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超声表面深滚压改善增材制造316L不锈钢微观组织和耐磨性
1
作者 张涛 韩静 +2 位作者 曹超 黄笛 赵继云 《中国表面工程》 北大核心 2025年第3期121-129,共9页
增材制造316L不锈钢及其零部件具有高效、自由成型、优异力学和腐蚀性能等优势,为矿山机械及工程装备关键零部件、液压元件等结构—功能一体化制造奠定了基础。然而,增材制造316L不锈钢耐磨性不足,极大限制了其广泛应用。尝试采用超声... 增材制造316L不锈钢及其零部件具有高效、自由成型、优异力学和腐蚀性能等优势,为矿山机械及工程装备关键零部件、液压元件等结构—功能一体化制造奠定了基础。然而,增材制造316L不锈钢耐磨性不足,极大限制了其广泛应用。尝试采用超声表面深滚压(USSR)方法改善选区激光熔化(SLM)制造316L不锈钢的微观组织,进而提高其耐磨性。微观组织表征表明,USSR方法在SLM制造316L不锈钢表层形成梯度异质结构,表层晶粒细化至87 nm。室温磨损试验表明,相较于SLM试样,USSR试样在干摩擦和乳化液润滑条件下磨损体积分别降低了46.93%和49.58%。耐磨性提高主要来源于梯度异质结构带来的高硬度和变形抗力。研究结果为改善增材制造316L不锈钢及其零部件的耐磨性提供了新的途径。 展开更多
关键词 增材制造 选区激光熔化(SLM) 316l不锈钢 梯度 磨损
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交变磁场对激光-电弧复合焊316L接头组织及腐蚀性能的影响
2
作者 温志刚 田雷 +2 位作者 沈楠楠 宋付成 檀财旺 《热加工工艺》 北大核心 2025年第7期157-162,共6页
以6 mm厚度316L不锈钢板为对象,开展了磁场辅助激光-电弧复合焊接研究。通过改变磁场强度,对比分析了焊后成形、截面形貌、焊缝组织和焊缝的腐蚀性能。结果表明,交变磁场的引入增大了激光-电弧复合焊的熔透能力,熔透状态由局部未熔透转... 以6 mm厚度316L不锈钢板为对象,开展了磁场辅助激光-电弧复合焊接研究。通过改变磁场强度,对比分析了焊后成形、截面形貌、焊缝组织和焊缝的腐蚀性能。结果表明,交变磁场的引入增大了激光-电弧复合焊的熔透能力,熔透状态由局部未熔透转变为熔透良好。此外,焊缝组织明显均匀化,一方面焊缝电弧区和激光区内奥氏体的Cr元素差异降低,另一方面电弧区和激光区的晶粒尺寸差显著降低。交变磁场提高了接头焊缝的抗腐蚀性能,提高了自腐蚀电位,降低了自腐蚀电流密度,焊缝腐蚀速率减慢,点蚀坑密度显著减小。研究表明,对于激光-电弧复合焊,磁场的引入有利于提高熔透能力和焊缝均匀化,改善焊缝的成形和腐蚀性能。 展开更多
关键词 316l不锈钢 激光-电弧复合焊接 磁场辅助 腐蚀性能
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激光-等离子弧复合沉积316L不锈钢的组织及性能
3
作者 赵宇辉 贺晨 +1 位作者 赵吉宾 张宏伟 《热加工工艺》 北大核心 2025年第1期109-113,共5页
为了验证激光-等离子弧/复合沉积成形工艺的可行性,首先采用等离子弧增材制造后,在其基础上采用激光沉积工艺复合成形了316L块体试样。采用光学显微镜、扫描电镜、显微硬度仪、拉伸试验机等设备,研究了不同沉积层位置的宏观形貌、微观... 为了验证激光-等离子弧/复合沉积成形工艺的可行性,首先采用等离子弧增材制造后,在其基础上采用激光沉积工艺复合成形了316L块体试样。采用光学显微镜、扫描电镜、显微硬度仪、拉伸试验机等设备,研究了不同沉积层位置的宏观形貌、微观组织特征、力学性能、断口形貌等。结果表明:等离子弧沉积成形试验的沉积层厚度是激光沉积层的3倍以上。等离子弧沉积层内组织显著粗化,二次枝晶发达,而激光沉积层的硬度高于等离子弧沉积层;两种工艺沉积层形成了良好的冶金结合,界面热影响区厚度小于100μm。虽然,激光-等离子弧复合工艺可以实现316L复合沉积成形,与等离子弧沉积工艺相比,沉积效率有一定优势,但是,复合工艺成形试样的强度和伸长率等性能参数低于等离子弧沉积成形试样。 展开更多
关键词 激光-等离子弧复合成形 316l不锈钢 微观组织 力学性能
