要去除性能分布不均的残余淬火层,在获得性能均一的基体表面上进行加工。对于床身一体的机床而言,在对其导轨去除较厚的残余淬火层的过程中,往往容易造成导轨尺寸的严重缺失、机床有效使用时效的缩短,甚至彻底报废。由此,将造成人力和物力的双重浪费,有违绿色再生的理念。针对以上问题,本文基于绿色再生理念,受生物体表所具有的不同性能的多种模型启发,结合激光仿生技术,修复再生非均匀失效表面。对修复后的再生表面进行油润滑磨损试验,并以试验数据为基础,深入研究了非均匀失效表面的激光仿生再生技术。最终为实现更高效、经济和环保的方法修复再生非均匀失效表面提供了理论依据。研究了失效导轨的非均匀磨损特点,并对不同区域的磨损程度和磨损差异程度进行了探究,发现位于同一平面的不同区域常常发生轻微非均匀磨损,其残余淬火层厚度差异不明显,各区域硬度差异较小(ΔHV≤60 HV)。非同一平面的不同区域常常发生严重非均匀磨损,其残余淬火层厚度差异较大,各区域硬度差异也较大(100 HV200HV)。根据以上特点,建立了非均匀磨损失效表面的性能再生关系式,分别为:(a)轻微非均匀磨损失效表面:Sn=((HVn)/(HV))?S;(b)严重非均匀磨损失效表面:Y2-a1Y1-P1=1/k1,Y3-a2Y2-P2=1/k2和Y3-a3Y1-P3=1/k3。在非均匀失效表面的不同区域,以最优的激光参数制备了熔凝单元体和双材料单元体,并研究了所获得的再生表面的抗磨损性能。研究了单元体材料(硬度)因素对再生表面的抗磨损性能影响规律,其结果表明,单元体和基体的硬度差值与再生表面的抗磨损性能提升率呈非线性关系,并在此基础上,建立了单元体和基体的硬度差值(HDV)与再生表面抗磨损性能提升率的关系式。研究了单元体形状因素对再生表面的抗磨损性能影响规律,其结果表明,具有不同形状单元体的再生表面的抗磨损性能的规律如下:网状再生表面>点网状再生表面>条状再生表面>点条状再生表面>点状再生表面。研究了单元体间距因素对再生表面的抗磨损性能影响规律,结果表明,当单元体间距在2 mm6 mm范围内时,随着单元体间距的增大,再生表面抗磨损性能下降,在此基础上,建立了不同区域的单元体间距变量与再生表面抗磨损性能提升率的关系式。结合非均匀失效表面的性能再生关系式和各单元体材料(硬度)、形状和间距变量与再生表面抗磨损性能提升率的函数关系式,建立了恢复失效表面抗磨损性能一致度的模型,分别为:(a)当修复再生具有磨损性能差异较大的非均匀失效表面时,分别建立了再生表面的Ⅰ级模型-熔凝单元体形状,Ⅰ级模型-双材料单元体硬度和Ⅰ级模型-双材料单元体形状;(b)当修复再生具有磨损性能差异较小的非均匀失效表面时,分别建立了再生表面的Ⅱ级模型-熔凝单元体间距和Ⅱ级模型-双材料单元体间距。提出了一种激光仿生再生技术,其技术方法主要为:根据导轨表面硬度对其进行分区,并结合本文所建立的各区域的函数关系式,获得相应的表面模型组合方案,得到抗磨损性能一致的再生表面。另外,利用再生表面误差验证试验,验证了该种方法的可行性。

