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不同表面改性对超强耐热航空齿轮钢弯曲疲劳性能影响
1
作者
朱文林
唐鑫
+4 位作者
朱如鹏
贺自强
李发家
陆凤霞
杨长树
《湖南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第4期195-203,共9页
以超强耐热航空齿轮钢12Co14Ni6Cr5Mo4VNb圆柱齿轮为研究对象,采用高频脉冲法开展了不同表面改性齿轮弯曲疲劳性能试验研究,通过试验数据处理及轮齿失效机理分析,揭示了不同表面改性对超强耐热航空齿轮钢齿轮承载性能影响规律.研究结果...
以超强耐热航空齿轮钢12Co14Ni6Cr5Mo4VNb圆柱齿轮为研究对象,采用高频脉冲法开展了不同表面改性齿轮弯曲疲劳性能试验研究,通过试验数据处理及轮齿失效机理分析,揭示了不同表面改性对超强耐热航空齿轮钢齿轮承载性能影响规律.研究结果表明:普通喷丸对超强耐热航空齿轮钢齿轮表面无明显强化效果,超强喷丸能够显著提高超强耐热航空齿轮钢齿轮表面残余压应力,相对于普通喷丸齿轮,超强喷丸齿轮弯曲疲劳极限提高了36.04%;超强耐热航空齿轮钢齿轮对齿面粗糙度敏感性较强,粗糙度Ra≤0.2的齿轮较粗糙度0.3≤Ra≤0.4的齿轮弯曲疲劳极限提高了16.58%;弯曲疲劳试验齿轮渗碳层近表面组织为高碳马氏体和细小弥散的颗粒状碳化物,并随渗层深度增加逐渐向超低碳板条马氏体过渡;试验齿轮失效模式均为轮齿疲劳断裂,断口上可见清晰疲劳条带,超强喷丸齿轮疲劳裂纹全部萌生于齿根圆角亚表面,普通喷丸齿轮疲劳裂纹大部分在齿根圆角表面萌生.
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关键词
超强耐热钢
表面改性
残余压应力
弯曲疲劳
失效机理
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职称材料
不同表面处理方法对9310钢弯曲疲劳性能的影响
2
作者
朱文林
李俊霖
+2 位作者
沈瑞
孙忠武
陆凤霞
《表面技术》
北大核心
2025年第9期214-224,共11页
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-1...
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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职称材料
题名
不同表面改性对超强耐热航空齿轮钢弯曲疲劳性能影响
1
作者
朱文林
唐鑫
朱如鹏
贺自强
李发家
陆凤霞
杨长树
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
中
国航
发
北京材料
研究
院
济南大学
机械
工程学院
出处
《湖南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第4期195-203,共9页
基金
国家科技重大专项资助项目(J2019-Ⅲ-0023-0067,30104040201)
国家自然科学基金资助项目(52075241)。
文摘
以超强耐热航空齿轮钢12Co14Ni6Cr5Mo4VNb圆柱齿轮为研究对象,采用高频脉冲法开展了不同表面改性齿轮弯曲疲劳性能试验研究,通过试验数据处理及轮齿失效机理分析,揭示了不同表面改性对超强耐热航空齿轮钢齿轮承载性能影响规律.研究结果表明:普通喷丸对超强耐热航空齿轮钢齿轮表面无明显强化效果,超强喷丸能够显著提高超强耐热航空齿轮钢齿轮表面残余压应力,相对于普通喷丸齿轮,超强喷丸齿轮弯曲疲劳极限提高了36.04%;超强耐热航空齿轮钢齿轮对齿面粗糙度敏感性较强,粗糙度Ra≤0.2的齿轮较粗糙度0.3≤Ra≤0.4的齿轮弯曲疲劳极限提高了16.58%;弯曲疲劳试验齿轮渗碳层近表面组织为高碳马氏体和细小弥散的颗粒状碳化物,并随渗层深度增加逐渐向超低碳板条马氏体过渡;试验齿轮失效模式均为轮齿疲劳断裂,断口上可见清晰疲劳条带,超强喷丸齿轮疲劳裂纹全部萌生于齿根圆角亚表面,普通喷丸齿轮疲劳裂纹大部分在齿根圆角表面萌生.
关键词
超强耐热钢
表面改性
残余压应力
弯曲疲劳
失效机理
Keywords
super heat-resistant steel
surface modification
residual compressive stress
bending fatigue
failure mechanism
分类号
V252.1 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
不同表面处理方法对9310钢弯曲疲劳性能的影响
2
作者
朱文林
李俊霖
沈瑞
孙忠武
陆凤霞
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
出处
《表面技术》
北大核心
2025年第9期214-224,共11页
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)。
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。
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
Keywords
surface wear
carburizing treatment
chrome plating
spraying tungsten carbide
bending fatigue limit
fatigue crack
分类号
TG178 [金属学及工艺—金属表面处理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
不同表面改性对超强耐热航空齿轮钢弯曲疲劳性能影响
朱文林
唐鑫
朱如鹏
贺自强
李发家
陆凤霞
杨长树
《湖南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
不同表面处理方法对9310钢弯曲疲劳性能的影响
朱文林
李俊霖
沈瑞
孙忠武
陆凤霞
《表面技术》
北大核心
2025
0
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职称材料
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