本文以HT200灰鑄鐵為研究對象,在貝殼軟硬交替結(jié)構(gòu)具有優(yōu)良抗熱疲勞性的自然界非光滑現(xiàn)象的啟發(fā)下,通過激光器在長方體薄塊狀灰鑄鐵試樣表面加工出一條條平行等間距的單元體來提高灰鑄鐵的抗熱疲勞性能。研究單元體橫截面積的變化對試樣熱疲勞抗性的影響;以單元體橫截面積的大小為指標對激光器的加工參數(shù)進行了優(yōu)化;研究了不同參數(shù)對單元體橫截面積大小的影響規(guī)律;并研究了預熱和退火工藝對單元體中的孔洞、裂紋、拉應力的影響。研究表明:試樣的熱疲勞裂紋擴展速度隨著單元體橫截面積的增加而顯著減小。激光脈寬是影響單元體橫截面積的最顯著因素,脈寬增加,單元體橫截面積顯著增加;激光功率增加單元體橫截面積逐漸增大;掃描速度加快使單元體的橫截面積逐漸減小;頻率和離焦量對單元體尺寸影響不顯著。各因素對指標的影響次序為:脈寬>功率>掃描速度>頻率>離焦量。對脈寬進行擴大化試驗,確定的激光加工參數(shù)的最優(yōu)值為:脈寬13 ms,功率為1482W,掃描速度0.5 mm/s,頻率10Hz,離焦量5.5mm。對試樣整體預熱溫度提高到250℃后,再激光處理可消除單元體表面的裂紋和孔洞,處理后單元體的晶粒略有增大,硬... 

【文章來源】：吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
提要
第一章 緒論
    1.1 選題的意義
    1.2 本文研究的目的及內(nèi)容
第二章 文獻綜述
    2.1 制動鼓的熱疲勞失效
    2.2 制動鼓材料的使用和研究現(xiàn)狀
        2.2.1 鑄鐵材料
        2.2.2 鋁基復合材料
    2.3 材料抗熱疲勞的表面處理工藝
    2.4 仿生耦合抗熱疲勞研究
        2.4.1 仿生學概述
        2.4.2 仿生耦合研究的背景
        2.4.3 仿生耦合概念
        2.4.4 生物耦合抗熱疲勞現(xiàn)象
        2.4.5 仿生耦合抗熱疲勞模型
    2.5 仿生耦合制備技術(shù)
        2.5.1 仿生耦合制備的常用技術(shù)
        2.5.2 激光仿生耦合制備技術(shù)
            2.5.2.1 激光加工技術(shù)的優(yōu)點及應用現(xiàn)狀
            2.5.2.2 研究中激光加工技術(shù)遇到的困難
第三章 試驗方法
    3.1 試樣的化學成分及組織
    3.2 試樣的制備
    3.3 熱疲勞實驗
    3.4 觀測儀器
第四章 激光參數(shù)對試樣熱疲勞性的影響
    4.1 單元體橫截面積大小對試樣熱疲勞性能的影響
        4.1.1 不同橫截面積單元體的截面圖
        4.1.2 熱疲勞實驗結(jié)果及分析
    4.2 正交實驗及分析
    4.3 正交擴大實驗及分析
第五章 預熱和退火對單元體熱疲勞抗性的影響
    5.1 預熱實驗及分析
        5.1.1 預熱對單元體表面形貌的影響
        5.1.2 預熱對單元體組織的影響
    5.2 退火實驗及分析
        5.2.1 退火前后單元體應力的變化
        5.2.2 退火前后單元體的組織變化
    5.3 熱疲勞實驗及分析
        5.3.1 熱疲勞實驗結(jié)果
        5.3.2 機理分析
            5.3.2.1 預熱增強機制
            5.3.2.2 退火機制
            5.3.2.3 仿生結(jié)構(gòu)效應
第六章 結(jié)論
參考文獻
摘要
Abstract
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[2]激光沖擊處理的殘余應力場形成機理及影響因素分析[J]. 倪敏雄,周建忠,楊超君,劉會霞,杜建鈞,張興權(quán).  應用激光. 2006(02)
[3]貝殼珍珠層生物礦化及其對仿生材料的啟示[J]. 張學驁,王建方,吳文健,劉長利.  無機材料學報. 2006(02)
[4]軋輥表面激光雕刻仿生非光滑形態(tài)耐磨性研究[J]. 齊彥昌,馬成勇,彭云,田志凌,華一新.  應用激光. 2006(01)
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[7]生物非光滑耐磨表面仿生應用研究展望[J]. 任露泉,楊卓娟,韓志武.  農(nóng)業(yè)機械學報. 2005(07)
[8]典型生物非光滑理論及其仿生應用[J]. 王淑杰,任露泉,韓志武,邱兆美.  農(nóng)機化研究. 2005(01)
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本文編號：3192265