富Co-layers硬质合金表面渗氮处理微观结构和性能研究 被引量：2

1

作者 弓满锋 隋广洲 +4 位作者 连海山 李明圣 莫德云 陈健 伍尚华 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期56-61,81,共7页

采用两步法烧结工艺制备了表面富Co-layers硬质合金和表面富Ti基硬质相层硬质合金,对比研究了氮化处理前后硬质合金表面微观形貌、生成相和力学性能的差异。研究表明:真空条件下烧结可在试样表层生成约20μm厚的Co-layers,该层中不含立... 采用两步法烧结工艺制备了表面富Co-layers硬质合金和表面富Ti基硬质相层硬质合金,对比研究了氮化处理前后硬质合金表面微观形貌、生成相和力学性能的差异。研究表明:真空条件下烧结可在试样表层生成约20μm厚的Co-layers,该层中不含立方碳化物相,微观结构分析发现试样表面呈现山丘形貌且具有金属亮银色光泽,可用于修复试样表面缺陷,如微观裂纹、孔洞等,并且改善硬质合金表面韧性和提高涂层与基体之间的界面结合强度。氮化处理可在合金表面原位生成富含细晶粒的TiN相层,层厚约1μm,微观结构分析发现该层呈金色或棕色,表面较为平整。通过性能对比分析发现渗氮虽然导致试样密度小幅降低,但是可显著改善晶粒尺寸分布不均和增加表层硬质相中的微应变,能够在提高表面硬度的同时依然保持较高韧性,同时可有效改善硬质合金的刀具耐磨性和使用寿命。 展开更多

关键词 硬质合金 硬质相 渗氮 微观结构 力学性能

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5Cr5MoWSi钢表面改性及其摩擦学性能研究 被引量：4

2

作者 莫德云 弓满锋 +1 位作者 吴合槟 宋日汉 《机械设计与制造》 北大核心 2020年第12期95-99,共5页

采用不同的固体渗碳热处理工艺对5Cr5MoWSi钢进行表面改性处理,利用维氏显微硬度计测量试样表面硬度,结合压痕形貌分析优选具有较好综合性能的实验方案,进而通过不同载荷下的往复式干摩擦磨损试验,对比处理前后试样的耐磨性能,并结合SEM... 采用不同的固体渗碳热处理工艺对5Cr5MoWSi钢进行表面改性处理,利用维氏显微硬度计测量试样表面硬度,结合压痕形貌分析优选具有较好综合性能的实验方案,进而通过不同载荷下的往复式干摩擦磨损试验,对比处理前后试样的耐磨性能,并结合SEM和XRD等对试样磨损前后表面形貌、物相及摩擦磨损机理变化进行了系统研究。研究结果表明:经P2号实验方案(预热升温1.5h至650℃,保温透烧0.5h,渗碳升温1.5h至1010℃保温渗碳0.5h,空冷至常温)渗碳热处理后的5Cr5MoWSi钢硬度达到862HV10kgf,较热处理前试样表面硬度提高了46%;进一步分析发现该材料磨损机理主要表现为黏着磨损和磨粒磨损;不同载荷下的平均摩擦系数和磨损率相比较于热处理前试样相关性能分别下降约7.8%和约85.7%,说明该热处理工艺不仅能够显著提高5Cr5MoWSi钢表面硬度,而且进一步增强材料耐磨擦磨损性能,材料使用寿命有较大提高。 展开更多

关键词 5Cr5MoWSi钢 摩擦磨损 渗碳表面改性 维氏显微硬度

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添加TiC和Cr_3C_2对超细WC-8Co硬质合金微观结构和性能的影响 被引量：13

3

作者 陈健 弓满锋 +2 位作者 刘伟 曾俊杰 伍尚华 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1336-1341,共6页

在WC-8Co硬质合金中添加不同含量的TiC和Cr3C2,用X射线衍射、扫描电镜分析了添加微量的TiC与Cr3C2对WC-8Co硬质合金微观结构的影响,通过硬度和断裂韧性测试,研究了TiC与Cr3C2含量对材料力学性能的影响。实验结果表明:添加适量TiC和Cr3C... 在WC-8Co硬质合金中添加不同含量的TiC和Cr3C2,用X射线衍射、扫描电镜分析了添加微量的TiC与Cr3C2对WC-8Co硬质合金微观结构的影响,通过硬度和断裂韧性测试,研究了TiC与Cr3C2含量对材料力学性能的影响。实验结果表明:添加适量TiC和Cr3C2能使超细硬质合金中WC晶粒尺寸细小且晶粒分布更为均匀,微观结构得以优化,从而改善硬质合金力学性能。此外,添加微量TiC能起到细化WC晶粒的作用,提高合金硬度,而添加Cr3C2能够显著抑制硬质合金中硬脆Co6W6C相的形成,从而改善合金的断裂韧性。 展开更多

