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发布时间:2018-11-23 08:05:03
45号钢板
针对金属材料在小载荷冲击作用以及不同工况下表面损伤行为的研究,研制搭建了一台小载荷试验机。
本文简述了试验机的工作原理、总体结构以及功能模块,并在该试验机上完成了45号钢及GCr15钢两种工业常用钢材,在干接触、Mobilith SH***60、Mobilith SHC220、Mobil Polyrex EM、MobilArapen RB320四种脂润滑工况以及海水接触工况下的冲击磨损实验,结合扫描电镜、金相显微镜以及表面形貌仪等仪器,观察材料磨损表面形貌及其亚表层的***行为。结果与重载荷冲击作用下GCr15钢的实验结果相联系,对材料的磨损机制、失效形式以及冲击过程中产生的一些现象进行了讨论。通过实验证明了该试验机性能稳定性的同时,得到以下主要结论:1.对于两种实验钢材,干接触条件下磨损机制主要为接触疲劳磨损,脂润滑工况下磨损由疲劳磨损、粘着磨损以及冲击磨粒磨损三种机制混合作用,海水接触条件下磨损机制主要为疲劳磨损以及腐蚀磨损。2.干接触条件下,材料首先发生弹塑性形变,然后经过表面加工硬化形成硬化层。硬化层遭到***后,大量剥落并***新的表层,并继续以上过程。从中可知材料是逐层剥落的。3.一般来讲,在重载荷冲击作用下,润滑脂的粘度越大,冲击凹坑深度越深,而这一现象在小载荷作用下正好相反,粘度越大,凹坑越浅。同时,具有相同基础油、添加剂及稠化剂的润滑脂,粘度越大,凹坑越浅。在脂润滑工况下容易形成不同数量、大小不一的球形颗粒。润滑脂对材料表面的磨损起到有效的***作用,降低了材料的塑性变形,同时损伤不可避免。4.海水接触条件下,在小载荷冲击较短周次内,海水表现了一定的对材料保护能力,高次冲击作用下海水腐蚀磨损成为主导,相同冲击周次下其凹坑深度小于干接触时的凹坑深度。
采用光纤激光对45号钢表面进行了激光熔凝处理。结合熔凝层深度、***、显微硬度和耐磨性能分析,研究了多道熔凝激光功率、扫描间距对熔凝工艺的影响规律。结果表明:在改变激光功率实验中,熔凝层深度随激光功率增大而增加,熔凝层显微硬度呈周期性变化,后道激光处理对前道熔凝层存在回火软化作用。在改变扫描间距实验中,进一步验证了后道熔凝对前道的热影响作用,同时适当增大扫描间距,获得软硬相间的熔凝层表面,有利于改善
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