张丹阳[8](2018)在《淬硬层超声检测方法研究》文中研究说明表面淬火可产生高硬度,高耐磨性的表面淬硬层,而心部仍保持原来良好的韧性,主要用于强化机床主轴、齿轮、齿条和回转支承滚道的表面性能。淬硬层厚度是衡量表面淬火质量的重要指标之一,传统淬硬层厚度检测方法均需破坏淬火材料,导致成本增加、效率降低。超声背向散射方法可实现淬硬层厚度的无损检测,具有很高的研究价值,因此本课题对淬硬层厚度的超声背向散射检测方法进行研究。论文主要研究淬硬层厚度的超声检测基本理论,采用COMSOL Multiphysics有限元仿真软件对淬硬层厚度超声检测系统进行仿真;在此基础上搭建淬硬层厚度的超声检测系统;分别对45号钢和42Crmo钢这两种材料的标准试块进行实验,每种材料选取3种淬硬层厚度的实验试块,并对淬硬层厚度的超声检测结果进行数据处理。为了分析超声波在淬火材料中的传播规律以及淬硬层厚度的超声检测结果,论文首先分析了超声波在淬火材料中的散射和衰减与超声波频率的关系以及传播速度与波形的关系;论文应用COMSOL Multiphysics有限元仿真软件对超声检测淬硬层厚度系统进行仿真,仿真中比较了4种不同频率的超声激励信号以及3种探头晶片尺寸对超声背向散射回波的影响,仿真结果为实验系统的搭建提供理论指导;为了选出超声检测系统中合适的双晶直探头参数,将3种频率,3种焦距大小、两种晶片尺寸得到的检测结果进行对比,并在45号钢和42Crmo钢两种材料的6个试块上进行实验;为了使超声检测的淬硬层厚度结果更加准确,论文采用包络提取法和去噪处理方法对45号钢和42Crmo钢的原始实验数据进行处理。多组实验结果表明,采用频率为5MHz,焦距为10mm,晶片尺寸为14mm的双晶直探头进行实验时,能较好的呈现超声背向散射回波,有利于提高检测结果的准确性;本文搭建的淬硬层厚度检测系统对淬硬层厚度为3.54.5mm的试块的检测准确性较高,对淬硬层厚度为0.81mm的试块的检测准确性较低;实验数据处理结果表明:希尔伯特变换提取包络的方法没有明显提高原始实验结果的准确性;相比滑动平均去噪和Savitzky-Golay滤波去噪,小波阈值去噪方法的去噪效果要明显,可将散射回波信号凸显出来,有利于散射回波的定位。

叶鹤鸣[9](2018)在《45钢表面预涂层的电接触强化研究》文中提出在生产加工过程中,零部件之间不停的运动发生摩擦,来实现能量的传递、动作的传递。而在此过程中,工件表面承受巨大载荷而导致各种磨损以及失效,这时运用各种涂层强化的工艺方法可提升零部件表面的耐磨性。零件表面制备涂层的方法很多,但涂层和基体通常是机械结合,对基体表面涂层采用电接触强化,可以实现基体与涂层的冶金结合,因此对涂层进行电接触强化技术的相关研究是非常有必要的。在本课题中,作者以粘涂技术和电接触强化技术为研究基础,选择45钢为基体,Ni60-WC合金粉末作为预涂层的材料,丙烯酸结构胶以及环氧树脂高温胶为粘结剂,运用粘涂技术在45钢基体表面涂覆上一层预涂层,再通过东华大学自主研发的电接触强化设备进行熔覆处理来获得高性能涂层,该方法能有效改善涂层的组织及力学性能、减少能耗、降低成本,制得的涂层性能优异结合力好,并且有较强的耐磨性。本课题基于工件表面强化实验方法的研究,重点在于其加工过程中粘结剂的选取、各项技术参数的设定以及二次强化后涂层性能的改善。主要研究在粘涂和电接触强化过程中,粘结剂的选择、合金粉末与粘结剂的比例,以及电接触强化过程中的电流、电极轮的预紧力、电接触强化时间等关键参数对于预涂层在强化前后性能的影响。最后,对于做出的样品,制成金相试样,采用超景深显微镜对试样进行金相组织分析,用扫描电镜对完成的涂层进行扫描观察,表征涂层颗粒的分布情况以及扩散情况,涂层硬度以及结合力。研究表明,粘涂法和电接触强化技术的结合运用可以使基体表面获得无明显缺陷、组织致密的强化层,二次强化后涂层硬度和结合性能有明显提升。通过多次实验,最后确定出合金粉末和粘结剂的最佳比例为1:1.5,以及一系列电接触强化的工艺参数。对强化后的涂层进行了分析、显微硬度的测试、基体与涂层交界处元素面扫描。通过分析,得出经过电接触强化后,涂层表面较平整,缺陷较少,基体硬度和耐磨性得到提升;再进行二次电接触强化后的涂层厚度进一步增加,组织更致密,能一定程度上修复一次强化后所留下的缺陷,经过电接触强化后的基体性能得到明显提升。