关键词 WC-8Co TIC CR3C2 微观结构 力学性能

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氧化钇稳定氧化锆涂层界面剪切应力分析及其界面剪切强度的测定 被引量：1

4

作者 弓满锋 乔生儒 梅芳 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1040-1045,共6页

涂层与基体材料结合时,界面结合状态将最终决定涂层使用性能,界面应力又直接影响着涂层强度属性。基于界面约束和均匀应变理论模型,推导出涂层界面剪切应力计算公式。同时,该公式可用于计算涂层界面剪切强度。通过实验进一步验证了理论... 涂层与基体材料结合时,界面结合状态将最终决定涂层使用性能,界面应力又直接影响着涂层强度属性。基于界面约束和均匀应变理论模型,推导出涂层界面剪切应力计算公式。同时,该公式可用于计算涂层界面剪切强度。通过实验进一步验证了理论分析的正确性和实验测试方法的有效性。利用分区不同膜厚单轴拉伸法测得氧化钇稳定氧化锆涂层的界面剪切强度,且这种方法有助于进一步分析涂层厚度与强度属性之间的关系。 展开更多

关键词 涂层 界面 应力 拉伸 强度

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气膜结构对长光栅刻制气浮平台气膜特性的影响 被引量：3

5

作者 莫德云 马平 弓满锋 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期101-106,共6页

为满足长光栅刻制气浮平台的设计要求,通过建立气浮导轨上气膜面的有限元模型,以承载能力、耗气量及流场"死区"速度作为性能指标,分析不同的节流器和均压槽形式对气浮导轨气膜特性的影响。结果表明:不同的导轨结构会造成压力... 为满足长光栅刻制气浮平台的设计要求,通过建立气浮导轨上气膜面的有限元模型,以承载能力、耗气量及流场"死区"速度作为性能指标,分析不同的节流器和均压槽形式对气浮导轨气膜特性的影响。结果表明:不同的导轨结构会造成压力场特性发生变化,进而影响气膜承载力、死区速度及耗气量;3×3节流器王字型均压槽的结构形式能有效提高承载能力,消除速度死区,且耗气量未明显增加,该结构能满足长光栅刻制对气浮平台长时间工作的要求。 展开更多

关键词 气浮平台 承载力 速度死区 耗气量

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闭式T形工作台结合面结构对气浮导轨性能的影响 被引量：3

6

作者 莫德云 马平 弓满锋 《机械设计与制造》 北大核心 2015年第7期211-214,共4页

闭式T形工作台在加工过程中选择不同的工艺方法导致结合面结构变化对气浮导轨性能的影响是不容忽视的。通过建立一体式和组合式两种结构的气浮导轨气膜面有限元模型,对其压力场分布、承载力、刚度和耗气量进行分析、对比。通过分析发现... 闭式T形工作台在加工过程中选择不同的工艺方法导致结合面结构变化对气浮导轨性能的影响是不容忽视的。通过建立一体式和组合式两种结构的气浮导轨气膜面有限元模型,对其压力场分布、承载力、刚度和耗气量进行分析、对比。通过分析发现:砂轮越程槽会影响气膜结合面处的压力场分布,进而造成导轨承载能力的变化,但对耗气量的影响并不明显;与一体式导轨结构相比,组合式导轨结构明显提高了各气膜及导轨的承载力。结果表明:使用组合式的结合面结构形式不但能降低加工难度和材料成本,还能获得较大的承载力。 展开更多

