本文關(guān)鍵詞：磁處理對(duì)金剛石鋸片性能影響的研究

  更多相關(guān)文章： 磁處理 金剛石鋸片 微觀組織 力學(xué)性能 多場(chǎng)耦合

【摘要】：金剛石鋸片是一種常用的超硬材料工具,在鋸切過(guò)程中會(huì)因過(guò)度磨損、斷齒、金剛石脫落而失效。為了增加金剛石鋸片的耐用性,延長(zhǎng)其使用壽命,本文通過(guò)對(duì)鋸片刀頭金剛石結(jié)塊外加磁場(chǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)胎體強(qiáng)化,從而達(dá)到改變其組織,提升力學(xué)性能的目的。該方法具有環(huán)保、低耗能、無(wú)污染的優(yōu)點(diǎn),在精密加工行業(yè)內(nèi)有廣闊前景。由于當(dāng)前國(guó)內(nèi)外對(duì)磁處理熱壓成型金剛石工具研究較少,本研究正是針對(duì)這種狀況,結(jié)合磁場(chǎng)基本理論、對(duì)比實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值模擬開(kāi)展研究工作,主要內(nèi)容如下:根據(jù)電磁場(chǎng)和復(fù)變函數(shù)理論建立了磁處理金剛石結(jié)塊的理論分析模型,利用復(fù)數(shù)表示法,使方程的空間坐標(biāo)變量和時(shí)間變量分離,進(jìn)而求解了金剛石結(jié)塊所受的交變磁場(chǎng)應(yīng)力。對(duì)磁處理刀頭金剛石結(jié)塊進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,采用熱壓燒結(jié)法制備了實(shí)驗(yàn)用金剛石結(jié)塊,利用自行研制的QJC-1強(qiáng)磁場(chǎng)發(fā)生裝置對(duì)金剛石結(jié)塊進(jìn)行了磁處理強(qiáng)化實(shí)驗(yàn),對(duì)磁處理前后的金剛石結(jié)塊的硬度、沖擊韌性、微觀組織及斷口等進(jìn)行了對(duì)比分析,利用超聲波無(wú)損檢測(cè)方法,測(cè)試了磁處理前后金剛石結(jié)塊的殘余應(yīng)力,對(duì)關(guān)鍵工藝參數(shù)影響規(guī)律進(jìn)行了研究,并對(duì)磁處理前后的鋸片進(jìn)行了質(zhì)量和壽命對(duì)比測(cè)試。應(yīng)用有限元軟件ANSYS采用熱-磁-結(jié)構(gòu)耦合分析的方法完成了外加磁場(chǎng)下的金剛石結(jié)塊的數(shù)值分析,給出了金剛石結(jié)塊進(jìn)行磁處理時(shí)溫度場(chǎng)、熱應(yīng)力場(chǎng)和磁場(chǎng)、電磁力和渦旋電流場(chǎng)的分布情況。
【關(guān)鍵詞】：磁處理 金剛石鋸片 微觀組織 力學(xué)性能 多場(chǎng)耦合
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ163
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 課題研究背景及意義11-12
• 1.2 磁處理金剛石鋸片基本原理12-13
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究狀況13-15
• 1.3.1 金剛石鋸片研究狀況13-14
• 1.3.2 磁處理技術(shù)研究狀況14-15
• 1.4 課題來(lái)源15-16
• 1.5 課題研究?jī)?nèi)容16-17
• 第2章 磁處理刀頭金剛石結(jié)塊理論基礎(chǔ)17-24
• 2.1 引言17
• 2.2 材料磁化基本原理17-19
• 2.2.1 磁矩與磁化強(qiáng)度17
• 2.2.2 磁化率和磁導(dǎo)率17-18
• 2.2.3 物質(zhì)的磁性和磁化18
• 2.2.4 磁場(chǎng)對(duì)物質(zhì)作用方式18-19