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316L(N)-IG锻件Arc TIG焊接接头的组织和力学性能研究
4
作者 王开松 许昌军 +5 位作者 胡庆生 彭学兵 胡晓月 赵君煜 姜娟 任伟 《热加工工艺》 北大核心 2025年第6期134-137,141,共5页
诊断屏蔽模块是国际热核聚变实验反应堆(ITER)诊断窗口插件的核心部件,其水循环回路盖板采用能一次焊透7 mm且焊缝背面无飞溅的自动Arc TIG进行焊接,其与传统TIG焊接相比,焊接电流较大。为了研究大电流对Arc TIG焊接接头显微组织和力学... 诊断屏蔽模块是国际热核聚变实验反应堆(ITER)诊断窗口插件的核心部件,其水循环回路盖板采用能一次焊透7 mm且焊缝背面无飞溅的自动Arc TIG进行焊接,其与传统TIG焊接相比,焊接电流较大。为了研究大电流对Arc TIG焊接接头显微组织和力学性能的影响,从而为产品生产提供可靠的焊接参数,采用7 mm厚316L(N)-IG(IG是ITER Grade的简写)奥氏体不锈钢锻件作为研究对象,进行Arc TIG焊接试验。结果表明,焊缝为单一的奥氏体相,并未发现裂纹缺陷;焊接接头室温和高温条件下的抗拉强度均大于316L(N)-IG锻件最低设计值,试样被弯曲180°后,焊缝表面未出现任何裂纹;室温下焊缝和热影响区冲击吸收功均大于60 J,断口呈现韧性断裂模式,且SEM分析发现断口处具有细小的韧窝,表现出良好的冲击韧性。 展开更多
关键词 国际热核聚变实验反应堆 316l(N)-IG 自动Arc TIG焊接 大焊接电流 显微组织 力学性能
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泡沫FeSiB/316L复合材料制备及压缩吸能特性
5
作者 余金桂 韩春柳 章桥新 《材料科学与工艺》 北大核心 2025年第4期22-33,共12页
为了制备高强度、轻质泡沫钢材料,并提高其在吸能方面的性能。本文以FeSiB为第二相增强相,以316L不锈钢粉与不同质量分数(0%、5%、10%、15%)FeSiB粉的混合粉末作为原料、无水CaCl_(2)颗粒为造孔剂,采用粉末冶金烧结-溶解法制备泡沫FeSiB... 为了制备高强度、轻质泡沫钢材料,并提高其在吸能方面的性能。本文以FeSiB为第二相增强相,以316L不锈钢粉与不同质量分数(0%、5%、10%、15%)FeSiB粉的混合粉末作为原料、无水CaCl_(2)颗粒为造孔剂,采用粉末冶金烧结-溶解法制备泡沫FeSiB/316L复合材料。利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对试样进行微观组织结构分析,并对试样进行轴向准静态压缩测试,分析讨论了不同质量分数的FeSiB对泡沫钢压缩变形行为和吸能特性的影响。研究表明:泡沫FeSiB/316L复合材料孔结构多为不规则形状且分布均匀;当FeSiB添加量在0%~15%时,随着FeSiB含量的增加,复合材料的压缩强度从42.61 MPa开始逐步提高,最高达到100.26 MPa;阐明了材料力学性能的增强机理,主要归因于晶粒细化和第二相析出强化的叠加效应,且第二相析出强化起决定性作用;随着FeSiB含量的增加,复合材料的能量吸收值逐步增大,当应变量为10%~40%时,孔隙率为63.32%的15%泡沫FeSiB/316L复合材料,其单位体积的能量吸收值约为泡沫铝的7~8倍,这表明其具有更加优良的吸能特性;随着FeSiB含量的增加,复合材料的理想吸能效率逐步提高,最高可达0.77,表明泡沫FeSiB/316L复合材料相较于纯316L泡沫钢更接近于理想的吸能材料。 展开更多
关键词 泡沫FeSiB/316l复合材料 粉末冶金 造孔剂 压缩强度 吸能
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基于修正固有应变法的选区激光熔化成型316L钢块体残余应力预测 被引量：1
6
作者 张博 耿鲁阳 +2 位作者 彭亚伟 王小威 巩建鸣 《南京工业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期56-65,共10页
