本文針對典型重載齒輪Fe-Cr2Ni4合金材料,開展表面深層梯度強(qiáng)化研究,通過精確控制熱處理工藝,利用淬火-碳再分配及析出相強(qiáng)化的方式增加強(qiáng)韌性,同時(shí)優(yōu)化強(qiáng)韌性匹配,獲得接觸疲勞性能優(yōu)異的梯度強(qiáng)化耐磨層。借助場發(fā)射掃描電子顯微鏡(SEM),電子背散射衍射(EBSD),場發(fā)射透射電子顯微鏡(TEM),X射線衍射儀(XRD)等測試手段,通過解析梯度強(qiáng)化層的微觀組織、晶格結(jié)構(gòu)、位錯(cuò)組態(tài)、相界演變等,探討Fe-Cr2Ni4合金高強(qiáng)韌梯度耐磨層的強(qiáng)化機(jī)制。為進(jìn)一步闡明抵抗接觸疲勞磨損的梯度強(qiáng)化層微觀組織對宏觀性能的影響機(jī)制,本文借助Hypermesh/Abaqus等計(jì)算機(jī)輔助軟件,基于高強(qiáng)韌梯度材料的真實(shí)組織,開展疲勞應(yīng)力場模擬計(jì)算分析,以獲取梯度強(qiáng)化層的應(yīng)力場分布,進(jìn)而闡明梯度強(qiáng)化層疲勞磨損的失效機(jī)制。同時(shí),為了系統(tǒng)研究通過高碳勢原子擴(kuò)散獲取深層強(qiáng)化層的微觀作用機(jī)理,本文進(jìn)一步結(jié)合第一原理計(jì)算和分子動(dòng)力學(xué)模擬,研究單間隙碳原子在面心立方晶格中的固溶及遷移性質(zhì),探討多間隙碳原子體系的空間分布規(guī)律及其對碳原子遷移擴(kuò)散的影響,并從分子動(dòng)力學(xué)角度論證多間隙原子體系的非均勻穩(wěn)定性質(zhì)。主要得出以下結(jié)論:對...

【文章頁數(shù)】：109 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
變量注釋表
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 重載齒輪梯度耐磨層的強(qiáng)化途經(jīng)
    1.3 重載齒輪梯度耐磨層的疲勞磨損
    1.4 多尺度模擬計(jì)算在梯度耐磨層中的應(yīng)用
    1.5 研究內(nèi)容及意義
2 高強(qiáng)韌Fe-Cr2Ni4 耐磨層的組織與力學(xué)行為
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)材料及方法
    2.3 梯度耐磨層淬火組織特征與力學(xué)性能
    2.4 梯度耐磨層低溫回火組織演變與力學(xué)性能
    2.5 梯度耐磨層低溫退火強(qiáng)韌化機(jī)制探討
    2.6 本章小結(jié)
3 高強(qiáng)韌Fe-Cr2Ni4 耐磨層的接觸疲勞損傷行為
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)材料及方法
    3.3 不同深度梯度耐磨層的力學(xué)性能
    3.4 高強(qiáng)韌梯度耐磨層的疲勞磨損性能
    3.5 高強(qiáng)韌梯度耐磨層的疲勞磨損特征
    3.6 高強(qiáng)韌梯度耐磨層的疲勞磨損機(jī)制
    3.7 本章小結(jié)
4 高強(qiáng)韌Fe-Cr2Ni4 耐磨層的疲勞應(yīng)力分布
    4.1 引言
    4.2 模擬計(jì)算方法
    4.3 高強(qiáng)韌梯度耐磨層的接觸應(yīng)力場
    4.4 本章小結(jié)
5 Fe系合金強(qiáng)化層的間隙原子擴(kuò)散形成機(jī)理
    5.1 引言
    5.2 模擬計(jì)算分析方法
    5.3 間隙微區(qū)間隙原子非線性躍遷
    5.4 間隙原子擇優(yōu)取向
    5.5 間隙原子非均勻穩(wěn)定態(tài)的分子動(dòng)力學(xué)模擬
    5.6 本章小結(jié)
6 全文總結(jié)
參考文獻(xiàn)
作者簡歷
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號：3916980