贾金凤[10](2018)在《激光表面淬火HT250导轨耐磨性试验研究》文中提出激光热处理技术出现以后,国内外学者在利用激光技术提高金属零部件表面质量方面做了大量研究,使激光表面处理技术获得非常成熟的应用。灰铸铁因具有减振性能和良好的铸造加工性能被广泛应用于机床导轨,作为机床运动的基准部件,导轨耐磨性对机床的加工精度和工作寿命有着很大的影响。为了提高机床铸铁导轨表面耐磨性和抗擦伤能力,保证机床的加工精度,延长机床的使用寿命,传统热处理技术已不能满足机床的进一步发展,因此,研究新工艺提高机床导轨耐磨性和使用寿命开始显得尤为重要。本文针对传统高频感应淬火条件下机床导轨变形大、淬火不均等缺陷,将激光表面淬火技术应用于机床导轨,并进行耐磨性试验研究,对比分析传统高频感应淬火机床导轨试样,最终获得了一些有价值的结论。论文采用横流CO2激光器对机床用灰铸铁HT250导轨试样进行了激光表面淬火试验,分析了激光淬火HT250导轨试样的硬化带表面形貌、硬化层硬度、微观组织和硬化均匀性等,初步确定了相应工艺条件下的最佳工艺参数;通过与高频感应淬火导轨试样进行对比分析,发现激光表面淬火灰铸铁HT250导轨试样相变硬化区内的马氏体组织和石墨颗粒都比较细小,分布相对均匀;硬化层深度较浅,但表面硬度稍高。对灰铸铁HT250导轨试样进行摩擦磨损试验,相同条件下,激光表面淬火试样的耐磨性能显着提高,约为高频感应淬火试样的2倍左右,分析淬火试样的表面磨损形貌和摩擦系数,发现激光表面淬火导轨试样的摩擦磨损机制以磨粒磨损为主。

二、机床导轨表面电接触加热自冷淬火(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、机床导轨表面电接触加热自冷淬火(论文提纲范文)

(1)基于层流等离子束的金属接触表面可控强化及其对服役性能的影响研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 选题背景与研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 高能束对钢轨及轮对的表面热处理强化研究现状
        1.2.2 轮轨离散表面硬化处理研究现状
        1.2.3 注塑模具钢表面硬化处理研究现状
    1.3 主要研究内容
第二章 层流等离子束表面硬化处理参数对硬化层的影响规律
    2.1 引言
    2.2 实验装置及方法
        2.2.1 层流等离子体发生器
        2.2.2 实验设计
        2.2.3 材料表征
    2.3 层流硬化层几何尺寸的影响规律
        2.3.1 电弧电流的影响规律
        2.3.2 扫描速度的影响规律
        2.3.3 阳极口径的影响规律
    2.4 硬化层的微观组织分布
    2.5 硬化层的截面硬度分布
    2.6 本章小结
第三章 基于热仿真分析的层流等离子束表面硬化机理研究
    3.1 引言
    3.2 层流等离子束表面硬化过程热仿真
        3.2.1 有限元模型的建立
        3.2.2 热源函数的建立及边界条件的加载
    3.3 层流等离子束表面硬化机理分析
        3.3.1 电弧电流对几何尺寸的影响机理
        3.3.2 扫描速度对几何尺寸的影响机理
        3.3.3 阳极口径对几何尺寸的影响机理
        3.3.4 微观组织的变化机理分析
        3.3.5 层流等离子束表面硬化控制方案
    3.4 本章小结
第四章 层流等离子束离散表面硬化处理后U75V钢轨钢的磨损行为研究
    4.1 引言
    4.2 实验装置及方法
        4.2.1 滚动接触摩擦磨损试验机
        4.2.2 表面硬化实验
        4.2.3 滚动接触摩擦磨损实验设计
        4.2.4 表征手段
    4.3 实验结果及分析
        4.3.1 离散表面硬化处理前后截面形貌及硬度
        4.3.2 滚动接触磨损实验磨损量。
        4.3.3 滚动接触磨损实验表面形貌
        4.3.4 滚动接触磨损实验截面形貌分析
        4.3.5 磨损行为分析
    4.4 本章小结
第五章 P20 注塑模具钢层流等离子束表面硬化处理后的磨损和腐蚀行为
    5.1 引言
    5.2 材料与方法
        5.2.1 P20 模具钢层流等离子束表面硬化实验
        5.2.2 表征手段
        5.2.3 摩擦学试验
        5.2.4 腐蚀试验
    5.3 研究结果与讨论
        5.3.1 表面硬化实验结果分析
        5.3.2 P20 模具钢表面硬化后温度场分析
        5.3.3 磨损行为分析
        5.3.4 腐蚀行为分析
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 研究展望
参考文献
攻读学位期间成果与项目
致谢