选区激光熔化(SLM)制造过程中极高的温度梯度及快速熔化凝固现象会在部件中产生复杂的残余应力分布,进而导致部件的变形、开裂,以及使用中的提前失效。因此,对SLM成型零件的残余应力预测至关重要。将修正固有应变(MIS)法用于SLM成型316... 选区激光熔化(SLM)制造过程中极高的温度梯度及快速熔化凝固现象会在部件中产生复杂的残余应力分布,进而导致部件的变形、开裂,以及使用中的提前失效。因此,对SLM成型零件的残余应力预测至关重要。将修正固有应变(MIS)法用于SLM成型316L钢块体的残余应力预测。首先,采用热-力顺序耦合方法建立SLM成型的详细模型,从计算结果中提取固有应变并验证其准确性;随后,基于修正固有应变法建立10 mm×10 mm×10 mm的316L钢块体模型,模型由20个元层构成,每个元层中包含数个真实物理层;最后,通过逐层激活元层,并加载固有应变来模拟选区激光熔化成型过程,得到块体的应力-应变分布。以相同的工艺参数实际打印同尺寸的316L钢块体,使用X线衍射(XRD)法对块体的残余应力进行测量。结果表明:与XRD测量数据对比,修正固有应变法能够在较短时间内有效预测SLM成型316L钢块体的残余应力。 展开更多
关键词 316l钢 选区激光熔化(SLM) 固有应变 残余应力 元层
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Si含量对316L不锈钢激光熔覆层凝固行为和显微组织的影响 被引量：2
7
作者 古青 包海斌 +5 位作者 王永强 冯敏敏 董刚 尤涵潇 杨高林 姚建华 《表面技术》 北大核心 2025年第5期167-175,共9页
目的研究Si元素含量对316L不锈钢激光熔覆层凝固行为和显微组织的影响。方法利用LDF400-2000光纤耦合半导体激光器和ABB机械手组成的激光熔覆系统,在316L不锈钢基体上制备Si元素的质量分数分别为0.8%、1.6%的316L激光熔覆层。使用金相... 目的研究Si元素含量对316L不锈钢激光熔覆层凝固行为和显微组织的影响。方法利用LDF400-2000光纤耦合半导体激光器和ABB机械手组成的激光熔覆系统,在316L不锈钢基体上制备Si元素的质量分数分别为0.8%、1.6%的316L激光熔覆层。使用金相显微镜、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)、透射电镜(TEM)和维氏硬度计,分别从激光束扫描方向(SD)和切向(TD)分析熔覆层的微观组织、晶粒取向、织构和显微硬度。结果在SD方向,0.8%-Si熔覆层的中下部晶粒呈垂直于底部界面的柱状生长趋势,而顶部晶粒则呈胞状,1.6%-Si熔覆层晶粒的生长模式与0.8%-Si熔覆层类似,但取向更随机。在TD方向,0.8%-Si熔覆层晶粒呈外延状,取向为<100>方向,而1.6%-Si熔覆层则为<111>方向。与0.8%-Si熔覆层相比,1.6%-Si熔覆层内小角度晶界占比更高,超过了50%,在晶粒内部可见被位错缠绕的亚微米颗粒,其硬度也从0.8%-Si熔覆层的199.7HV0.3提升到212.2HV0.3。结论Si元素的含量对激光熔覆316L凝固行为和组织有着显著影响,改变了熔覆层的凝固模式,使组织结构由粗大外延生长的树枝晶转变为沿温度梯度方向生长的细小晶粒。 展开更多
关键词 激光熔覆 SI元素 316l 凝固组织 晶粒细化
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WC粒度配比对316L激光熔覆层耐磨/抗冲击性能的影响 被引量：1
8
作者 董刚 王敏捷 +6 位作者 古青 包海斌 王永强 冯敏敏 迟一鸣 张群莉 姚建华 《表面技术》 北大核心 2025年第1期205-217,共13页
目的通过调控熔覆层的凝固组织,在提升316L激光熔覆层耐磨性的同时,减小添加WC颗粒对冲击韧性的削弱。方法将316L粉末与WC颗粒球磨混合,采用激光熔覆技术,在316L钢基体表面制备3种质量分数为30%的不同WC粒度(75~150μm颗粒的WC(L)组,25... 目的通过调控熔覆层的凝固组织,在提升316L激光熔覆层耐磨性的同时,减小添加WC颗粒对冲击韧性的削弱。方法将316L粉末与WC颗粒球磨混合,采用激光熔覆技术,在316L钢基体表面制备3种质量分数为30%的不同WC粒度(75~150μm颗粒的WC(L)组,25~45μm颗粒的WC(S)组,混合粗细粒度颗粒的WC(L/S)组)增强的合金复合涂层。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪等对复合涂层的微观组织和物相进行分析,并使用摩擦磨损试验机和冲击韧性试验机测试室温下的摩擦磨损和冲击韧性。