本文選題：合金鋼滾動(dòng)部件 + 滾動(dòng)接觸疲勞��； 參考：《吉林大學(xué)》2016年博士論文

【摘要】：以滾動(dòng)機(jī)床導(dǎo)軌和火車導(dǎo)軌為代表的合金鋼材料滾動(dòng)部件,在服役過程中表面由于受到滾動(dòng)接觸條件下高頻次、高應(yīng)力的反復(fù)碾壓,從而出現(xiàn)了材料表面局部應(yīng)力集中,最終發(fā)展為點(diǎn)蝕破壞,稱之為滾動(dòng)接觸疲勞磨損。合金鋼滾動(dòng)部件的磨損失效過程,是一個(gè)多種破壞形式共同作用的復(fù)雜問題,僅通過單一因素的改變難以解決多因素共同作用的破壞。生物界中的生物通過自身不斷的進(jìn)化逐步讓其自身繁衍出了最適合生存的體態(tài)形貌。通過對(duì)生物優(yōu)異性能結(jié)構(gòu)的研究發(fā)現(xiàn),生物功能的優(yōu)化取決于多因素的耦合。本文利用生物耦合機(jī)制構(gòu)建仿生耦合抗磨損模型,利用多種表征實(shí)驗(yàn)手段,分別討論形態(tài)、結(jié)構(gòu)和材料三種耦元及其特征量對(duì)于合金鋼材料抗?jié)L動(dòng)接觸疲勞磨損性能的影響。(1)利用激光熔凝技術(shù)在火車軌道合金鋼表面制備的仿生單元體晶粒細(xì)化程度高,位錯(cuò)密度更大,顯微硬度值明顯提升。(2)激光熔凝仿生單元體以點(diǎn)狀、條紋狀和網(wǎng)狀的形狀加工分布在試樣表面,能延緩疲勞裂紋的萌生。(3)以一定的間距分布在材料表面的單元體在加工時(shí)會(huì)受到相鄰單元體加工過程的影響。(4)仿生單元體以不同的角度分布在材料表面,其映射到接觸線區(qū)域上的有效長(zhǎng)度支撐率越大,單元體對(duì)于滾軸壓力的支撐作用越明顯,從而表面抗疲勞磨損性能越佳。(5)不同截面深度尺寸的仿生單元體,存在不同的最大切應(yīng)力的位置。當(dāng)兩種不同深度尺寸的單元體采取深淺交錯(cuò)的分布方式加工于試樣表面時(shí),隨著兩種單元體深度尺寸差的遞增,應(yīng)力集中分散化程度也更高。而單元體深度尺寸差過大,會(huì)導(dǎo)致兩端單元體所起分擔(dān)作用不平衡分布,使一端單元體區(qū)域易出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象,導(dǎo)致疲勞磨損。(6)采用激光熔凝技術(shù)對(duì)于滾動(dòng)機(jī)床導(dǎo)軌鋼和火車軌道合金鋼兩種基材進(jìn)行表面強(qiáng)化,二者的顯微硬度得到明顯提升,耐滾動(dòng)接觸疲勞磨損性能也顯著增強(qiáng)。(7)采用激光加工方法在前期經(jīng)過涂炭處理的材料表面得到激光滲碳仿生單元體。涂炭處理使得到的單元體相比于單純的熔凝單元體,顯微硬度更高。(8)仿生單元體的出現(xiàn)能使試樣的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度都得到了提升,經(jīng)由這種方法處理的試樣,裂紋萌生的時(shí)間被大幅延后,試樣壽命被有效延長(zhǎng),抗疲勞磨損性能提升。(9)仿生耦合抗磨損表面模型以及抗磨損機(jī)理被提出,“硬質(zhì)”單元體和“軟質(zhì)”基體構(gòu)建的“軟硬相間”的抗磨損表面能使?jié)L動(dòng)接觸條件下大部分應(yīng)力由硬度更大的單元體承擔(dān),從而減小基體承受的應(yīng)力值,最終改善材料表面整體的抗疲勞磨損性能。
[Abstract]:The invention relates to a bionic coupling wear - resisting model , which is characterized by that : ( 1 ) the bionic unit body is distributed on the surface of the sample by the means of a biological coupling mechanism ; ( 7 ) The laser carburizing bionic unit is obtained on the surface of the material subjected to carbon deposition in the early stage by using a laser processing method . The coating process improves the yield strength and the tensile strength of the sample compared with a simple fused unit body .

【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG142.33

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前6條

1 李旭東;張仕朝;龐長(zhǎng)濤;;材料滾動(dòng)接觸疲勞試驗(yàn)研究[J];航空精密制造技術(shù);2011年03期

2 陳書贏;王海斗;徐濱士;康嘉杰;;熱噴涂層滾動(dòng)接觸疲勞壽命演變規(guī)律研究進(jìn)展[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2014年08期

3 李錦峰,趙紅平,施惠基,馮西橋;Cr4Mo4V鋼表面預(yù)制缺陷對(duì)滾動(dòng)接觸疲勞性能的影響[J];航空材料學(xué)報(bào);2005年06期

4 齊效文;楊育林;;超硬涂層零件滾動(dòng)接觸疲勞加速實(shí)驗(yàn)方法研究[J];潤(rùn)滑與密封;2007年08期

5 劉洪喜;李小棒;李琪軍;;氮等離子體浸沒離子注入技術(shù)改善軸承鋼滾動(dòng)接觸疲勞壽命和機(jī)械性能的研究[J];真空科學(xué)與技術(shù)學(xué)報(bào);2007年01期

6 ;[J];;年期

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前1條

1 楊雄飛;利用優(yōu)質(zhì)鋼軌提高英國鐵路網(wǎng)鋼軌滾動(dòng)接觸疲勞性能[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2013年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 楊皖實(shí);形態(tài)、結(jié)構(gòu)、材料耦元對(duì)合金鋼滾動(dòng)接觸疲勞磨損性能的影響[D];吉林大學(xué);2016年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前7條

1 陳冬冬;基于聲發(fā)射的軸承滾動(dòng)接觸疲勞在線檢測(cè)[D];燕山大學(xué);2015年

2 盧純;高速動(dòng)車組車輪踏面滾動(dòng)接觸疲勞的萌生機(jī)理研究[D];西南交通大學(xué);2015年

3 秦奮起;微觀粗糙表面的數(shù)值模擬及其對(duì)滾動(dòng)接觸疲勞壽命的影響[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

4 張仁進(jìn);熱處理工藝對(duì)轍叉用新型貝氏體鋼沖擊韌性和滾動(dòng)接觸疲勞性能的影響[D];西華大學(xué);2015年

5 盧麗鵑;1070鋼滾動(dòng)接觸疲勞啟裂、擴(kuò)展機(jī)制及數(shù)值模擬研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2014年

6 張偉;鋼軌滾動(dòng)接觸疲勞試驗(yàn)研究[D];西南交通大學(xué);2005年

7 Mélanie COUTANT;考慮加工表面完整性的滾動(dòng)接觸疲勞壽命預(yù)測(cè)[D];上海交通大學(xué);2014年

，

本文編號(hào)：1778491