(2)热作模具激光表面淬火工艺与性能分析(论文提纲范文)

1 激光表面淬火技术的应用分析
    1.1 激光表面淬火的应用
    1.2 激光表面淬火研究方向分析
2 激光表面淬火技术的工艺与性能分析
    2.1 激光表面淬火技术的工艺分析
    2.2 常用激光器类型及参数分析
    2.3 激光表面淬火的性能特征分析
3 激光表面淬火存在的缺陷及改进方法
4 结 论

(3)基于有限元法的展开轮微结构表面摩擦磨损特性研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题来源及研究的背景和意义
        1.1.1 课题来源
        1.1.2 课题研究的背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 微结构表面研究现状
        1.2.2 摩擦磨损数值模拟研究现状
        1.2.3 磨损理论研究现状
    1.3 主要研究内容
第2章 展开轮微结构表面减磨机理分析和磨损数学模型
    2.1 展开轮表面磨损状态及材料特性分析
    2.2 微结构表面减磨原理分析
        2.2.1 微结构对裂纹的抑制作用
        2.2.2 微结构凹坑对磨粒的捕获作用
    2.3 微结构表面磨损数学模型建立
        2.3.1 Hertz接触理论模型
        2.3.2 应力应变分析及微观破坏原则
        2.3.2.1 弹塑性模型与应力应变分析
        2.3.2.2 边界膜破坏原则
        2.3.3 有限元数值模拟的Archard磨损模型
    2.4 本章小结
第3章 微结构表面干摩擦磨损特性试验研究
    3.1 钢球—微结构表面滑动摩擦磨损模型建立
    3.2 试件制备和试验台的搭建
        3.2.1 试验方案设计
        3.2.2 试验参数采集
    3.3 试验结果分析
        3.3.1 微结构对摩擦系数的影响
        3.3.2 微结构对磨损量的影响
        3.3.3 磨损模型参数拟合
    3.4 本章小结
第4章 展开轮微结构表面磨损的有限元数值模拟
    4.1 数值模拟流程制定及工况选择
    4.2 展开轮磨损过程数值模拟
        4.2.1 有限元模型的建立
        4.2.2 有限元模型接触设置
        4.2.3 数值模拟边界条件
    4.3 有限元模拟结果分析
        4.3.1 接触区应力分布
        4.3.2 磨损仿真结果
        4.3.4 微结构表面与光滑表面磨损仿真对比分析
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术成果
致谢

(4)矿用刮板感应透热连续生产关键技术研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究现状
    1.3 本章小结
2 刮板质量分析
    2.1 刮板存在问题
    2.2 刮板失效分析
    2.3 本章小结
3 刮板感应透热淬火研究
    3.1 感应加热原理
    3.2 主要研究内容
    3.3 主要研究目标
    3.4 关键技术难点
    3.5 本章小结
4 刮板感应透热连续生产技术方案
    4.1 技术路线
    4.2 研究方案
    4.3 关键技术研究
    4.4 喷淋淬火研究
    4.5 本章小结
5 刮板感应透热连续生产系统研究
    5.1 电源选型
    5.2 整机方案
    5.3 制作透热感应器和喷淋器
    5.4 刮板感应透热连续生产关键技术验证
    5.5 试验结果
    5.6 刮板感应透热连续生产关键技术指标分析
    5.7 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(5)HT250激光表面硬化的组织及性能研究(论文提纲范文)

