超声滚压参数对PCrNi_(3)MoV高强钢表面完整性的影响

1

作者 杜云飞 张亚鸽 +2 位作者 李国栋 吴璞 辛志杰 《工具技术》 北大核心 2025年第2期14-18,共5页

为研究超声滚压工艺参数对PCrNi_(3)MoV钢表面完整性的影响规律,设计基于静压力、振幅和滚压次数的三因素三水平正交试验,对试样表面的微观形貌、显微硬度和粗糙度进行表征分析。结果表明,表面粗糙度随静压力的增加先减小后增大,随振幅... 为研究超声滚压工艺参数对PCrNi_(3)MoV钢表面完整性的影响规律,设计基于静压力、振幅和滚压次数的三因素三水平正交试验,对试样表面的微观形貌、显微硬度和粗糙度进行表征分析。结果表明,表面粗糙度随静压力的增加先减小后增大,随振幅增大和滚压次数的增多而减小;表面硬度随静压力和振幅的增大先增大后基本保持不变,随滚压次数的增多而显著增大。滚压次数对表面粗糙度的影响最大,静压力次之,振幅最小;滚压次数对表面显微硬度的影响最大,振幅次之,静压力最小。超声滚压后PCrNi_(3)MoV钢试样表面划痕缺陷基本被消除,表面光滑平整,表面粗糙度降低91.7%,表面显微硬度提高42.1%,其表面完整性显著提升。 展开更多

关键词 PCrNi_(3)MoV钢 超声滚压 工艺参数 表面完整性

在线阅读 下载PDF 职称材料

超声滚压工艺对镍基单晶高温合金DD6表面完整性和疲劳寿命的影响 被引量：5

2

作者 夏天成 杨晓峰 +5 位作者 邵照宇 孙凯 李晓 王继 刘怡心 陈浩 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期182-191,共10页

目的 改善长期服役于高温高压环境的镍基单晶高温合金DD6材料的表面完整性,提高其使用寿命。方法 采用超声滚压表面强化工艺(UltrasonicRollingProcess,USRP)对镍基单晶高温合金DD6试样进行表面强化,用正交试验法对三因素三水平的试样... 目的 改善长期服役于高温高压环境的镍基单晶高温合金DD6材料的表面完整性,提高其使用寿命。方法 采用超声滚压表面强化工艺(UltrasonicRollingProcess,USRP)对镍基单晶高温合金DD6试样进行表面强化,用正交试验法对三因素三水平的试样组进行试验,使用三维形貌仪、显微硬度仪、XRD射线衍射仪和MTS万能疲劳试验机探究静压力、进给速度和加工遍数等超声滚压参数对镍基单晶合金表面完整性和疲劳寿命的影响规律。结果 对于镍基单晶材料,超声滚压强化工艺能有效降低其表面粗糙度,提高表面显微硬度,并在材料内部引入一定的残余应力,并提升疲劳寿命。经USRP处理后,不同晶体取向的材料能够取得的最佳表面增益效果为,表面硬度从465HV提高到679.2HV,表面粗糙度从0.703μm降低至0.253μm,表面引入了约为782 MPa的残余压应力。不同晶向材料的疲劳寿命提升表现为,应力水平为742.4 MPa时,疲劳寿命提升1.3倍;应力水平为649.6MPa时,疲劳寿命提升1.5倍。结论 超声滚压工艺能够有效降低DD6材料的表面粗糙度、提高表面显微硬度,并在表面引入一定的残余应力,疲劳断裂模式主要为沿{110}面的滑移断裂。在低于742.4 MPa的应力加载时,超声滚压强化可以明显提高DD6材料在高温下的疲劳寿命。 展开更多

关键词 超声滚压 镍基单晶合金 工艺参数 表面完整性 断裂特征 疲劳寿命

在线阅读 下载PDF 职称材料

超声滚压对DC53钢表面性能的影响

3

作者 杨程 刘思琪 +2 位作者 郭鑫 荣光焘 谢晓东 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期100-108,共9页