关键词 气浮工作台 有限元 承载力 刚度 耗气量

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超声压缩生物质驱动电源的设计 被引量：2

7

作者 莫远东 于兆勤 +1 位作者 莫德云 连海山 《机械设计与制造》 北大核心 2017年第4期115-117,121,共4页

设计了一款应用于生物质压缩领域,以FPGA为控制核心,具有功率可调和频率自动跟踪功能的数字化超声电源。电源硬件电路采用KD301L芯片驱动半桥逆变主电路设计,并对电源设计了人机交互系统。以变步长扫频方法和Verilog HDL语言编写频率跟... 设计了一款应用于生物质压缩领域,以FPGA为控制核心,具有功率可调和频率自动跟踪功能的数字化超声电源。电源硬件电路采用KD301L芯片驱动半桥逆变主电路设计,并对电源设计了人机交互系统。以变步长扫频方法和Verilog HDL语言编写频率跟踪模块,实现电源的数字化频率自动跟踪功能。通过压缩生物质实验表明:电源能很好地驱动生物质压缩设备,并能良好实现功率调节、快速精准扫频和频率自动跟踪功能,其压缩得到压块的致密性比无施加超声更好。该电源能较好地应用于生物质压缩,在生物质压缩领域将具有较为广泛的意义。 展开更多

关键词 超声电源 FPGA 频率自动跟踪 压缩 扫频

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单排节流孔气浮导轨承载力的数学模型改进与校验分析 被引量：1

8

作者 莫德云 马平 +1 位作者 连海山 弓满锋 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期88-94,共7页

以单排节流孔形式的气浮导轨为研究对象,在当前工程上常用的数学模型基础上提出把导轨分为主承载区和端部承载区的改进方案,并编写了相应的承载性能计算器;建立气浮导轨的有限元模型对改进方案的端部压力场进行校验,通过实验对改进方案... 以单排节流孔形式的气浮导轨为研究对象,在当前工程上常用的数学模型基础上提出把导轨分为主承载区和端部承载区的改进方案,并编写了相应的承载性能计算器;建立气浮导轨的有限元模型对改进方案的端部压力场进行校验,通过实验对改进方案计算的承载力进行校验。结果表明:改进方案能获得更准确的气膜压力和流场工况;改进前后的气浮导轨承载力数学模型求得承载力随气膜厚度变化的趋势与实验数据一致,但对比实验结果发现,改进后的数学模型平均偏差为13.3%,较改进前的计算精度提高约6.1%;尤其当导轨面宽度、节流孔到端部间距、节流孔间距三者有较大差值时,改进模型能更好地指导气浮平台设计。 展开更多

关键词 气浮导轨 承载力 数学模型 数值算法

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微细超声加工机床关键零部件设计 被引量：1

9

作者 连海山 郭钟宁 +1 位作者 弓满锋 隋广洲 《机械设计与制造》 北大核心 2018年第7期140-142,共3页

微细超声加工机床是实施微细超声加工的基础。针对微细超声加工的原理,对微细超声加工机床中的关键零部件进行了设计,包括主轴设计、微细超声振动工作液槽设计、运动控制系统硬件设计与数据采集系统硬件设计。块电极通过辅助夹具安装于... 微细超声加工机床是实施微细超声加工的基础。针对微细超声加工的原理,对微细超声加工机床中的关键零部件进行了设计,包括主轴设计、微细超声振动工作液槽设计、运动控制系统硬件设计与数据采集系统硬件设计。块电极通过辅助夹具安装于微细超声振动工作液槽中,能够实现微细工具电极的在线加工。采用双超声振动系统设计结构,可以根据加工需要自由的选择将微细超声振动施加到工具或者工件上。宏微复合的运动控制模式能有效的保证运动控制精度,加工实时力与机床运动结合形成的闭环结构能满足微细超声加工中的恒力进给需求。 展开更多

关键词 微细超声加工 主轴设计 微三维运动平台 机床 设计

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微细超声加工机床运动控制系统设计 被引量：1

10

作者 连海山 郭钟宁 +1 位作者 隋广洲 莫德云 《机床与液压》 北大核心 2017年第15期127-132,共6页

微细超声加工机床设计包括硬件设计与运动控制系统设计,运动控制系统是机床的核心组成部分,直接或者间接地影响到加工质量与加工效率。采用宏微复合的硬件设计结构能有效地保证运动控制精度,针对精密微三维运动平台,基于LabVIEW开发了... 微细超声加工机床设计包括硬件设计与运动控制系统设计,运动控制系统是机床的核心组成部分,直接或者间接地影响到加工质量与加工效率。采用宏微复合的硬件设计结构能有效地保证运动控制精度,针对精密微三维运动平台,基于LabVIEW开发了微细超声加工中的运动控制系统,该系统包括初始化模块、粗对刀模块、精确对刀模块、绝对坐标实时显示模块、数据采集模块与加工模块。将微细工具所受的实时力与微三维运动平台的运动结合形成闭环控制,能有效地实现精确对刀以及恒压力进给加工。最后,对控制系统进行了测试,研究了恒力控制范围与增量位移、进给速度、回退速度之间的关系。 展开更多