1 试验材料与方法
2 试验结果及分析
    2.1 微观组织分析
    2.2 淬火硬度分析
    2.3 耐磨性分析
3 结论

(6)不同成分母体材料对激光仿生熔凝处理的响应及性能研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 选题的背景及意义
    1.2 传统金属表面强化技术
        1.2.1 表面机械强化
        1.2.2 表面热处理强化
        1.2.3 表面化学热处理强化
    1.3 激光表面强化技术
        1.3.1 激光表面相变硬化技术
        1.3.2 激光熔覆技术
        1.3.3 激光合金化技术
        1.3.4 激光熔凝处理技术
    1.4 仿生耦合理论与激光熔凝处理技术研究进展
        1.4.1 仿生耦合理论发展历程
        1.4.2 激光熔凝技术在仿生耦合理论中的应用
    1.5 研究内容
第2章 实验材料及实验方法
    2.1 实验材料
    2.2 实验方案设计
    2.3 激光仿生熔凝处理试样的制备
        2.3.1 试样的处理
        2.3.2 激光仿生加工制备系统
        2.3.3 制备激光仿生熔凝处理试样
    2.4 仿生单元体特征参数模型建立
    2.5 拉伸试验
    2.6 磨损试验
    2.7 试样的组织和性能检测
        2.7.1 试样的微观组织分析
        2.7.2 试样物相分析(XRD)
        2.7.3 试样显微硬度测量
        2.7.4 试样磨损失重量测量
        2.7.5 试样磨损形貌对比分析
        2.7.6 试样拉伸断口形貌对比分析
第3章 不同含碳量母体材料对激光仿生熔凝处理的响应
    3.1 引言
    3.2 试样单元体特征参数对激光熔凝处理的响应
        3.2.1 不同含碳量试样的微观组织
        3.2.2 单元体特征参数对激光加工的响应
    3.3 试样单元体组织对激光仿生熔凝处理的响应
        3.3.1 试样单元体熔凝区(MoltenZone)微观组织
        3.3.2 试样单元体热影响区(HAZ)微观组织
        3.3.3 试样相组成对激光仿生熔凝处理的响应
    3.4 试样单元体硬度对激光仿生熔凝处理的响应
    3.5 试样拉伸性能对激光仿生熔凝处理的响应
        3.5.1 试样拉伸性能
        3.5.2 试样拉伸断口形貌分析
    3.6 试样磨损性能对激光仿生熔凝处理的响应
        3.6.1 试样磨损失重分析
        3.6.2 试样磨损形貌与磨损机制分析
    3.7 本章小结
第4章 不同合金元素含量母体材料对激光仿生熔凝处理的响应.
    4.1 引言
    4.2 试样单元体特征参数对激光熔凝处理的响应
        4.2.1 不同合金元素含量试样的微观组织
        4.2.2 试样单元体特征参数对激光熔凝处理的响应
    4.3 试样单元体组织对激光仿生熔凝处理的响应
        4.3.1 试样单元体熔凝区(MoltenZone)微观组织
        4.3.2 试样单元体热影响区(HZA)微观组织
        4.3.3 试样相组成对激光仿生熔凝处理的响应
    4.4 试样单元体硬度对激光仿生熔凝处理的响应
    4.5 试样拉伸性能对激光仿生熔凝处理的响应
        4.5.1 试样拉伸性能
        4.5.2 试样拉伸断口形貌分析
    4.6 试样磨损性能对激光仿生熔凝处理的响应
        4.6.1 试样磨损失重分析
        4.6.2 试样磨损形貌与磨损机理分析
    4.7 本章小结
第5章 结论
参考文献
在学期间所取得的科研成果
致谢