为了改善DC53冷作模具钢的表面性能,使用扫描电子显微镜、激光光谱共聚焦显微镜、显微硬度计、球-盘摩擦磨损试验机等设备分析了超声表面滚压加工工艺(USRP)的静压力、滚压道次、振幅、进给量对DC53冷作模具钢表面粗糙度、显微硬度、摩... 为了改善DC53冷作模具钢的表面性能,使用扫描电子显微镜、激光光谱共聚焦显微镜、显微硬度计、球-盘摩擦磨损试验机等设备分析了超声表面滚压加工工艺(USRP)的静压力、滚压道次、振幅、进给量对DC53冷作模具钢表面粗糙度、显微硬度、摩擦因数和磨损的影响规律。结果表明:与未处理DC53模具钢相比,USRP处理后DC53冷作模具钢表面产生了塑性变形,表面粗糙度由5.570μm最低可降为1.067μm,且在DC53冷作模具钢表面产生了晶粒细化现象,引入了梯度硬化层,表面硬度由基体的720 HV最大可提升为818.6 HV,硬化层深度最大可达300μm。摩擦因数降低,磨痕宽度减小,耐磨性能提高。通过极差分析法获得了对粗糙度、显微硬度、摩擦因数影响最大的工艺参数依次为进给量、滚压道次、静压力。通过灰色关联度分析法获得了工艺参数对表面性能的影响次序为静压力>进给量>滚压道次>振幅,最佳工艺参数组合为静压力400 N,滚压道次4次,振幅12μm,进给量0.05 mm。 展开更多

关键词 超声滚压工艺 冷作模具钢 表面性能 梯度硬化层

在线阅读 下载PDF 职称材料

表面超声滚压工艺参数对EA4T车轴表面性能的影响 被引量：4

4

作者 王睿 刘鹏涛 +1 位作者 刘德义 赵秀娟 《热加工工艺》 北大核心 2021年第4期88-92,共5页

采用表面超声滚压技术对EA4T车轴表面进行强化处理;利用正交试验法对表面超声滚压工艺参数进行优化。采用粗糙度仪、显微硬度计和残余应力测试仪分别测量车轴表层处的粗糙度、显微硬度和残余应力;并用扫描电镜观察截面的微观组织。结果... 采用表面超声滚压技术对EA4T车轴表面进行强化处理;利用正交试验法对表面超声滚压工艺参数进行优化。采用粗糙度仪、显微硬度计和残余应力测试仪分别测量车轴表层处的粗糙度、显微硬度和残余应力;并用扫描电镜观察截面的微观组织。结果表明:表面超声滚压可降低EA4T车轴表面粗糙度,获得较高的表面残余压应力,提高车轴表面硬度,并使表层晶粒细化。通过正交试验得出,对粗糙度、表层硬度、硬化层深度和表面残余应力影响最显著的因素分别为进给量、主轴转速、滚压力和主轴转速。本试验条件下选出的最佳工艺参数为主轴转速10 r/min、进给量0.10mm/r、滚压力300 kg。 展开更多

关键词 EA4T车轴钢 工艺参数 表面超声滚压 表面性能 正交试验

在线阅读 下载PDF 职称材料

超声表面滚压技术及其组合工艺现状 被引量：9

5

作者 陶冠羽 骆小双 +1 位作者 孙清云 段海涛 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期122-134,共13页

概述了USRP在磨损、疲劳以及腐蚀领域的防护现状,并对其防护机理进行了讨论。同时归纳了USRP技术存在的问题,比如当表面强化层的塑性变形程度达到一定的极限时,不仅很难进一步提高材料性能,继续加工更会导致起皱、开裂等表面缺陷的产生... 概述了USRP在磨损、疲劳以及腐蚀领域的防护现状,并对其防护机理进行了讨论。同时归纳了USRP技术存在的问题,比如当表面强化层的塑性变形程度达到一定的极限时,不仅很难进一步提高材料性能,继续加工更会导致起皱、开裂等表面缺陷的产生,最终致使材料性能恶化。在此基础上,重点综述了组合USRP工艺的研究进展,并按照组合工艺中USRP技术的时间顺序,分为前端组合(超声滚压–等离子渗技术、超声滚压–物理气相沉积技术、超声滚压–微弧氧化技术等)、后端组合(热处理–超声滚压技术、激光冲击–超声滚压技术、激光熔覆–超声滚压技术、激光选区熔化–超声滚压技术等)以及同步复合工艺(电脉冲辅助超声滚压技术、温度场辅助超声滚压技术等)。最后,就USRP技术及其组合工艺进一步的研究和发展方向进行了展望,为USRP后续研究及应用提供技术参考。 展开更多

