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摘要:根據(jù)現(xiàn)有的大量數(shù)據(jù)分析可知，許多零部件的失效是因為材料不能在苛刻的工作條件下長時間的服役，比如疲勞斷裂、磨損、腐蝕和表面氧化等。零部件的破壞往往從表面或近表面開始，然后向內(nèi)逐步擴展從而導(dǎo)致零件失效，總體上影響著產(chǎn)品的使用性能、可靠性以及使用年限。所以提高材料表面性能可以改善其使用性能、增加零部件的使用可靠性、延長其服役年限和發(fā)揮金屬材料的潛力等。隨著科技的進(jìn)步，表面強化技術(shù)應(yīng)運而生獲得了廣泛的關(guān)注，并且得到了迅速的發(fā)展，它是當(dāng)前材料領(lǐng)域研究的重點之一。 本文所采用的表面處理方法是超聲滾壓加工工藝，運用該工藝可以增強金屬材料表面的綜合機械性能。該工藝是在傳統(tǒng)的滾壓工藝基礎(chǔ)上運用超聲波裝置從而對金屬材料表面施加設(shè)定的靜壓力并對其開展超聲頻率的機械振動，在超聲滾壓加工工藝的過程中對材料表面進(jìn)行強化。45號鋼為軸類常用的材料，本實驗所采用的就是45號鋼，通過設(shè)定一定的參數(shù)，應(yīng)用超聲滾壓加工工藝對其進(jìn)行表面強化，滾壓工具頭應(yīng)用的是可滾動的球體。研究超聲滾壓工藝對45鋼硬度層深度的影響。 實驗觀察和研究顯示，使用超聲滾壓加工工藝可以顯著地改善工件的表面粗糙度，加工次數(shù)對工件的表面硬度也有影響，并且隨著到表面距離的增加試件的硬度逐漸降低，殘余應(yīng)力值也有所下降。
關(guān)鍵詞：超聲滾壓 ；殘余應(yīng)力；45號鋼 ；硬度
目錄 摘要 Abstract 1 緒論-1 1.1 表面工程概述-1 1.2 表面處理方法-1 1.2.1 熱噴涂-1 1.2.2 激光表面處理-3 1.2.3 堆焊技術(shù)-3 1.2.4 其它-4 1.3 超聲強化發(fā)展現(xiàn)狀-4 1.3.1 超聲波的應(yīng)用-4 1.3.2 超聲強化的類型-5 1.3.3 研究進(jìn)展-6 1.4 本論文研究內(nèi)容-6 2 超聲強化表面處理機床設(shè)計原理-8 2.1 設(shè)備組成及工作原理-8 2.2 超聲波發(fā)生器-8 2.3 換能器-9 2.4 變幅桿-11 2.4.1 超聲波在固體介質(zhì)中傳播規(guī)律-11 2.4.2 變幅桿設(shè)計原理-12 2.5 滾壓工具頭-13 2.6 潤滑冷卻系統(tǒng)-13 3 實驗-14 3.1 實驗材料及方案-14 3.1.1 45鋼介紹-14 3.2 硬度測試-16 3.2.1 維氏硬度測試原理-16 3.2.2 工件表面效果及硬度測量結(jié)果-17 3.3 殘余應(yīng)力測試-18 3.3.1 殘余應(yīng)力測試原理-18 3.3.2 殘余應(yīng)力沿厚度方向的變化-19 3.4 超聲滾壓的強化機理-20 結(jié)論-22 致謝-23 參考文獻(xiàn)-24 |