关键词 微细超声加工 运动控制 LABVIEW 程序设计 闭环控制

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校企共建3D打印实验室在实践教学中的应用探讨 被引量：9

11

作者 莫远东 连海山 +1 位作者 莫德云 严伟聪 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2020年第8期232-235,共4页

针对目前传统3D打印实验室实践教学存在的问题,以校企共建3D打印实验室模式为基础,探讨在"新时代、新师范、新工科"背景下实践教学的新方向、新思路。将培养创新性应用型本科人才作为改革目标,从实践教学内容、教学手段及教... 针对目前传统3D打印实验室实践教学存在的问题,以校企共建3D打印实验室模式为基础,探讨在"新时代、新师范、新工科"背景下实践教学的新方向、新思路。将培养创新性应用型本科人才作为改革目标,从实践教学内容、教学手段及教学目的等方面进行改革创新,发挥学生的学习主观能动性,最终达到提高学生创新设计能力、实践动手能力和独立发现问题、分析问题、解决问题的能力,并为高校在3D打印研究、人才培养、产学研合作机制、优化学科建设布局、拓宽人才培养渠道及创新校企办学路径等方面起到借鉴作用。 展开更多

关键词 校企共建 3D打印 实验室建设 实践教学

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加工电流对线切割加工5Cr5WMoSi摩擦性能的影响 被引量：3

12

作者 王磊 弓满锋 连海山 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期67-72,共6页

利用几组生产中常用的加工电流参数加工5Cr5WMoSi工具钢,测量表面硬度、表面粗糙度的变化,观察表面和截面的显微组织并分析其对摩擦磨损性能的影响。结果表明:电火花线切割加工5Cr5WMoSi工具钢时用1.5 A的加工电流可以获得内部结构紧凑... 利用几组生产中常用的加工电流参数加工5Cr5WMoSi工具钢,测量表面硬度、表面粗糙度的变化,观察表面和截面的显微组织并分析其对摩擦磨损性能的影响。结果表明:电火花线切割加工5Cr5WMoSi工具钢时用1.5 A的加工电流可以获得内部结构紧凑致密的重铸层,表面粗糙度Ra达到2.24,相对于基体材料,表面硬度提高3.98%达到696.4HV,摩擦因数下降4.05%,达到0.71;相对于3.0和4.5 A加工电流,加工表面在摩擦磨损试验中的磨痕轮廓更平滑,摩擦磨损性能更优良。 展开更多

关键词 电火花线切割 工具钢 加工电流 重铸层 磨损 摩擦因数

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放电参数对线切割加工A8工具钢表面粗糙度与材料去除率的影响 被引量：3

13

作者 王磊 弓满锋 连海山 《机床与液压》 北大核心 2020年第17期93-96,112,共5页

A8工具钢是一种高硬度高韧性的难加工材料,常用电火花线切割来加工处理。电火花线切割加工A8工具钢实际生产过程中,表面粗糙度和材料去除率分别是加工表面质量和加工效率的重要指标,放电参数直接影响到表面粗糙度和材料去除率。在几组... A8工具钢是一种高硬度高韧性的难加工材料,常用电火花线切割来加工处理。电火花线切割加工A8工具钢实际生产过程中,表面粗糙度和材料去除率分别是加工表面质量和加工效率的重要指标,放电参数直接影响到表面粗糙度和材料去除率。在几组生产中常用的放电参数(加工电流、脉冲宽度、脉冲间隙)条件下,加工A8工具钢,分别得到每种放电参数对表面粗糙度和材料去除率的具体影响规律,结果表明:随着加工电流的增大,加工后材料表面粗糙度和材料除去率同时增大且趋势相似;随着脉冲宽度的增大,加工后材料表面粗糙度和材料除去率同时增大;随着脉冲间隙的增大,材料除去率呈递减趋势,加工后材料表面粗糙度前期递减,在脉冲间隔8μs后减小趋势放缓,在脉冲间隔10μs时达到最小值,在脉冲间隔大于10μs后略有升高,变化幅度不大。研究结果为实际生产中电火花线切割加工A8工具钢提供技术参考,可以根据不同的生产要求选择合适的放电参数组合。 展开更多