• 2.3 電磁學(xué)基本定理19-21
• 2.3.1 電磁感應(yīng)定律19
• 2.3.2 正弦電磁場(chǎng)19-20
• 2.3.3 正弦電磁場(chǎng)的復(fù)數(shù)表示法20-21
• 2.3.4 麥克斯韋方程的復(fù)數(shù)形式21
• 2.4 金剛石結(jié)塊受力計(jì)算21-23
• 2.4.1 模型的建立21-22
• 2.4.2 磁場(chǎng)力計(jì)算22-23
• 2.5 本章小結(jié)23-24
• 第3章 金剛石結(jié)塊磁處理實(shí)驗(yàn)研究24-35
• 3.1 引言24
• 3.2 實(shí)驗(yàn)裝置24-26
• 3.2.1 磁處理強(qiáng)化設(shè)備24-25
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)夾具的設(shè)計(jì)25-26
• 3.3 制備實(shí)驗(yàn)試樣26-32
• 3.3.1 制備刀頭金剛石結(jié)塊26-30
• 3.3.2 制備金剛石鋸片30-32
• 3.4 磁處理實(shí)驗(yàn)過(guò)程32-34
• 3.4.1 金剛石結(jié)塊磁處理實(shí)驗(yàn)33-34
• 3.4.2 金剛石鋸片磁處理實(shí)驗(yàn)34
• 3.5 本章小結(jié)34-35
• 第4章 磁處理對(duì)金剛石結(jié)塊胎體性能影響的研究35-50
• 4.1 引言35
• 4.2 力學(xué)性能測(cè)試35-44
• 4.2.1 顯微硬度對(duì)比測(cè)試35-37
• 4.2.2 殘余應(yīng)力對(duì)比測(cè)試37-41
• 4.2.3 沖擊韌性對(duì)比測(cè)試41-44
• 4.3 無(wú)損測(cè)試44-46
• 4.3.1 超聲波測(cè)定結(jié)塊致密度變化44-45
• 4.3.2 X 射線表面衍射實(shí)驗(yàn)45-46
• 4.4 微觀組織分析46-49
• 4.4.1 胎體顯微組織、斷口分析46-48
• 4.4.2 金剛石顆粒與胎體粘接性能分析48-49
• 4.5 本章小結(jié)49-50
• 第5章 磁處理對(duì)金剛石鋸片使用性能影響的研究50-56
• 5.1 引言50
• 5.2 磁處理對(duì)金剛石鋸片使用性能的影響50-55
• 5.2.1 扭力矩扳手質(zhì)量測(cè)試50-52
• 5.2.2 鋸片切割壽命測(cè)試52-55
• 5.3 本章小結(jié)55-56
• 第6章 磁處理金剛石結(jié)塊的數(shù)值模擬56-63
• 6.1 引言56
• 6.2 金剛石結(jié)塊耦合分析的基本過(guò)程56
• 6.3 金剛石結(jié)塊電磁場(chǎng)分析56-60
• 6.3.1 電磁場(chǎng)計(jì)算基本方程56-58
• 6.3.2 電磁場(chǎng)分析對(duì)象特性58
• 6.3.3 模型的建立和網(wǎng)格劃分58-59
• 6.3.4 金剛石結(jié)塊的電磁場(chǎng)分析流程59
• 6.3.5 分析結(jié)果及討論59-60
• 6.4 金剛石結(jié)塊熱應(yīng)力場(chǎng)分析60-62
• 6.4.1 熱-結(jié)構(gòu)方程60-61
• 6.4.2 熱應(yīng)力場(chǎng)分析對(duì)象特性61
• 6.4.3 模型的建立和網(wǎng)格劃分61
• 6.4.4 金剛石結(jié)塊的熱應(yīng)力場(chǎng)分析流程61-62
• 6.4.5 分析結(jié)果及討論62
• 6.5 本章小結(jié)62-63
• 結(jié)論63-64
• 參考文獻(xiàn)64-69
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果69-70
• 致謝70

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