激光沖擊強化（LSP）是利用激光產(chǎn)生的等離子體沖擊力學效應對材料的表面進行強化,相較于傳統(tǒng)熱處理工藝,LSP利用高能激光與靶體材料之間的相互作用是物理過程,不僅對環(huán)境友好、對材料表面粗糙度影響較小、容易操作控制,而且還可以在材料內部引入量級更大的殘余壓應力,因此被廣泛應用于提高金屬材料的抗疲勞、耐磨、抗腐蝕等性能。滾動接觸疲勞常見于多軸循環(huán)載荷控制下的機械構件,在車輪損傷中占比很高,但選用LSP表面強化工藝去改善材料的滾動接觸疲勞性能,目前很少有人研究。針對LSP表面強化工藝對材料的力學性能具體造成怎樣的影響,材料力學性能的區(qū)別是否會造成滾動接觸疲勞性能的差異,以及造成這些差異的機理這三個問題,本文的主要研究內容如下:為了解激光沖擊強化對ER8鋼的強化規(guī)律,通過光學顯微鏡觀察、XRD測試、硬度測試等方法,表征了強化后材料的力學性能。通過組合不同激光功率密度和表面涂覆層材料,實現(xiàn)獲得不同沖擊峰值壓力。經(jīng)試驗研究發(fā)現(xiàn),ER8材料存在硬度飽和現(xiàn)象,當表面涂覆材料為玻璃和鋁箔的組合時,沖擊功率密度如果大于3.4GW/cm2,表面硬度將不隨激光功率密度增大而產(chǎn)生明顯的變化,此時相對于原始材料,表... 

【文章來源】：北京交通大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１工業(yè)部件中的滾動接觸疲勞現(xiàn)象??Ｆｉｇ．?１－１?Ｒｏｌｌｉｎｇ?ｃｏｎｔａｃｔ?ｆａｔｉｇｕｅ?ｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ?ｉｎ?ｓｏｍｅ?ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ?ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ??

圖１－４亞表面裂紋引起的斷裂［１］］??Ｆｉｇ．１－４?Ｆｒａｃｔｕｒｅ?ｃａｕｓｅｄ?ｂｙ?ｓｕｂｓｕｒｆａｃｅ?ｃｒａｃｋ１１１１??

圖１－５表面剝離造成的鏇修??Ｆｉｇ．?１－５?Ｒｅｐａｉｒｉｎｇ?ｃａｕｓｅｄ?ｂｙ?ｓｐａｌｌｉｎｇ?ｏｆ?ｓｕｒｆａｃｅ??

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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[3]輪軌材料滾動磨損和接觸疲勞損傷行為的試驗研究[D]. 劉吉華.西南交通大學 2016
[4]車輪材料滾動磨損與接觸疲勞損傷行為的試驗研究[D]. 周桂源.西南交通大學 2015
[5]貨車車輪輻板孔裂紋形成原因及疲勞擴展特性研究[D]. 鄭紅霞.北京交通大學 2007
[6]輪軌滾動接觸疲勞損傷機理研究[D]. 郭俊.西南交通大學 2006

碩士論文
[1]高速車輪鋼ER8C摩擦磨損過程中組織演變的研究[D]. 于君怡.大連交通大學 2017
[2]高速輪軌ER8/U75VG鋼超聲振動輔助激光熔覆強化涂層制備及性能研究[D]. 邵曉峰.華東交通大學 2017
[3]垂直掃描白光干涉測量關鍵技術的研究及應用[D]. 徐海濤.華中科技大學 2013
[4]鋼軌滾動接觸疲勞試驗研究[D]. 張偉.西南交通大學 2005



本文編號：3125192