结果混合粒度WC颗粒在316L熔覆层中的使用能有效减少大粒径WC颗粒在凝固过程中的沉降现象,提升了颗粒分布均匀性,平均自由粒子间距离(λ)从WC(L)组的230μm减至WC(L/S)组的160μm,降低了30.43%。根据电子背散射衍射(EBSD)结果可知,WC颗粒及其分解产物在凝固过程中能够阻碍晶粒长大,并提供非均质形核点,从而细化晶粒。熔覆层的摩擦磨损性能随着WC颗粒粒度的变化而变化,WC(L/S)组熔覆层的磨损体积仅为无WC组的3.33%,WC(L)组体积损失率的76.60%,WC(S)组体积损失率的73.02%。混合粒度WC的使用降低了WC颗粒对熔覆层韧性的削弱,在相同质量分数下,WC(L/S)组熔覆层的冲击功分别为WC(L)组的104.86%,为WC(S)组的117.97%。结论在使用微米尺寸WC颗粒且质量分数均为30%时,WC颗粒的粒度配比对熔覆层的摩擦磨损性能和冲击韧性均有显著影响,其中粗、细混合的粒度配比是一种较好的选择。 展开更多
关键词 激光熔覆 316l 碳化钨 粒度 耐磨性能 冲击韧性
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轴面单道多层激光熔覆316L不锈钢温度场与应力场数值模拟研究 被引量：1
9
作者 张万顺 唐清春 +2 位作者 潘文俊 马泽星 胡甜 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第6期43-50,共8页
为了探究在轴面上激光增材制造熔覆层残余应力分布,减小残余应力对工件性能的影响,通过数值模拟方法,探讨基于轴面的单道多层激光熔覆316L不锈钢过程中的温度场和应力场分布规律。首先,以某空心圆柱为基底,利用有限元分析软件建立了激... 为了探究在轴面上激光增材制造熔覆层残余应力分布,减小残余应力对工件性能的影响,通过数值模拟方法,探讨基于轴面的单道多层激光熔覆316L不锈钢过程中的温度场和应力场分布规律。首先,以某空心圆柱为基底,利用有限元分析软件建立了激光熔覆的三维数值模型。其次,通过模拟计算,分析了激光功率和扫描速度等工艺参数对温度场分布的影响,并研究了熔覆过程中热应力的产生和演变规律。结果表明,扫描速度对工件最高温度的影响要比激光功率大,并且选取较低的激光功率或较高的扫描速度可以有效减小残余应力。随着扫描层数的增加,外层的温度梯度会越来越大,从而形成更大的残余应力。在激光功率800 W、扫描速度15 mm/s时,工件的残余应力和变形量最小。为优化激光熔覆工艺参数、提高熔覆层性能提供了理论指导,并为进一步的实验研究奠定了基础。 展开更多
关键词 激光增材制造 316l不锈钢 曲面基地 温度场 残余应力与变形 数值模拟
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316L不锈钢表面激光送丝熔覆钴基合金工艺及耐磨性能研究
10
作者 姚张富博 李振岗 +6 位作者 郭洋 朱彤 何芬 毛桂军 张玉胜 张红涛 张建勋 《热加工工艺》 北大核心 2025年第14期134-141,共8页
采用激光送丝熔覆技术在316L不锈钢基板上制备了Stellite6钴基合金层,分析了熔覆层成形、稀释率、微观组织、化学成分、显微硬度以及耐磨性能等。结果表明,采用两层激光熔覆工艺可以保证熔覆层成形良好,稀释率低于5%且较为均匀。熔覆层... 采用激光送丝熔覆技术在316L不锈钢基板上制备了Stellite6钴基合金层,分析了熔覆层成形、稀释率、微观组织、化学成分、显微硬度以及耐磨性能等。结果表明,采用两层激光熔覆工艺可以保证熔覆层成形良好,稀释率低于5%且较为均匀。熔覆层微观组织为枝晶状的富Co固溶体与网状的共晶碳化物组成的亚共晶组织,两层熔覆的顶部网状碳化物相比底层更多。两层熔覆工艺使得熔覆层纵向显微硬度呈阶梯式上升,在1.8 mm厚后趋于稳定,熔覆层表面沿横向的显微硬度较为均匀,在450~550 HV。两层熔覆工艺的耐磨性能最好,摩擦系数为0.37,失重较基体减少了53.9%,其磨损机制由基体的粘着磨损主导转变为磨粒磨损主导。 展开更多
关键词 激光熔覆 钴基合金 316l不锈钢 耐磨性能
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硬质合金刀具直角切削316L不锈钢表面黏附与黏附机理的研究