(7)非均匀磨损失效表面的激光仿生再生技术研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 选题意义
    1.2 废旧导轨的非均匀磨损
        1.2.1 非均匀磨损的诱因
        1.2.2 影响非均匀磨损程度的因素
        1.2.3 废旧导轨表面性能再生的必要性
    1.3 表面性能的修复再生现状
    1.4 激光修复方法
        1.4.1 激光熔凝修复法
        1.4.2 激光熔覆修复法
    1.5 激光仿生修复及研究内容
        1.5.1 仿生耦合学
        1.5.2 激光仿生耦合法表面改性
        1.5.3 本文主要研究内容
第2章 试验方法
    2.1 试验材料
    2.2 试样的制备
        2.2.1 熔凝单元体(RU)的制备
        2.2.2 双材料单元体(BU)的制备
        2.2.3 激光仿生再生表面的设计
    2.3 单元体形貌及性能检测
        2.3.1 单元体的外观尺寸测量
        2.3.2 显微硬度测量
    2.4 油润滑往复磨损试验
    2.5 试样表面磨损行为表征
        2.5.1 压痕测量法
        2.5.2 磨损表面形貌及粗糙度测量
    2.6 纳米压痕测量法
    2.7 数值模拟计算
第3章 非均匀失效表面的检测与分析
    3.1 前言
    3.2 非均匀失效表面的分区
        3.2.1 非均匀失效表面形貌
        3.2.2 非均匀失效表面的残余淬火层厚度
    3.3 非均匀失效表面的组织和性能检测
        3.3.1 非均匀失效表面的XRD检测
        3.3.2 非均匀失效表面的组织分析
        3.3.3 非均匀失效表面的硬度分析
        3.3.4 非均匀失效表面的磨损量分析
        3.3.5 非均匀失效表面的磨损形貌分析
    3.4 修复再生失效表面的基本标准
        3.4.1 失效表面抗磨损性能的提高
        3.4.2 再生表面的磨损性能一致度
        3.4.2.1 修复再生轻微非均匀失效表面
        3.4.2.2 修复再生严重非均匀失效表面
    3.5 本章小结
第4章 激光参数的优化
    4.1 前言
    4.2 正交方案设计
        4.2.1 制备U型熔凝单元体(RU)的正交方案设计
        4.2.2 制备凹型熔凝单元体(RU)的正交方案设计
        4.2.3 试验因素对单元体横截面形貌影响
        4.2.4 正交方案设计对U型单元体截面形貌影响
        4.2.5 正交方案设计对凹型单元体截面形貌影响
    4.3 本章小结
第5章 耦合熔凝单元体(RU)的再生表面函数模型建立
    5.1 前言
    5.2 熔凝单元体(RU)的组织和硬度
        5.2.1 不同区域RU表面的XRD分析
        5.2.2 不同区域RU表面的电镜组织分析
        5.2.3 不同区域RU表面的硬度分析
    5.3 耦合RU再生表面的磨损性能及函数关系式的建立
        5.3.1 RU形状因素
        5.3.2 RU间距因素
    5.4 耦合RU再生表面的模型建立
        5.4.1 Ⅰ级模型-RU形状
        5.4.2 Ⅱ级模型-RU间距
    5.5 本章小结
第6章 耦合双材料单元体(BU)的再生表面函数模型建立
    6.1 前言
    6.2 双材料单元体(BU)的组织及性能
        6.2.1 双材料单元体(BU)的形状特征
        6.2.2 双材料单元体的组织分析
        6.2.3 双材料单元体的弹性模量与硬度分析
    6.3 耦合BU的再生表面磨损性能及函数关系式的建立
        6.3.1 BU硬度因素
        6.3.2 BU形状因素
        6.3.3 BU间距因素
    6.4 修复再生表面(BU)的建模
        6.4.1 Ⅰ级模型-BU硬度
        6.4.2 Ⅰ级模型-BU形状和Ⅱ级模型-BU间距
    6.5 本章小结
第7章 修复再生非均匀失效表面的方法及误差验证
    7.1 前言
    7.2 基准表面的再生设计
        7.2.1 耦合RU单元体的再生表面组合
        7.2.2 耦合BU单元体的再生表面组合
        7.2.3 同时耦合RU和BU单元体的再生表面组合
    7.3 再生表面的误差检测
        7.3.1 非基准表面的硬度分组
        7.3.2 误差结果分析
    7.4 本章小结
第8章 总结
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文及取得的科研成果
致谢

