激光冲击强化ER8钢的滚动接触疲劳性能研究

发布时间：2021-04-08 08:11

　　激光冲击强化（LSP）是利用激光产生的等离子体冲击力学效应对材料的表面进行强化,相较于传统热处理工艺,LSP利用高能激光与靶体材料之间的相互作用是物理过程,不仅对环境友好、对材料表面粗糙度影响较小、容易操作控制,而且还可以在材料内部引入量级更大的残余压应力,因此被广泛应用于提高金属材料的抗疲劳、耐磨、抗腐蚀等性能。滚动接触疲劳常见于多轴循环载荷控制下的机械构件,在车轮损伤中占比很高,但选用LSP表面强化工艺去改善材料的滚动接触疲劳性能,目前很少有人研究。针对LSP表面强化工艺对材料的力学性能具体造成怎样的影响,材料力学性能的区别是否会造成滚动接触疲劳性能的差异,以及造成这些差异的机理这三个问题,本文的主要研究内容如下:为了解激光冲击强化对ER8钢的强化规律,通过光学显微镜观察、XRD测试、硬度测试等方法,表征了强化后材料的力学性能。通过组合不同激光功率密度和表面涂覆层材料,实现获得不同冲击峰值压力。经试验研究发现,ER8材料存在硬度饱和现象,当表面涂覆材料为玻璃和铝箔的组合时,冲击功率密度如果大于3.4GW/cm2,表面硬度将不随激光功率密度增大而产生明显的变化,此时相对于原始材料,表... 

【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－１工业部件中的滚动接触疲劳现象??Ｆｉｇ．?１－１?Ｒｏｌｌｉｎｇ?ｃｏｎｔａｃｔ?ｆａｔｉｇｕｅ?ｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ?ｉｎ?ｓｏｍｅ?ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ?ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ??

图１－４亚表面裂纹引起的断裂［１］］??Ｆｉｇ．１－４?Ｆｒａｃｔｕｒｅ?ｃａｕｓｅｄ?ｂｙ?ｓｕｂｓｕｒｆａｃｅ?ｃｒａｃｋ１１１１??

图１－５表面剥离造成的镟修??Ｆｉｇ．?１－５?Ｒｅｐａｉｒｉｎｇ?ｃａｕｓｅｄ?ｂｙ?ｓｐａｌｌｉｎｇ?ｏｆ?ｓｕｒｆａｃｅ??

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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硕士论文
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[3]垂直扫描白光干涉测量关键技术的研究及应用[D]. 徐海涛.华中科技大学 2013
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本文编号：3125192