11
作者 黄宗锐 刘战强 +2 位作者 赵金富 王兵 蔡玉奎 《工具技术》 北大核心 2025年第10期41-47,共7页
316L不锈钢在加工过程中容易发生黏附,影响刀具寿命与工件表面的加工质量。本文采用单因素实验,改变切削速度与未变形切屑厚度,分析切削过程中的切削温度、切削力,观测切削后的工件表面,探究硬质合金刀具直角切削316L不锈钢时影响加工... 316L不锈钢在加工过程中容易发生黏附,影响刀具寿命与工件表面的加工质量。本文采用单因素实验,改变切削速度与未变形切屑厚度,分析切削过程中的切削温度、切削力,观测切削后的工件表面,探究硬质合金刀具直角切削316L不锈钢时影响加工表面黏附的因素与黏附机理,并采用黏附体积来判定黏附程度。结果表明:黏附体积随未变形切屑厚度的增大而增大;当未变形切屑厚度一定时,切削速度为1500 mm/s时,黏附体积最小;切削过程中存在3种黏附机制,分别为化学黏附、物理黏附与机械黏附,其中物理黏附是主要黏附机制;温度是影响黏附的主要因素,因此可以通过控制切削温度的方式降低黏附。 展开更多
关键词 黏附机理 316l不锈钢 切削力 切削温度
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316L不锈钢表面结构对负载Pd膜的氢渗透行为的影响
12
作者 冯应睿 吴有智 +3 位作者 乔丽 张学希 张弘 王鹏 《表面技术》 北大核心 2025年第12期229-238,共10页
目的目前针对金属支撑材料表面氧化结构对负载氢渗透Pd膜的微观结构与氢渗透行为影响的系统性研究较为匮乏,旨在系统探讨不同表面结构的316L不锈钢(SS316L)对负载Pd膜的氢渗透行为的影响。方法采用氩(Ar)离子刻蚀、机械抛光和热氧化等... 目的目前针对金属支撑材料表面氧化结构对负载氢渗透Pd膜的微观结构与氢渗透行为影响的系统性研究较为匮乏,旨在系统探讨不同表面结构的316L不锈钢(SS316L)对负载Pd膜的氢渗透行为的影响。方法采用氩(Ar)离子刻蚀、机械抛光和热氧化等方法处理SS316L表面,并利用非平衡磁控溅射技术在处理后的基底上沉积厚度相近的Pd膜。通过气相驱动渗透平台评估氢渗透性能,并结合扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、能谱分析(EDS)等方法,分析基底表面状态对Pd膜微观结构和氢渗透行为的影响。结果在400~550℃及100 kPa条件下,Ar离子刻蚀和机械抛光有效去除了基底表面的氧化膜,使其氢渗透通量显著提高。而热氧化处理基底样品的氢渗透通量最低。长期稳定性测试表明,未处理和热氧化基底负载Pd膜易出现气泡和剥离,而经Ar离子刻蚀和机械抛光处理的基底表现出更高的稳定性。对原始基底渗氢后失效区域的分析表明,氧化膜的存在是导致Pd膜失效的主要原因。结论基底表面氧化膜的存在会对氢原子的扩散形成阻抗,同时促使界面缺陷密度增加,降低了样品的氢渗透性能并诱发了Pd膜失效。优化表面处理(如Ar离子刻蚀和机械抛光)可有效提升样品的渗氢性能及Pd膜的服役稳定性,为Pd膜支撑材料的优化设计提供了理论依据和数据支持。 展开更多
关键词 钯膜 316l不锈钢 Ar离子刻蚀 热氧化处理 氢渗透行为 表面结构
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周期超声振动对316L不锈钢TIG焊缝成形及性能的影响
13
作者 胡明珠 陈琪昊 +3 位作者 杨志东 王云海 林三宝 浦娟 《焊接学报》 北大核心 2025年第8期55-65,共11页
为了弥补传统TIG焊接热输入大、组织和性能有待提升的问题,采用超声振动直接作用于母材的方法将周期超声引入熔池,研究了超声输入距离、超声施加时间及超声振幅对316L不锈钢TIG焊缝成形、组织、力学性能及耐腐蚀性能的影响规律,探讨了... 为了弥补传统TIG焊接热输入大、组织和性能有待提升的问题,采用超声振动直接作用于母材的方法将周期超声引入熔池,研究了超声输入距离、超声施加时间及超声振幅对316L不锈钢TIG焊缝成形、组织、力学性能及耐腐蚀性能的影响规律,探讨了周期超声振动对焊接效率提升的贡献.结果表明,超声输入距离对焊缝成形影响较大,当超声输入距离固定时,超声能量过大,出现焊穿现象;当超声输入距离逐渐增大时,焊缝熔宽减小且组织细化效果减弱;随超声施加时间的增大,焊缝深宽比呈增大趋势,当超声施加时间为0.5 s时,深宽比最大,比原始焊缝提高68.73%.合适的超声振幅可以同步提高焊接接头的强度和塑性,当超声振幅为20.5μm时,晶粒细化效果较明显,与无超声时相比,抗拉强度提高9.65%,断后伸长率和断面收缩率分别提高35.38%及11.22%,硬度及耐腐蚀性能明显改善.施加周期超声振动且焊接速度提升60 mm/min后,焊接接头力学性能仍有提升,表明施加周期超声振动有利于提高焊接效率. 展开更多