(8)淬硬层超声检测方法研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究目的及意义
    1.2 表面淬硬层厚度的检测方法
        1.2.1 淬硬层厚度的传统检测方法
        1.2.2 淬硬层厚度的改进检测方法
    1.3 超声检测淬硬层厚度的国内外发展现状
    1.4 论文主要工作内容
    1.5 论文的章节安排
第2章 淬硬层厚度超声检测理论
    2.1 超声波在淬火材料中传播理论
        2.1.1 超声波的声场特征量
        2.1.2 超声波在淬火材料中的散射
        2.1.3 超声波在淬火材料中的衰减理论
        2.1.4 超声波在淬火材料中的传播速度
    2.2 超声波检测探头分析
    2.3 本章小结
第3章 超声检测淬硬层厚度的仿真研究
    3.1 COMSOL Multiphysics有限元仿真介绍
    3.2 淬火材料仿真模型建立
        3.2.1 建立未淬火和淬火仿真模型
        3.2.2 淬火材料属性定义
        3.2.3 淬火材料加载载荷和网格划分
        3.2.4 淬火材料中超声传播的模型求解
    3.3 频率变化对超声散射回波影响仿真
    3.4 超声探头尺寸对超声散射回波影响仿真
    3.5 过渡层对超声散射结果影响仿真
    3.6 本章小结
第4章 淬硬层厚度超声检测实验系统搭建
    4.1 淬火标准试块制作及其金相分析
    4.2 淬硬层层厚度超声检测实验方法
    4.3 淬硬层厚度超声检测实验装置选择
        4.3.1 淬硬层厚度超声检测探头的选择
        4.3.2 淬硬层厚度检测的超声发射和接收装置
    4.4 淬硬层厚度检测探头参数选取
        4.4.1 探头频率的选取
        4.4.2 探头焦距的选取
        4.4.3 探头晶片尺寸的选取
    4.5 淬硬层厚度超声检测实验结果
    4.6 本章小结
第5章 淬硬层超声检测数据处理方法研究
    5.1 希尔伯特包络提取在超声检测淬硬层厚度中的应用
    5.2 去噪理论在淬硬层厚度超声检测中的应用
        5.2.1 三种去噪理论分析
        5.2.2 淬硬层厚度超声检测去噪结果分析
    5.3 本章小结
第6章 结论
参考文献
在学研究成果
致谢

(9)45钢表面预涂层的电接触强化研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 表面强化技术的现状
        1.2.1 热喷涂技术
        1.2.2 冷喷涂技术
        1.2.3 电刷镀技术
        1.2.4 激光重溶技术
    1.3 表面粘涂技术
        1.3.1 表面粘涂技术的发展
        1.3.2 表面粘涂技术的特点
        1.3.3 粘涂层的组成
        1.3.4 表面粘涂技术的工艺
    1.4 电接触强化技术简介
        1.4.1 电接触强化技术的发展
        1.4.2 重溶后处理技术
    1.5 本课题组前期的相关研究
    1.6 研究内容及研究方法
        1.6.1 研究内容
        1.6.2 研究方法
第二章 实验材料、方法及设备
    2.1 实验方法及过程
    2.2 基体和涂层材料
    2.3 合金粉末球磨设备及方法
    2.4 粘结剂的选择
        2.4.1 环氧树脂高温胶
        2.4.2 丙烯酸结构胶
    2.5 实验仪器
    2.6 试样的分析检测
        2.6.1 金相及显微组织分析
        2.6.2 扫描电镜和能谱分析
        2.6.3 硬度测试
        2.6.4 XRD分析
        2.6.5 抗热震性能实验
第三章 粘结剂的选择
    3.1 实验准备
        3.1.1 实验前工件基体预处理
        3.1.2 复合粉末制备
    3.2 环氧树脂高温胶制备预涂层
        3.2.1 粘结剂的介绍
        3.2.2 预涂层制备流程
        3.2.3 电接触强化实验
    3.3 丙烯酸结构胶制备预涂层
        3.3.1 粘结剂的介绍
        3.3.2 预涂层制备流程
        3.3.3 电接触强化实验
    3.4 本章小结
第四章 电接触强化丙烯酸结构胶预涂层的工艺改进
    4.1 引言
    4.2 合金粉末的配比对涂层组织及性能的影响
        4.2.1 粘结剂与粉末比1:0.5
        4.2.2 粘结剂与粉末比1:1
        4.2.3 粘结剂与粉末比1:1.5
    4.3 丙烯酸结构胶固化过程的改善
    4.4 预紧力的设置
    4.5 电接触强化电流设置
    4.6 电接触强化主轴进给速度、主轴转速的设置
    4.7 电接触强化时间的设置
    4.8 本章小结
第五章 电接触强化后涂层组织和性能的研究
    5.1 金相试样的制备和组织观察
        5.1.1 一次强化以及二次强化后涂层性能的分析
        5.1.2 一次强化以及二次强化后涂层截面的扫描电镜分析
    5.2 一次强化以及二次强化后涂层的XRD分析
    5.3 一次强化以及二次强化后涂层表面显微硬度的测定
    5.4 一次强化以及二次强化后涂层抗热震性分析
    5.5 一次强化以及二次强化后涂层元素面扫描分析
    5.6 本章小结
第六章 结论
参考文献
致谢

