發(fā)布時間：2020-06-17 14:07

【摘要】：8Cr4Mo4V鋼目前廣泛應(yīng)用于航空發(fā)動機(jī)軸承上,為提高其使用性能,尤其耐磨性及疲勞性能,本文通過噴丸與離子注入技術(shù)實現(xiàn)8Cr4Mo4V鋼表面強(qiáng)化。本文通過阿爾門試片測得了在不同噴丸風(fēng)壓及噴丸時間下的噴丸強(qiáng)度曲線,研究了不同噴丸強(qiáng)度對8Cr4Mo4V鋼組織結(jié)構(gòu)、位錯密度、應(yīng)力梯度、摩擦磨損性能影響,以及噴丸和離子注入復(fù)合強(qiáng)化對8Cr4Mo4V鋼組織結(jié)構(gòu)、應(yīng)力梯度、納米硬度、耐磨性影響。經(jīng)XRD分析得到,8Cr4Mo4V鋼噴丸后相結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生變化,但衍射峰發(fā)生了左移、寬化、強(qiáng)度降低,說明了8Cr4Mo4V鋼噴丸后導(dǎo)致了三種內(nèi)應(yīng)力存在。通過WH方法計算位錯密度,8Cr4Mo4V鋼噴丸后位錯密度隨樣品深度先增加后減小,與殘余應(yīng)力變化趨勢相同。隨噴丸強(qiáng)度增加,8Cr4Mo4V鋼每點(diǎn)深度下的壓應(yīng)力及壓應(yīng)力總深度增加。由于噴丸導(dǎo)致加工硬化,隨噴丸強(qiáng)度增加,顯微硬度增加。8Cr4Mo4V鋼經(jīng)不同噴丸強(qiáng)度處理后,耐磨性提高,摩擦系數(shù)由原始0.8降低到了0.6。與原始試樣相比,磨痕寬度最優(yōu)降低30.3%。采用噴丸與離子注入對8Cr4Mo4V鋼復(fù)合強(qiáng)化,隨噴丸強(qiáng)度增加,8Cr4Mo4V鋼離子注入后氮濃度及注入層深度增加。由GXRD分析得到,8Cr4Mo4V鋼復(fù)合強(qiáng)化處理后,有碳化物及氮化物析出,氮離子注入到基體后擴(kuò)散到了碳化物中。8Cr4Mo4V鋼復(fù)合強(qiáng)化后,納米硬度最大增加到16.6GPa,與原始試樣相比,納米硬度提高55.1%,與8Cr4Mo4V鋼直接離子注入相比,納米硬度提高18.6%。復(fù)合處理后的耐磨性進(jìn)一步提高,接觸應(yīng)力1.20GPa下,摩擦系數(shù)可降低到0.5,與原始試樣相比磨痕寬度最優(yōu)降低62.6%。隨接觸應(yīng)力增加,8Cr4Mo4V鋼耐磨性降低。離子注入過程,殘余應(yīng)力梯度由氮離子注入晶格畸變引起的壓應(yīng)力增加及高溫導(dǎo)致應(yīng)力釋放共同決定。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TG142.1
【圖文】：

初出現(xiàn)了兩個主要的研究方向，一個是改善金屬表面的磨損和腐蝕過氮?dú)?PBII 處理的金屬零件表面及其附近形成氮化物相[16,17]。另大面積摻雜半導(dǎo)體晶片和圖案化結(jié)構(gòu)[18-20]。在 20 世紀(jì) 80 年代和體基離子注入技術(shù)呈現(xiàn)指數(shù)增長，但自 1998 年以來已明顯放緩的跡等離子體基離子注入技術(shù)將繼續(xù)在表面改性領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。子體基離子注入機(jī)制 為等離子體基離子注入裝置簡圖[21]，示意性地給出了裝置的主要部室、氣體供給系統(tǒng)、真空泵系統(tǒng)、等離子體源，電絕緣樣品臺和高借助于真空泵和氣體供給裝置，將具有一定氣體的真空室，其正空圍內(nèi)。通過熱陰極或射頻、電子回旋共振等產(chǎn)生等離子體，等離子空室內(nèi)，工件浸泡在等離子體氛圍中。工件加上負(fù)高壓脈沖，被等工件與等離子體交界處形成鞘層。被注入工件為陰極、真空室壁為下，工件表面的電子在電場作用下遠(yuǎn)離工件，而周圍的正離子在電注入到工件表面，此方法克服了束線限制，能夠處理形狀復(fù)雜的工

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士論文圖 1-2 顯示了高壓脈沖期間等離子體鞘層發(fā)展的示意圖[21]，在脈沖期間產(chǎn)生的電場中，比離子移動得快得多的電子被加速遠(yuǎn)離處于負(fù)偏壓的工件，留下了一個只包含離子的等離子體鞘層。離子向樣品加速并被注入，等離子體鞘層擴(kuò)展直到高壓關(guān)閉或達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，這取決于等離子體條件。當(dāng)高壓脈沖關(guān)閉時，等離子體再生，再次開始該過程。