关键词 316l不锈钢 超声 TIG焊 力学性能
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不同应力比下316L/2Cr13多层不锈钢复合板高周疲劳行为研究
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作者 周鑫 马景平 +2 位作者 曹睿 蒋小霞 闫英杰 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第5期209-218,共10页
采用升降法与成组法对316L/2Cr13多层不锈钢复合板进行应力比R为-1、-0.5、0、0.1和0.5的室温高周疲劳试验,获得了316L/2Cr13多层不锈钢复合板的S-N曲线,并对断口及起裂原因进行了分析。结果表明:多层钢在不同应力比下S-N曲线出现明显... 采用升降法与成组法对316L/2Cr13多层不锈钢复合板进行应力比R为-1、-0.5、0、0.1和0.5的室温高周疲劳试验,获得了316L/2Cr13多层不锈钢复合板的S-N曲线,并对断口及起裂原因进行了分析。结果表明:多层钢在不同应力比下S-N曲线出现明显的水平段,有确定的疲劳极限。在同样的应力幅下,应力比越大,施加的平均应力越大,疲劳极限随着应力比的增加而降低。316L/2Cr13多层不锈钢复合板具有较高的强度与塑性。在循环载荷的加载过程中,多层钢通常会在脆性较高的2Cr13层起裂,且2Cr13层中铁素体相产生的滑移带是疲劳起裂的主要原因。在316L/2Cr13多层不锈钢复合板的断口中,由于316L层具有较好的塑性,可观察到大量的疲劳辉纹,而2Cr13层以脆性穿晶断裂为主。在拉-压循环载荷下,断口会出现大量的磨损面,且316L层磨损更为严重。 展开更多
关键词 316l/2Cr13多层不锈钢复合板 高周疲劳 应力比 断口形貌 开裂机理
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温压烧结316L不锈钢的耐NaCl热腐蚀行为
15
作者 刘孔忠 邢健 +1 位作者 张杰 李文生 《热加工工艺》 北大核心 2025年第19期145-149,154,共6页
采用温压成形和真空烧结技术制备316L不锈钢,研究了不同热腐蚀介质对烧结316L不锈钢热腐蚀行为的影响。利用扫描和激光共聚焦显微镜分析表征试样在500℃热腐蚀30 h后的腐蚀形貌。结合热腐蚀增重曲线、EPMA电子探针、X射线光电子能谱分... 采用温压成形和真空烧结技术制备316L不锈钢,研究了不同热腐蚀介质对烧结316L不锈钢热腐蚀行为的影响。利用扫描和激光共聚焦显微镜分析表征试样在500℃热腐蚀30 h后的腐蚀形貌。结合热腐蚀增重曲线、EPMA电子探针、X射线光电子能谱分析仪分析烧结不锈钢热腐蚀后的元素价态及氧化膜成分。结果表明:在500℃热腐蚀30 h后,不同腐蚀介质的热腐蚀程度不同,其中表面涂抹NaCl溶液的烧结不锈钢在H_(2)O、O_(2)和NaCl的协同作用下,表面腐蚀破坏最为严重,质量总增重达0.0132 g。表面覆盖干燥NaCl晶体层的烧结不锈钢在O_(2)和NaCl作用下,表面腐蚀相对轻微、质量总增重达0.0045 g;大气暴露热蚀的烧结不锈钢表面腐蚀破坏最为轻微,质量总增重约0.0016 g。 展开更多
关键词 温压成形 真空烧结 316l不锈钢 热腐蚀 腐蚀机理
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316L不锈钢选区激光熔化工艺参数对成形温度场影响的数值模拟研究
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作者 张恒 余小鲁 《精密成形工程》 北大核心 2025年第8期150-160,共11页