关键词 金属防护 超声滚压 表面组合工艺 碳中和

在线阅读 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：3

6

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

旋转超声滚压加工中的滚压力与滚压深度及表面形貌研究 被引量：8

7

作者 赵建 王兵 刘战强 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期696-704,共9页

通过分析旋转超声滚压加工特点以及加工机理,确定旋转超声滚压加工过程的有效滚压时间,结合赫兹接触理论建立滚压力与滚压深度的关系模型。进行钛合金TC4旋转超声滚压加工实验,利用测力仪采集超声滚压过程中的滚压力,利用白光干涉仪观... 通过分析旋转超声滚压加工特点以及加工机理,确定旋转超声滚压加工过程的有效滚压时间,结合赫兹接触理论建立滚压力与滚压深度的关系模型。进行钛合金TC4旋转超声滚压加工实验,利用测力仪采集超声滚压过程中的滚压力,利用白光干涉仪观察加工表面形貌,使用光学显微镜观察垂直于工件表面方向的微观结构,从表面形貌和微观结构的角度分析滚压深度与滚压力的对应关系。实验研究结果表明,旋转超声滚压力与滚压深度存在线性比例关系,且模型预测结果与超声滚压加工试验测试结果吻合。将滚压力与工件表面形貌的关系转化为滚压深度与工件表面形貌的关系,建立滚压深度与工件表面形貌的对应关系,以指导加工参数中合理滚压深度的选择。 展开更多

关键词 机械制造工艺与设备 旋转超声滚压力 滚压深度 表面形貌

在线阅读 下载PDF 职称材料

超声滚压光整加工参数对45钢表面粗糙度和硬度的影响 被引量：9

8

作者 宋锦春 贾志强 张敏鑫 《制造技术与机床》 北大核心 2016年第11期85-89,共5页

为了探索超声波滚压光整加工合理的加工工艺参数,以最常用的45钢为例,研究了各加工工艺参数(主轴转速与进给量、加工次数、下压量及振幅)对加工表面粗糙度和硬度的影响规律,并且根据使用要求给出了各工艺参数的合理范围。研究结果表明:... 为了探索超声波滚压光整加工合理的加工工艺参数,以最常用的45钢为例,研究了各加工工艺参数(主轴转速与进给量、加工次数、下压量及振幅)对加工表面粗糙度和硬度的影响规律,并且根据使用要求给出了各工艺参数的合理范围。研究结果表明:超声波滚压光整加工技术能显著减小45钢工件的表面粗糙度值,并在工件表面产生不同程度的冷作硬化作用,提高45钢工件的表面硬度。如果工艺参数选择适当,45钢的表面粗糙度值可减小至Ra0.02μm以下,表面硬度可以提升20%以上。 展开更多

关键词 超声波滚压光整加工 工艺参数 表面粗糙度 硬度 冷作硬化

在线阅读 下载PDF 职称材料

超声波辅助滚压加工改善零件表面性能的研究

9

作者 张明 唐红霞 《电加工与模具》 2014年第2期60-62,共3页

采用超声波辅助滚压加工技术对45钢试件进行加工,测量了表面粗糙度值及硬度值。试验结果表明:超声波辅助滚压加工有效提高了表面机械性能;通过改变加工参数,零件表面粗糙度值及硬度值均出现不同的变化规律;当处理强度大于材料抗拉强度时... 采用超声波辅助滚压加工技术对45钢试件进行加工,测量了表面粗糙度值及硬度值。试验结果表明:超声波辅助滚压加工有效提高了表面机械性能;通过改变加工参数,零件表面粗糙度值及硬度值均出现不同的变化规律;当处理强度大于材料抗拉强度时,工件表面会产生微观裂纹等现象;最终给出了各加工工艺参数的合理范围。 展开更多