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 薛雯娟;劉林森;王開陽;王聯(lián);楊亞萍;;噴丸處理技術(shù)的應(yīng)用及其發(fā)展[J];材料保護(hù);2014年05期

2 唐輝;噴丸處理在提高某些核設(shè)備壽命方面的應(yīng)用[J];核技術(shù);1998年07期

3 謝燮揆;;雙重噴丸處理[J];機(jī)械制造;1992年12期

4 馮嘉瑞 ,文燕;噴丸處理對蒸汽發(fā)生器傳熱管材料抗應(yīng)力腐蝕性能的影響[J];核動力工程;1988年05期

5 陳國華,海濤;對彈簧噴丸工藝的單板機(jī)自動控制[J];電工技術(shù)雜志;1988年07期

6 JAMES HARRISON;薄鑫濤;;控制噴丸處理——提高疲勞強(qiáng)度的冷加工方法[J];國外金屬熱處理;1988年02期

7 周顯智 ,吳幼林 ,紀(jì)曉春 ,王正樵;噴丸對AISI 304L不銹鋼SCC性能的影響[J];鋼鐵研究學(xué)報;1989年S1期

8 趙文軫;熱噴涂鋁層的噴丸封閉[J];熱加工工藝;1989年03期

9 T、Callot ,曲日;噴丸表面強(qiáng)化處理消除管材中存在的殘余應(yīng)力[J];鍋爐技術(shù);1989年04期

10 Dietrich Sommer;閻蜀琴;;11.鋼鐵工業(yè)用噴丸機(jī)[J];鋼管;1989年02期

相關(guān)會議論文 前5條

1 陳清;韓曉宇;;某零件裂紋分析[A];陜西省第四屆理化實驗室主任會議論文集[C];2011年

2 吳建中;林德成;秦玨;;熱處理及噴丸工藝對齒輪殘余應(yīng)力的影響[A];全國材料理化測試與產(chǎn)品質(zhì)量控制學(xué)術(shù)研討會論文專輯（物理測試部分）[C];2002年

3 程玉賢;李曉罡;張藝馨;康軍衛(wèi);張鵬;王璐;張春剛;;電子束物理氣相沉積熱障涂層組織及熱循環(huán)行為研究[A];第十五屆中國科協(xié)年會第13分會場：航空發(fā)動機(jī)設(shè)計、制造與應(yīng)用技術(shù)研討會論文集[C];2013年

4 方亮;嚴(yán)偉林;孫琨;許云華;;強(qiáng)烈塑性變形誘導(dǎo)表面納米化高錳鋼的磨損性能[A];第八屆全國摩擦學(xué)大會論文集[C];2007年

5 吳從前;劉鵬濤;潘金芝;任瑞銘;;304不銹鋼空化水噴丸表面空蝕損傷研究[A];第十一次全國熱處理大會論文集[C];2015年

相關(guān)重要報紙文章 前1條

1 高宏適;Si對噴丸處理滲碳鋼剝蝕壽命的影響[N];世界金屬導(dǎo)報;2014年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 朱立華;純鈦板材超聲噴丸表面處理實驗與建模研究[D];山東大學(xué);2019年

2 趙陽;定向凝固鈷基高溫合金DZ40M的再結(jié)晶行為[D];東北大學(xué);2008年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 王瑜;TLM鈦合金表面自納米化層的制備及組織性能研究[D];長安大學(xué);2019年

2 胡磊;鋁合金噴丸工藝預(yù)測函數(shù)的構(gòu)建及應(yīng)用[D];中南林業(yè)科技大學(xué);2019年

3 何俊龍;噴丸和離子注入對8Cr4Mo4V鋼組織結(jié)構(gòu)及性能的影響[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2019年

4 江慶紅;噴丸處理對增材鈦合金性能影響研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2019年

5 伍剛;汽車軸用42CrMo鋼噴丸工藝參數(shù)優(yōu)化及疲勞性能研究[D];武漢理工大學(xué);2018年

6 王志民;噴丸后熱處理對S30432和TP347H鋼抗高溫水蒸汽氧化性能影響研究[D];南昌航空大學(xué);2019年

7 周志凌;表面噴丸處理對低合金鋼氫擴(kuò)散和氫脆影響研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2019年

8 周洪洋;梯度納米化GH4169合金疲勞及磨損性能研究[D];吉林大學(xué);2019年

9 孫朝一;噴丸處理40Cr鋼缺口構(gòu)件的疲勞斷裂機(jī)制及壽命預(yù)測[D];吉林大學(xué);2019年

10 王帥;噴丸殘余應(yīng)力和表面粗糙度對疲勞壽命的綜合影響研究[D];山東大學(xué);2018年

本文編號：2717717