18CrNiMo7-6合金钢表面变质层动态本构模型的分层反演方法

1

作者 徐广涛 李功 +2 位作者 常晓安 韩光照 赵明皞 《机械强度》 北大核心 2025年第9期54-61,共8页

针对18CrNiMo7-6合金钢表面变质层的静、动态力学行为表征问题,提出表面变质层(Surface-Modified Layer, SML)Johnson-Cook(J-C)本构模型分层反演方法。将SML进行分层处理,开展了含有不同表面变质层厚度的圆柱试样动态压缩试验;通过递... 针对18CrNiMo7-6合金钢表面变质层的静、动态力学行为表征问题,提出表面变质层(Surface-Modified Layer, SML)Johnson-Cook(J-C)本构模型分层反演方法。将SML进行分层处理,开展了含有不同表面变质层厚度的圆柱试样动态压缩试验;通过递进式参数反演,分别确定了SML各层深处的应变率敏感系数C;结合SML各层深处不同温度准静态薄板拉伸试验,确定了其对应的屈服强度A、应变硬化系数B、应变硬化指数n及热软化指数m。试验结果表明,18CrNiMo7-6合金钢SML呈明显的应变硬化、应变率强化及温度软化效应。此外,建立了J-C本构模型参数与无量纲深度h/hb(到SML表面的距离/SML有效深度)的关联模型,为后续的复合强化仿真提供支撑。 展开更多

关键词 表面变质层 Johnson-Cook本构模型 渗碳 18CrNiMo7-6合金钢

在线阅读 下载PDF 职称材料

渗碳热处理后18CrNiMo7–6合金钢表面变质层J–C损伤失效参数研究

2

作者 陈雷 张建伟 王冰冰 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第18期66-72,共7页

合金钢在经过渗碳热处理后会在表面形成变质层。在表面变质层内,材料的力学性能沿深度方向发生变化。针对渗碳热处理后的18CrNiMo7-6合金钢的表面变质层,提出了确定Johnson-Cook损伤参数分层测试方法。通过对材料变质层进行分层线切割,... 合金钢在经过渗碳热处理后会在表面形成变质层。在表面变质层内,材料的力学性能沿深度方向发生变化。针对渗碳热处理后的18CrNiMo7-6合金钢的表面变质层,提出了确定Johnson-Cook损伤参数分层测试方法。通过对材料变质层进行分层线切割,得到不同变质层深度下的薄板试样;为获得不同应力三轴度下的拉伸结果,预制了不同断裂方向的拉伸剪切试样,通过试验与仿真相结合的方法,确定了考虑应变累积效应的应力三轴度并测定了材料失效应变与应力三轴度的关系;采用宽脉冲拉伸系统测定了拉伸试样的失效应变与应变率的关系。研究结果表明,同一层材料的失效应变随应力三轴度的增大而减小,在同一应力三轴度水平下,失效应变随层深增大而增大;不同层深处的试样均具有明显的应变率弱化效应,且在同一应变率水平下,失效应变随层深增大而增大;基于测量参数的拉伸过程数值仿真与试验数据的对比验证了所测定参数的准确性。 展开更多

关键词 渗碳热处理 18CrNiMo7-6合金钢 表面变质层 Johnson-Cook损伤模型 数字图像相关技术

在线阅读 下载PDF 职称材料

表面变质层非等双轴残余应力的X射线/剥层测试与有限元矩阵修正

3

作者 张倩琪 许鑫鑫 +1 位作者 张建伟 刘明 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期95-100,共6页

采用有限元模拟了剥层后渗碳+热处理+喷丸强化处理后18CrNiMo7-6合金钢表面变质层的残余应力,经试验验证后对其进行了有限元矩阵修正,研究了喷丸强化前后x和y方向残余应力分布,最后进行了有限元矩阵修正法的试验应用。结果表明:局部剥... 采用有限元模拟了剥层后渗碳+热处理+喷丸强化处理后18CrNiMo7-6合金钢表面变质层的残余应力,经试验验证后对其进行了有限元矩阵修正,研究了喷丸强化前后x和y方向残余应力分布,最后进行了有限元矩阵修正法的试验应用。结果表明:局部剥层后残余应力模拟值和测试值相对误差小于10%,证明模型准确;根据残余应力方向选择适用的修正矩阵后,平面非等双轴残余应力有限元矩阵修正值与初始值之间较接近;试验可得未喷丸试样表面变质层内存在近似等双轴残余应力,残余应力修正值与测试值相差不大,喷丸试样x和y方向残余应力间相差显著,表面变质层内存在非等双轴残余应力,残余应力修正值均小于测试值。 展开更多