关键词 超声滚压 工艺参数 表面质量

在线阅读 下载PDF 职称材料

超声滚压强化的工艺试验 被引量：2

10

作者 胡道秋 范丰仙 《电加工》 1991年第5期21-26,共6页

本文介绍了金属表面超声强化加工这一新型的表面光整强化工艺的试验研究,分析讨论了这一工艺的优越性与规律性。

关键词 超声滚压 表面光整 强化工艺 试验

在线阅读 下载PDF 职称材料

超声滚压参数对TC4钛合金表面完整性的影响 被引量：3

11

作者 王一 刘俨后 +3 位作者 王德辉 韩金国 田业冰 尹建华 《机床与液压》 北大核心 2023年第14期6-11,共6页

为研究加工参数对超声辅助滚压强化TC4钛合金表面完整性的影响规律,设计基于主轴转速、进给速度、静压力和加工次数的4×4正交试验,对试样表面显微形貌、残余应力、硬度和粗糙度进行观测分析。结果表明:表面残余应力和硬度随主轴转... 为研究加工参数对超声辅助滚压强化TC4钛合金表面完整性的影响规律,设计基于主轴转速、进给速度、静压力和加工次数的4×4正交试验,对试样表面显微形貌、残余应力、硬度和粗糙度进行观测分析。结果表明:表面残余应力和硬度随主轴转速和进给速度的增大先增大后减小,随静压力的增大逐渐增大,随加工次数的增多逐渐减小;表面粗糙度随主轴转速和进给速度的增大逐渐增大,随静压力和加工次数的增大而减小。加工后试样表面完整性得到有效提高,划痕缺陷被消除,表面光整度提高;并形成了有利的残余压应力,最大值为-431.063 MPa,表面显微硬度提高了38.1%,表面粗糙度降低了92.7%。 展开更多

关键词 TC4钛合金 超声辅助滚压强化 工艺参数 表面完整性

在线阅读 下载PDF 职称材料

超声波辅助滚压加工中颤振的产生与抑制

12

作者 张明 张翼 孙圣军 《电加工与模具》 2017年第1期65-68,共4页

对超声波辅助滚压加工中颤振的产生规律进行了探索,尝试通过理论对所得实验结果进行解释。分析不同工艺参数下工件表面振纹的分布情况,提出抑制超声波辅助滚压加工颤振的工艺措施,为超声波辅助滚压系统的工艺水平优化提供可靠指导。

关键词 超声波辅助滚压 再生型颤振 表面质量 工艺参数

在线阅读 下载PDF 职称材料

超声滚压对7075铝合金耐腐蚀性能的影响 被引量：11

13

作者 李波 孙清 +3 位作者 刘卓毅 樊磊 何锦航 杨明 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期144-154,共11页

表面纳米化处理是一种有效改善耐腐蚀性能的手段,但受表面粗糙度和残余应力等因素的影响,其相关机制并不清晰。运用透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)研究经超声表面滚压工艺(USRP)处理后7075铝合金的组织和性能。结果表明:经1道次和15道次U... 表面纳米化处理是一种有效改善耐腐蚀性能的手段,但受表面粗糙度和残余应力等因素的影响,其相关机制并不清晰。运用透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)研究经超声表面滚压工艺(USRP)处理后7075铝合金的组织和性能。结果表明:经1道次和15道次USRP处理后,7075铝合金表面粗糙度减小并且引入了残余压应力。滚压15个道次的试样表面能获得平均晶粒尺寸为52 nm的纳米晶。相较于未处理试样,经1道次和15道次USRP处理后试样的耐腐蚀性能均显著提高。其中,滚压15个道次试样的耐腐蚀性能提升更为显著。这主要是因为纳米晶可以使材料表面形成更加致密的钝化膜,导致其耐腐蚀性能显著提高,而表面粗糙度降低和引入残余压应力是提升耐腐蚀性能的次要因素。对比分析残余应力、表面粗糙度和表面纳米晶对7075铝合金耐腐蚀性能的影响,揭示了7075铝合金经表面纳米化处理后耐腐蚀性能提升的机制。 展开更多

关键词 7075铝合金 超声表面滚压工艺(usrp) 残余应力 耐腐蚀性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

不同加工工艺对EA4T车轴表面性能的影响 被引量：5

14

作者 山荣成 王睿 +2 位作者 蔡卫星 王炳倩 刘鹏涛 《工具技术》 2018年第10期79-83,共5页

对车削加工后的EA4T车轴进行打磨、滚压和超声滚压等工艺的表面强化处理,测量了经过不同工艺处理后车轴圆弧处的表面粗糙度、表面残余应力和表层硬度,对比观察了不同工艺处理后车轴的表面形貌和表层微观组织。结果表明:超声滚压处理的... 对车削加工后的EA4T车轴进行打磨、滚压和超声滚压等工艺的表面强化处理,测量了经过不同工艺处理后车轴圆弧处的表面粗糙度、表面残余应力和表层硬度,对比观察了不同工艺处理后车轴的表面形貌和表层微观组织。结果表明:超声滚压处理的车轴圆弧表面光洁度最好,粗糙度值低至0.074μm;车轴圆弧处车削加工后表面轴向和周向残余应力都为拉应力,经过打磨、滚压和超声滚压处理后都转变为压应力,超声滚压处理后轴向残余压应力达到-770MPa;超声滚压处理车轴的表面硬度值最大,硬化层深度也最深;超声滚压处理后车轴表层微观组织最均匀,且细晶层的厚度最大。 展开更多

关键词 EA4T车轴钢 加工工艺 超声滚压 表面性能

在线阅读 下载PDF 职称材料