高能量密度脉冲电流消减淬火Cr12MoV钢残余应力研究

发布时间：2021-10-24 06:56

　　针对淬火工艺导致材料表面引入较大残余压应力的问题,采用高能量密度脉冲电流的方法消减淬火Cr12MoV钢残余应力。采用不同密度的脉冲电流对试样进行处理,并采用小孔法和硬度测试法分析脉冲电流处理前后材料的残余应力和表面硬度,在此基础上建立电致塑性模型框架阐述脉冲电流对残余应力和表面硬度的作用机理。结果表明:高能量密度脉冲电流能够有效地消减Cr12MoV钢淬火残余应力,且在一定范围内提高脉冲电流的密度可以提高残余应力的消减效果;淬火Cr12MoV钢表面硬度从HRC 61～HRC 64降低到HRC 56～HRC 59;位错密度的减小是残余应力释放和表面硬度降低的本质原因。高能量密度脉冲电流能够被用来消减淬火工艺引起的残余应力,提高零件的使用寿命,具有一定的工程应用价值。 

【文章来源】：机械强度. 2020,42(06)北大核心CSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

试样尺寸示意图

采用文献[10]提出的脉冲电流产生装置开展实验，该装置采用CHM型低感高压脉冲电容器进行储能和放电，输入电压为单相～220 V,50 Hz，额定功率为2 k W，额定工作电压2.5 k V，输出脉冲电流的峰值为～103A，输出脉冲电流的脉冲宽度为30μs～100μs，电脉冲时效处理的脉冲重复频率为0.1 Hz～1Hz，淬火Cr12Mo V钢试样装夹在用电容器放电产生高能电脉冲的残余应力消减装置的两电极上。为了研究脉冲电流密度对残余应力的影响，实验过程中采用了两组密度不同的脉冲电流分别对试样进行放电处理，其中第一组试样放电处理的脉冲电流密度为2.67k A/mm2，第二组试样放电处理的脉冲电流密度为3.33 k A/mm2。2 结果与讨论

图7为采用洛氏硬度计测试得到的第二组试样脉冲电流处理前后表面硬度的测试结果，由于洛氏硬度法测试表面硬度时测点小，导致硬度测试结果分散性大，为了提高表面硬度测试结果的可靠性，每一个试样表面随机测试三个点的硬度，并取三个点硬度的均值作为试样的表面硬度。脉冲电流处理前，4#、5#和6#的初始表面硬度分别为HRC 63.0、HRC 63.3和HRC61.3，脉冲电流处理后，4#、5#和6#的表面硬度分别为HRC 58.3、HRC 57.3和HRC 56.7，即淬火Cr12Mo V钢表面硬度从HRC 61～HRC 64降低到HRC 56～HRC 59。表面硬度测试结果表明，高能量密度脉冲电流处理前后材料的表面硬度小幅降低。图4 第一组试样脉冲电流处理后残余应力的测量结果

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3454803