目的解决传统依靠经验获取316L不锈钢选区激光熔化制件最优打印参数耗时久、成本高、精确度低的问题。方法运用有限元分析方法,构建包含传热方程、边界条件、相变潜热处理等要素的模型,对不同工艺参数下316L不锈钢选区激光熔化过程中的... 目的解决传统依靠经验获取316L不锈钢选区激光熔化制件最优打印参数耗时久、成本高、精确度低的问题。方法运用有限元分析方法,构建包含传热方程、边界条件、相变潜热处理等要素的模型,对不同工艺参数下316L不锈钢选区激光熔化过程中的温度场展开研究。研究涵盖单层单道、单层多道及单道多层粉床模型,深入分析激光功率、扫描速度和扫描间距对熔池温度的影响。结果当激光功率过高或扫描速度较低时,熔池最高温度超过材料沸点,冷却速率绝对值随激光功率和扫描速度的升高而增加。熔池预热范围随激光扫描的进行而扩大,当扫描间距为100μm时较理想。层数的增加使最高温度上升。模拟结果显示,激光功率200 W、扫描速度900 mm/s是选区激光熔化30μm层厚316L不锈钢的最优参数组合,与企业现行打印参数基本保持一致。结论通过有限元分析明晰了工艺参数对316L不锈钢选区激光熔化成形温度场的影响规律,模拟结果与企业实际参数相近,验证了模型的有效性和研究方法的可行性,实现了研究目标,为打印参数优化提供了理论支撑。 展开更多
关键词 316l不锈钢 选择性激光熔化 工艺参数 数值模拟 温度场
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不同温度下316L不锈钢拉伸晶体塑性有限元分析
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作者 吴梓境 张威 周昌玉 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第7期192-199,共8页
基于晶体塑性本构理论,采用Voronoi方法构建了316L不锈钢的代表性体积单元,分析了网格尺寸对模拟结果的影响。通过拟合不同温度下316L不锈钢的拉伸曲线,确定了模型参数与温度的数学关系,并利用其他温度下的拉伸数据验证了晶体塑性模型... 基于晶体塑性本构理论,采用Voronoi方法构建了316L不锈钢的代表性体积单元,分析了网格尺寸对模拟结果的影响。通过拟合不同温度下316L不锈钢的拉伸曲线,确定了模型参数与温度的数学关系,并利用其他温度下的拉伸数据验证了晶体塑性模型的准确性。随后进行了参数敏感性分析,以探讨不同参数对拉伸曲线的影响。结果表明,晶体塑性本构模型能够较为准确地模拟316L不锈钢的单轴拉伸行为,通过建立模型参数与温度的定量关系,可以实现不同温度下材料变形行为的模拟。参数敏感性分析表明,参数C_(11)和τ_(0)分别对材料的弹性阶段和塑性阶段有显著影响。 展开更多
关键词 晶体塑性 316l不锈钢 拉伸 参数敏感性
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316L+Q345R双金属复合板压力容器的点蚀
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作者 陈庆国 谭川江 +2 位作者 童根 宋成立 王瑶 《腐蚀与防护》 北大核心 2025年第3期43-47,共5页
通过在316L不锈钢+Q345R碳钢双金属复合板上预制不同深度的点蚀坑,探讨在典型CO_(2)腐蚀条件下点蚀坑的发展。结果表明:预制的点蚀坑处于不锈钢层时,腐蚀较轻微,未萌生新的点蚀;当点蚀坑底部触及碳钢层时,碳钢优先发生腐蚀,形成孔洞,点... 通过在316L不锈钢+Q345R碳钢双金属复合板上预制不同深度的点蚀坑,探讨在典型CO_(2)腐蚀条件下点蚀坑的发展。结果表明:预制的点蚀坑处于不锈钢层时,腐蚀较轻微,未萌生新的点蚀;当点蚀坑底部触及碳钢层时,碳钢优先发生腐蚀,形成孔洞,点蚀速率达到3.911 mm/a,点蚀坑底部附着了一层不均匀且较薄的腐蚀产物,其成分主要为FeCO_(3);当点蚀坑完全穿透至碳钢层时,碳钢层优先发生腐蚀并向周围不断扩大,形成凹凸不平的金属损失形貌,点蚀速率达到4.954 mm/a,点蚀坑底部附着了一层较厚且相对紧密的腐蚀产物,其成分主要是FeCO_(3)。由此表明,该双金属复合板表面一旦形成穿透至不锈钢层的点蚀,将会引发显著的电偶腐蚀,碳钢层优先腐蚀并向周围快速扩展,从而危及复合板的承压性能。 展开更多