关键词 表面变质层 非等双轴残余应力 剥层法 有限元矩阵修正

在线阅读 下载PDF 职称材料

大型铁路轴承表面变质层研究 被引量：2

4

作者 李建明 靳九成 +1 位作者 李学谦 夏宗禹 《湖南大学学报》 EI CAS CSCD 1989年第3期47-52,共6页

应用显微硬度、光学显微镜、X射线衍射、SEM及 AES等,分析与研究了大型铁路轴承(197 726)表面变质层的成分、组织与残余应力,发现变质层中硬度的变化与磨削热产生的相变及表层碳量下降有关,表面存在很大残余压应力,但分布不均匀。

关键词 铁路 轴承 表面变质层 表面成分

在线阅读 下载PDF 职称材料

用SACP技术研究ELID磨削后的单晶硅片表面变质层 被引量：2

5

作者 刘世民 于栋利 +3 位作者 田永君 何巨龙 李东春 陈世镇 《电子显微学报》 CAS CSCD 1996年第6期537-537,共1页

用ＳＡＣＰ技术研究ＥＬＩＤ磨削后的单晶硅片表面变质层＊刘世民１，２于栋利２田永君２何巨龙２李东春２陈世镇２（１．秦皇岛玻璃研究设计院，秦皇岛０６６００４）（２．燕山大学，秦皇岛０６６００４）单晶硅片的表面质量是制约制... 用ＳＡＣＰ技术研究ＥＬＩＤ磨削后的单晶硅片表面变质层＊刘世民１，２于栋利２田永君２何巨龙２李东春２陈世镇２（１．秦皇岛玻璃研究设计院，秦皇岛０６６００４）（２．燕山大学，秦皇岛０６６００４）单晶硅片的表面质量是制约制造超大规模集成电路成品率的主要因素... 展开更多

关键词 单晶硅片 表面变质层 SACP技术 ELID 磨削

在线阅读 下载PDF 职称材料

润滑滑动摩擦表面变质层特性的研究 被引量：3

6

作者 栾道成 邵荷生 曲敬信 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第3期224-229,共6页

滑动摩擦表面形成变质层是工程应用中的一种常见现象，但对其成因、结构特征和摩擦学性能等（特别是在润滑条件下）的研究至今却还很少。因此，在３２号机械油润滑下，利用销－环式磨损试验机，对含碳量为０．７５％（ｗｔ）的７０Ｓｉ... 滑动摩擦表面形成变质层是工程应用中的一种常见现象，但对其成因、结构特征和摩擦学性能等（特别是在润滑条件下）的研究至今却还很少。因此，在３２号机械油润滑下，利用销－环式磨损试验机，对含碳量为０．７５％（ｗｔ）的７０Ｓｉ２ＭｎＣｒ钢与偶件５２１００钢环对磨后的表面变质层进行了系统研究。结果表明，无论试样基体是马氏体组织还是奥氏体＋贝氏体混合组织，摩擦表层的形貌、相组成和成分等都有质的变化，明显发生了αγ相变，形成稳定的摩擦奥氏体量最高达到６２．６％。变质层由表亚层、次亚层和严重碎化变形层所组成，其中具有不同特征的两个亚层组成“白层”结构，是超细晶粒的摩擦奥氏体和摩擦马氏体的混合组织。摩擦磨损过程中，摩擦表面变形越大，温升越高和稳定氧化膜的形成时间越长，“白层”越厚。“白层”组织为高密度位错网络和胞状结构，而且变质层中的碳大量向表亚层扩散偏聚，故其硬度高，抗回火稳定性好，抗粘着磨损性能优异。研究结果对延长机械零部件的使用寿命具有重要的指导意义。 展开更多

关键词 润滑 滑动摩擦 表面变质层

在线阅读 下载PDF 职称材料

表面变质层硬度的压痕表征方法 被引量：2

7

作者 徐广涛 孙博 +1 位作者 陈海宽 郑雪峰 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2021年第4期58-62,共5页

