表面变质层机械性能的压痕方法及试验研究

发布时间：2020-05-21 02:36

【摘要】：抗疲劳制造技术的核心是构筑表面变质层。对表面变质层机械性能的表征测量,是抗疲劳制造技术的基础。传统压痕仪器设备基于均质材料接触理论,不再适合于本质为梯度结构的表面变质层机械性能的表征测量。本文以几种压头与梯度结构的接触模型为基础,建立表面变质层的机械性能表征理论与试验方法,对渗碳热处理后18CrNiMo7-6产生的表面变质层弹性模量和硬度进行试验研究,主要工作如下:(1)利用非均质材料接触理论对不同压头(球形压头、圆锥形压头、平端压头)和表面变质层的接触问题进行分析,建立利用不同压头的表面变质层弹性模量的梯度压痕表征理论和方法,并利用有限元方法对分析结果进行验证。(2)根据本文提出的表面变质层机械性能的球形压头测试方法,对渗碳热处理后的18CrNiMo7-6合金钢试样进行压痕试验,测试基体和表面变质层的弹性模量;利用维氏压头对试样进行正面剥层以及侧面不同载荷的压痕试验,验证本文提出的球形压头测量弹性模量方法的正确性。研究结果表明18CrNiMo7-6合金钢采用的渗碳热处理工艺不改变其弹性模量。(3)通过维氏压头对18CrNiMo7-6合金钢试样正面和侧面的压痕试验,建立表面变质层的硬度变化经验公式,给出确定表面变质层厚度的方法。
【图文】：

a球形压头与表面变质层接触有限元模型

b球形压头与表面变质层接触局部网格图
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG142.15

【参考文献】

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1 张方圆;段春争;王敏杰;;已加工表面变质层的发展研究[J];机械设计与制造;2014年10期

2 高玉魁;赵振业;;齿轮的表面完整性与抗疲劳制造技术的发展趋势[J];金属热处理;2014年04期

3 Sergey Volkov;Sergey Aizikovich;Yue-Sheng Wang;Igor Fedotov;;Analytical solution of axisymmetric contact problem about indentation of a circular indenter into a soft functionally graded elastic layer[J];Acta Mechanica Sinica;2013年02期

4 赵振业;;发展热处理和表面改性技术,提升国家核心竞争力[J];金属热处理;2013年01期

5 赵振业;;高强度合金应用与抗疲劳制造技术[J];航空制造技术;2007年10期

6 赵振业;高强度合金抗疲劳应用技术研究与发展[J];中国工程科学;2005年03期

7 陈隆庆,赵明f，

本文编号：2673592