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题名不同表面处理方法对9310钢弯曲疲劳性能的影响
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作者
朱文林
李俊霖
沈瑞
孙忠武
陆凤霞
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机构
中国航发湖南动力机械研究所直升机动力学全国重点实验室
南京航空航天大学直升机动力学全国重点实验室
陆军装备部驻株洲地区航空军事代表室
中国航发哈尔滨东安发动机有限公司
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出处
《表面技术》
北大核心
2025年第9期214-224,共11页
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基金
国家科技重大专项(J2019-Ⅲ-0023-0067)
国家自然科学基金面上项目(52075241)。
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文摘
目的探究不同表面修复处理方法(渗碳、镀铬、喷涂碳化钨)对9310钢齿轮轴磨损表面修复后基体弯曲疲劳性能的影响,为齿轮轴磨损表面的修复提供科学依据和实用指导。方法采用四点弯曲疲劳试验方法和升降法,开展渗碳、镀铬、喷涂碳化钨WC-17Co和喷涂碳化钨WC-10Co4Cr等4种不同表面处理方法对9310钢试样的弯曲疲劳极限对比试验和数据分析,探究不同表面处理方法对9310钢弯曲疲劳性能的影响规律,并对疲劳断口进行失效分析,揭示试样疲劳失效机理。结果采用升降法得到浅渗层(0.7~0.9 mm)试样的弯曲疲劳极限值为731.2 MPa,深渗层(1.25~1.50 mm)试样的弯曲疲劳极限值为887.5 MPa,深渗层试样的弯曲疲劳极限相较于浅渗层提高了约21.38%,试样的疲劳裂纹起源于表面。镀铬试样的弯曲疲劳极限值为368.7 MPa,与同渗层深度的9310钢试样相比,其弯曲疲劳极限值下降了58.5%。疲劳强度随着镀铬层厚度的增加而降低,疲劳裂纹起源于试样本体与镀层之间的结合面。喷涂WC-10Co4Cr试样的弯曲疲劳极限值为720.8 MPa,相较于同渗层深度的9310钢试样的弯曲疲劳极限值下降了18.78%,疲劳裂纹起源于试样本体与镀层之间的结合面。喷涂WC-17Co试样的弯曲疲劳极限值为875 MPa,相较于同渗层深度的9310钢试样,2种状态弯曲承载能力基本相当,疲劳裂纹起源于涂层表面。结论镀铬和喷涂碳化钨WC-17Co试样的疲劳裂纹起源于本体与镀层之间的结合面,对9310钢试样弯曲疲劳极限的影响较大。表面喷涂WC-17Co试样的疲劳裂纹起源于涂层表面,对9310钢试样弯曲疲劳极限的影响较小,可以广泛用于9310钢齿轮轴磨损区域的修复。
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关键词
表面磨损
渗碳处理
镀铬
喷涂碳化钨
弯曲疲劳极限
疲劳裂纹
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Keywords
surface wear
carburizing treatment
chrome plating
spraying tungsten carbide
bending fatigue limit
fatigue crack
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分类号
TG178
[金属学及工艺—金属表面处理]
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