为了解决关键构件经表层改性后产生的表面变质层硬度参数难以测量的问题,提出了一种表面变质层硬度的压痕表征方法。根据硬度与深度的关系,使用连续压痕加载表征表面变质层硬度。只要压入深度超过表面变质层深度就能提取整个表面变质层... 为了解决关键构件经表层改性后产生的表面变质层硬度参数难以测量的问题,提出了一种表面变质层硬度的压痕表征方法。根据硬度与深度的关系,使用连续压痕加载表征表面变质层硬度。只要压入深度超过表面变质层深度就能提取整个表面变质层的硬度信息。通过ANSYS有限元仿真建立表面变质层-基体梯度模型,施加连续压痕,验证发现,表征出的硬度和真实硬度很接近。对18CrNiMo7-6合金钢进行渗碳热处理,并用该方法表征了热处理后的18CrNiMo7-6合金钢的表面变质层硬度。将测量结果与沿表面变质层侧面表征的显微硬度结果进行比较,发现2种方法得到的表面变质层硬度最大误差不超过6%。该方法能用来表征材料表面变质层的真实硬度场,具有一定的工程应用价值。 展开更多

关键词 压痕硬度 表面变质层 热处理 18CrNiMo7-6合金钢

在线阅读 下载PDF 职称材料

利用ANSYS的模具线切割加工表面变质层分析

8

作者 曾林 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2012年第2期105-108,125,共5页

分析了线切割(WEDM)加工表面变质层的影响因素,根据DK7732机床在模具加工中的应用,用有限元软件AN-SYS对线切割加工过程进行温度分布计算,在采用与真实加工相类似的边界条件下,模拟电参数(脉冲宽度)的变化对线切割加工工件表面变质层的... 分析了线切割(WEDM)加工表面变质层的影响因素,根据DK7732机床在模具加工中的应用,用有限元软件AN-SYS对线切割加工过程进行温度分布计算,在采用与真实加工相类似的边界条件下,模拟电参数(脉冲宽度)的变化对线切割加工工件表面变质层的影响,得出在实验条件下,按DK7732机床各档脉冲宽度加工时变质层的分布数据,以及其高温层和低温层区域相对较宽、中温区域很窄的结论,有利于后续的工艺探究。同时提出了减少变质层的相应措施。 展开更多

关键词 模具 线切割 表面变质层

在线阅读 下载PDF 职称材料

H13钢硬态铣削表面变质层研究 被引量：3

9

作者 胡瑞泽 张松 《工具技术》 2019年第6期14-18,共5页

硬态切削中表面变质层对工件的物理力学性能和服役性能有重要影响。针对表面变质层厚度与晶粒细化程度问题,进行了H13钢硬态铣削正交试验,分析了变质层厚度与加工表面层微观组织演变的关系;建立了表面变质层厚度S关于切削速度v、径向切... 硬态切削中表面变质层对工件的物理力学性能和服役性能有重要影响。针对表面变质层厚度与晶粒细化程度问题,进行了H13钢硬态铣削正交试验,分析了变质层厚度与加工表面层微观组织演变的关系;建立了表面变质层厚度S关于切削速度v、径向切削深度ae、每齿进给量fz的预测模型。结果表明:变质层厚度越大,加工表面晶粒细化程度越高;白层的产生会弱化晶粒细化程度;回归模型可以较为准确地预测加工表面变质层厚度。 展开更多

关键词 H13钢 硬态铣削 微观组织 表面变质层

在线阅读 下载PDF 职称材料

钛合金抛光工艺对表面变质层的影响 被引量：4

10

作者 田淼 《工具技术》 北大核心 2015年第11期71-74,共4页

抛光工艺作为工件加工的最后一道工序,对工件表面质量影响很大。页轮抛光具有高速和自锐特点,能够抛光出高质量的工件表面,因此在航空航天领域应用广泛。本文从页轮抛光钛合金试验出发,研究了页轮粒度、页轮线速度和进给速度对表面变质... 抛光工艺作为工件加工的最后一道工序,对工件表面质量影响很大。页轮抛光具有高速和自锐特点,能够抛光出高质量的工件表面,因此在航空航天领域应用广泛。本文从页轮抛光钛合金试验出发,研究了页轮粒度、页轮线速度和进给速度对表面变质层的影响。试验结果表明,抛光变质层内均为残余压应力状态,最大压应力层约为200μm;表面出现了加工硬化现象,最大硬化程度和深度分别为14.7%和20μm;微观组织中没有产生明显的晶粒扭曲和细化现象。 展开更多