关键词 电火花线切割 A8工具钢 放电参数 表面粗糙度 材料去除率

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主轴微细超声振动系统的微振幅测量

14

作者 连海山 弓满锋 郭钟宁 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2016年第12期141-144,共4页

在微细超声加工与微细超声振动辅助加工中,微振幅是关键的加工参数,直接影响到加工精度与加工效率。对于只有几μm甚至更小的振幅,很难用传统的振幅测量方法测量出来。针对主轴微细超声振动系统输出的微振幅,提出了一种新的微振幅在线... 在微细超声加工与微细超声振动辅助加工中,微振幅是关键的加工参数,直接影响到加工精度与加工效率。对于只有几μm甚至更小的振幅,很难用传统的振幅测量方法测量出来。针对主轴微细超声振动系统输出的微振幅,提出了一种新的微振幅在线测量方法。利用精密微三维运动平台的高分辨率,将平台A轴的运动与微细工具所受实时力结合起来,使其形成闭环运动控制系统。通过设定相同的接触力,计算有超声与无超声作用于微细工具A轴坐标值的变化,即可获得微细工具的振幅值。应用这一新的振幅测量方法,成功地测量出精确到0.1μm的振幅值。 展开更多

关键词 微振幅 测量 微细超声振动系统 微三维运动平台 闭环控制

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电火花块反拷加工控制系统设计与实验

15

作者 连海山 郭钟宁 +1 位作者 陈玉娇 莫远东 《机床与液压》 北大核心 2018年第5期92-96,共5页

对电火花块反拷加工的运动控制系统进行了设计,提出了可行的数据采集策略与运动控制策略。基于LabView开发的运动控制系统主要包括初始化模块、粗对刀模块、精确对刀模块、加工控制模块与坐标实时显示模块。应用设计的控制系统对碳化钨... 对电火花块反拷加工的运动控制系统进行了设计,提出了可行的数据采集策略与运动控制策略。基于LabView开发的运动控制系统主要包括初始化模块、粗对刀模块、精确对刀模块、加工控制模块与坐标实时显示模块。应用设计的控制系统对碳化钨工具电极进行了反拷加工实验,正交实验结果得出:材料去除率随着脉宽的增大先增加后减小,脉宽有一个最佳值,脉宽小了能量不足,脉宽大了容易产生电弧放电,影响了材料去除。材料去除率随着脉间相对于脉宽倍数、主轴转速与进给率的增大而增大,足够大的脉间以及主轴转速,有利于电火花加工区域的消电离与加工产物的排除,在材料能够有效去除的前提下,进给速度越快材料去除率越高。 展开更多

关键词 电火花块反拷加工 运动控制系统 LABVIEW 材料去除率

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钼含量对WC-Co-Ti(C,N)-Ni-Mo硬质合金微观结构及性能的影响

16

作者 连海山 弓满锋 +3 位作者 李明圣 隋广洲 莫德云 廖聪 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2018年第11期37-41,46,共6页

采用高真空高温液相烧结工艺制备了WC-Co-Ti(C,N)-Ni-Mo硬质合金,研究了钼质量分数(0～1.00%)对其密度、物相组成、微观结构、硬度、弯曲性能的影响。结果表明:所制备硬质合金的内部无明显空洞、微裂纹、杂质偏析等缺陷,其相对密度均超... 采用高真空高温液相烧结工艺制备了WC-Co-Ti(C,N)-Ni-Mo硬质合金,研究了钼质量分数(0～1.00%)对其密度、物相组成、微观结构、硬度、弯曲性能的影响。结果表明:所制备硬质合金的内部无明显空洞、微裂纹、杂质偏析等缺陷,其相对密度均超过99%,气孔率均小于1.00%;当钼质量分数为0.50%时,硬质合金的气孔率最低,相对密度最高;钼元素的添加有效抑制了WC晶粒的异常长大;钼含量对硬质合金维氏硬度影响不大;硬质合金的弯曲强度和剪切强度均随钼含量的增加先平缓增大后迅速下降;当钼质量分数为0.50%时,硬质合金的力学性能最优,维氏硬度为18.32GPa,弯曲强度为3.07GPa,剪切强度为112.08MPa。 展开更多

关键词 硬质合金 微观结构 钼 维氏硬度 弯曲强度

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