关键词 316l不锈钢 双金属复合板 点蚀 电偶腐蚀
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激光功率对316L/Al_(2)O_(3)熔覆层耐磨耐蚀性能的影响
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作者 冯玉坤 董会 +3 位作者 张永杰 李鹏宇 张三齐 杨紫辰 《表面技术》 北大核心 2025年第7期151-161,共11页
目的针对316L不锈钢激光熔覆层存在的耐磨性不足问题,基于激光功率参数及硬质相Al_(2)O_(3)颗粒共同优化熔覆层性能,制备同时具有低稀释率、高耐磨性及高耐腐蚀性的316L熔覆层,为轨道交通、石油石化等领域提供高性能表面改性解决方案。... 目的针对316L不锈钢激光熔覆层存在的耐磨性不足问题,基于激光功率参数及硬质相Al_(2)O_(3)颗粒共同优化熔覆层性能,制备同时具有低稀释率、高耐磨性及高耐腐蚀性的316L熔覆层,为轨道交通、石油石化等领域提供高性能表面改性解决方案。方法通过调整热输入量及添加Al_(2)O_(3)陶瓷颗粒的方式制备复合熔覆层,采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对316L/Al_(2)O_(3)(质量分数为6%)复合熔覆层的微观结构及成分进行观察,使用显微硬度计评估其硬度,采用摩擦磨损试验仪测试其耐磨性能,应用电化学工作站测定其耐蚀性能。通过这些方法,系统分析不同激光功率条件下熔覆层的特性。结果相较于其他功率条件,在激光功率800 W条件下,316L/Al_(2)O_(3)(质量分数为6%)复合熔覆层展现出更佳的综合性能,且显著优于单一的316L熔覆层;该熔覆层内部无明显缺陷,稀释率约为9.6%,仅为316L熔覆层稀释率的50.8%;物相分析结果显示,复合熔覆层主要由铁素体、奥氏体和少量Al_(2)O_(3)组成;在800 W激光功率条件下,Al_(2)O_(3)颗粒的熔化程度最优;其硬度提升了100%以上,摩擦因数降低了25%,耐磨性提升了24倍左右;该熔覆层的电化学自腐蚀电位(Ecorr)为-340 mV,自腐蚀电流密度(Jcorr)为0.96μA/cm^(2),相较于单一316L熔覆层的自腐蚀电位高出151 mV,自腐蚀电流密度(6.64μA/cm^(2))降低了85.4%。结论通过添加Al_(2)O_(3)和调整热输入量,能够有效控制熔覆层的稀释率,显著提升熔覆层的耐磨耐蚀性能。 展开更多
关键词 激光熔覆 316l/Al_(2)O_(3)熔覆层 激光功率 稀释率 耐磨耐蚀性能
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基于316L不锈钢/高锰钢复合板热变形行为建立的本构方程
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作者 苏官正 李华英 +3 位作者 宋耀辉 赵明 赵广辉 乔进朝 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第3期229-238,共10页
利用Gleeble-3800热模拟试验机,在950~1150℃的变形温度和0.01、0.1、1 s^(-1)的应变速率条件下,对316L不锈钢/高锰钢复合板进行单道次高温压缩复合实验,绘制了真应力-真应变曲线,同时构建了流变应力本构方程模型,探究了应力、应变速率... 利用Gleeble-3800热模拟试验机,在950~1150℃的变形温度和0.01、0.1、1 s^(-1)的应变速率条件下,对316L不锈钢/高锰钢复合板进行单道次高温压缩复合实验,绘制了真应力-真应变曲线,同时构建了流变应力本构方程模型,探究了应力、应变速率和热变形温度等因素对材料热变形能力的影响。结果表明,构建的本构方程模型精度很高;在热压缩过程中当温度一定时,316L不锈钢/高锰钢的流动应力值随着应变速率的升高而增大;当应变速率一定时,流动应力值随温度的升高而减小;通过对显微组织的分析,获得了316L不锈钢/高锰钢最优的热加工窗口为:变形温度1150℃,应变速率为1 s^(-1)。 展开更多
关键词 316l不锈钢/高锰钢 本构方程 热变形行为
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