关键词 钛合金 数控抛光 表面变质层 残余应力 显微硬度 微观组织

在线阅读 下载PDF 职称材料

模具钢线切割加工表面变质层的后处理 被引量：10

11

作者 李永根 《航空工艺技术》 1996年第1期34-36,共3页

介绍了Ｃｒ１２，Ｃｒ１２ＭｏＶ，ＣｒＷＭｎ等模具钢线切割变质层的组织结构、机械特性及改善变质层质量，提高模具使用寿命的后处理途径。

关键词 模具钢 线切割 表面变质层 后处理

在线阅读 下载PDF 职称材料

钛合金Ti-6Al-4V车削加工表面硬化实验 被引量：19

12

作者 张为 郑敏利 +1 位作者 徐锦辉 程晓亮 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1052-1056,共5页

针对钛合金Ti-6Al-4V加工表面硬化问题,通过不同切削参数下钛合金Ti-6Al-4V切削加工表面的显微硬度与微观结构检测实验研究,探索钛合金Ti-6Al-4V车削加工的表面硬化机理,分析切削参数对加工硬化与表面变质层影响规律.结果表明:进行钛合... 针对钛合金Ti-6Al-4V加工表面硬化问题,通过不同切削参数下钛合金Ti-6Al-4V切削加工表面的显微硬度与微观结构检测实验研究,探索钛合金Ti-6Al-4V车削加工的表面硬化机理,分析切削参数对加工硬化与表面变质层影响规律.结果表明:进行钛合金Ti-6Al-4V车削加工时,表面层微观组织发生显著变化,但表面硬化程度不高,切削速度提高不会使表面硬化程度加剧,并有利于减少表面变质层的厚度;切削热对加工表面硬化的影响显著,切削温度升高将减弱表面层材料变形产生的应变硬化作用,表面变质层的显微硬度值低于亚表层的显微硬度值,但高于基体的显微硬度值. 展开更多

关键词 钛合金 表面加工硬化 显微硬度 表面变质层

在线阅读 下载PDF 职称材料

陶瓷精密加工表面完整性的研究进展 被引量：1

13

作者 田欣利 徐燕申 +1 位作者 林彬 于爱兵 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第6期63-66,共4页

陶瓷加工表面完整性是衡量加工质量的重要指标，从以下几方面对陶瓷加工表面完整性的研究状况进行评述：残余应力的测试技术、磨削残余应力对零件性能的影响、磨削表面变质层、磨削表面性态以及陶瓷延性磨削和磨助表面粗糙度等，为陶瓷... 陶瓷加工表面完整性是衡量加工质量的重要指标，从以下几方面对陶瓷加工表面完整性的研究状况进行评述：残余应力的测试技术、磨削残余应力对零件性能的影响、磨削表面变质层、磨削表面性态以及陶瓷延性磨削和磨助表面粗糙度等，为陶瓷精密加工技术的深入研究提供基础。 展开更多

关键词 陶瓷精密加工 表面完整性 表面变质层 残余应力

在线阅读 下载PDF 职称材料

2Cr3WMoV电火花加工表面质量的研究 被引量：2

14

作者 裴顺杰 张云鹏 侯忠滨 《机械设计与制造》 北大核心 2013年第6期11-14,共4页

通过电火花成形加工2Cr3WMoV的实验,对不同电参数下试件的表面质量进行了研究。借助正交实验,分析了峰值电流、脉冲宽度、脉冲间隔对表面粗糙度的影响程度及规律;借助金相显微镜和残余应力测试仪,对试件的表面形貌、重熔层厚度、显微裂... 通过电火花成形加工2Cr3WMoV的实验,对不同电参数下试件的表面质量进行了研究。借助正交实验,分析了峰值电流、脉冲宽度、脉冲间隔对表面粗糙度的影响程度及规律;借助金相显微镜和残余应力测试仪,对试件的表面形貌、重熔层厚度、显微裂纹的分布情况、残余应力的大小及分布情况进行了观察、测量,分析了脉冲能量对这些要素的影响规律,绘制了相应的关系曲线,并探讨了其中的原因。实验结果对生产中提高电火花加工的表面质量有较大的指导作用。 展开更多