(10)激光表面淬火HT250导轨耐磨性试验研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 灰铸铁机床导轨研究现状
        1.2.1 灰铸铁研究
        1.2.2 导轨及机床导轨
        1.2.3 机床导轨的失效形式
    1.3 机床导轨表面淬火现状及存在问题
        1.3.1 机床导轨表面淬火
        1.3.2 感应加热表面淬火机床导轨现状及存在问题
    1.4 激光表面淬火
        1.4.1 激光表面淬火强化机理
        1.4.2 激光表面淬火特点
        1.4.3 激光表面淬火的主要参数及基本工艺
    1.5 灰铸铁激光表面淬火研究概述
    1.6 本文研究内容与方法
第2章 HT250机床导轨激光表面淬火试验
    2.1 试验材料与设备
        2.1.1 试验材料
        2.1.2 试验设备及参数
    2.2 检测方法与设备
        2.2.1 硬度检测
        2.2.2 微观组织观察
    2.3 试验过程
    2.4 试验结果
        2.4.1 激光淬火硬化带形貌
        2.4.2 激光相变硬化区金相组织
        2.4.3 激光淬火表面硬度及硬化层深度
    2.5 试验结果分析
        2.5.1 硬化层表面沿宽度方向的硬度分布
        2.5.2 硬化层表面沿深度方向的硬度分布
        2.5.3 激光表面淬火HT250导轨试样的参数优化
    2.6 本章小结
第3章 激光淬火试样微观组织及性能分析
    3.1 激光淬火HT250试样硬化区形貌结构
    3.2 激光硬化区显微组织分析
        3.2.1 相变区显微组织
        3.2.2 过渡区及基体组织
    3.3 石墨形态的变化
    3.4 激光表面淬火硬化区显微硬度分析
    3.5 与高频感应淬火试样微观组织对比分析
    3.6 与高频感应淬火试样硬化区显微硬度对比分析
    3.7 本章小结
第4章 激光表面淬火HT250试样摩擦试验及磨损性能
    4.1 摩擦磨损试验
        4.1.1 试验材料
        4.1.2 试验方法
    4.2 摩擦磨损试验结果
    4.3 摩擦磨损机理研究
        4.3.1 磨损形貌
        4.3.2 磨损过程及耐磨机理
    4.4 激光表面淬火对摩擦系数的影响分析
    4.5 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文

四、机床导轨表面电接触加热自冷淬火(论文参考文献)

  • [1]基于层流等离子束的金属接触表面可控强化及其对服役性能的影响研究[D]. 郭达. 四川大学, 2021
  • [2]热作模具激光表面淬火工艺与性能分析[J]. 皮华春,赵中里,薛勇杰. 沈阳大学学报(自然科学版), 2020(04)
  • [3]基于有限元法的展开轮微结构表面摩擦磨损特性研究[D]. 王鹤鹏. 哈尔滨理工大学, 2020(02)
  • [4]矿用刮板感应透热连续生产关键技术研究[D]. 陈增谋. 辽宁工程技术大学, 2019(07)
  • [5]HT250激光表面硬化的组织及性能研究[J]. 贾金凤,龚俊,宁会峰,阎相忠. 热加工工艺, 2019(10)
  • [6]不同成分母体材料对激光仿生熔凝处理的响应及性能研究[D]. 石琛. 吉林大学, 2018(04)
  • [7]非均匀磨损失效表面的激光仿生再生技术研究[D]. 隋琦. 吉林大学, 2018(12)
  • [8]淬硬层超声检测方法研究[D]. 张丹阳. 沈阳工业大学, 2018(11)
  • [9]45钢表面预涂层的电接触强化研究[D]. 叶鹤鸣. 东华大学, 2018(06)
  • [10]激光表面淬火HT250导轨耐磨性试验研究[D]. 贾金凤. 兰州理工大学, 2018(10)

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机床导轨表面电接触加热自冷淬火
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