关键词 电火花加工 表面粗糙度 表面变质层 残余应力

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于高速走丝电火花线切割中工件表面质量的分析

15

作者 周光永 《电气制造》 2006年第8期40-42,共3页

关键词 高速走丝 加工工件 表面质量 电火花线切割 电火花加工 工件表面 线切割加工 电极丝 表面变质层

在线阅读 下载PDF 职称材料

核电机组用铸钢GX4CrNi13-4车削加工表面质量研究

16

作者 葛春新 陈群涛 《工具技术》 2013年第7期9-12,共4页

针对百万千瓦核电机组用铸钢GX4CrNi13-4材料进行车削试验,主要从表面粗糙度和加工变质层两方面分析其加工表面质量。采用正交试验方法,选取切削速度、进给量、切削深度和切削宽度,并考量了刀具刀尖圆弧半径和后刀面磨损等因素,以表面... 针对百万千瓦核电机组用铸钢GX4CrNi13-4材料进行车削试验,主要从表面粗糙度和加工变质层两方面分析其加工表面质量。采用正交试验方法,选取切削速度、进给量、切削深度和切削宽度,并考量了刀具刀尖圆弧半径和后刀面磨损等因素,以表面粗糙度(Ra和Rz值)为试验目标,研究了加工表面粗糙度的变化。在最优切削参数下Rz值可达0.792μm。最后,选取加工表面加工硬化、金相组织变化和残余应力特性三项指标研究了铸钢加工表面变质层的变化规律。 展开更多

关键词 铸钢 车削表面质量 表面粗糙度 表面变质层

在线阅读 下载PDF 职称材料

乙二醇对固结磨料研磨蓝宝石晶圆的影响 被引量：5

17

作者 王建彬 朱永伟 +2 位作者 居志兰 徐俊 左敦稳 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期25-30,39,共7页

研磨液中的化学添加剂对于蓝宝石晶圆的高效超光滑表面加工至关重要.文中开展了固结磨料研磨蓝宝石晶圆的实验研究,探索了不同乙二醇含量的研磨液对材料去除速率和表面形貌的影响规律,采用微/纳米压痕技术和光电子能谱剖析了工件表层的... 研磨液中的化学添加剂对于蓝宝石晶圆的高效超光滑表面加工至关重要.文中开展了固结磨料研磨蓝宝石晶圆的实验研究,探索了不同乙二醇含量的研磨液对材料去除速率和表面形貌的影响规律,采用微/纳米压痕技术和光电子能谱剖析了工件表层的物理化学性能.结果表明:当研磨液中含有5%的乙二醇时,工件表面变质层深度约为3.90 nm,远优于去离子水研磨液的工件变质层深度(1.04 nm);乙二醇含量的提高促进了表面变质层的生成,有利于蓝宝石工件研磨效率的提高和表面质量的改善. 展开更多

关键词 固结磨料 乙二醇 蓝宝石 表面变质层 材料去除速率

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于Bauschinger效应的逆向精切削变形机理

18

作者 武文革 刘战强 《工具技术》 北大核心 2006年第3期56-59,共4页

基于工件材料Bauschinger效应,从已加工表面变质层的形成入手,建立了逆向精切削法的切削变形模型。利用金相显微试验技术对比研究了正、逆向精车削条件下工件材料晶粒流动情况,用位错理论对可逆向精切削的变形机理进行了论述。研究表明... 基于工件材料Bauschinger效应,从已加工表面变质层的形成入手,建立了逆向精切削法的切削变形模型。利用金相显微试验技术对比研究了正、逆向精车削条件下工件材料晶粒流动情况,用位错理论对可逆向精切削的变形机理进行了论述。研究表明,可逆向切削时,可以采用首切时正向切削,复切(半精加工或精加工)时逆向切削的工艺路线,这样既可提高加工效率和加工精度,又可减小工件表面变质层。 展开更多

关键词 Bauschinger效应 逆向精切削 位错 表面变质层

在线阅读 下载PDF 职称材料