本文關(guān)鍵詞：H13鋼加工白層組織及其電化學特性

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【摘要】：淬硬鋼具有高強度和高硬度的特點,在模具、軸承等行業(yè)應用非常廣泛。淬硬鋼的常用加工方法有硬態(tài)切削、磨削和電火花加工,其加工表面完整性直接影響零件的使用性能。白層是伴隨著淬硬鋼加工過程而形成的存在于工件表面層的一種特殊組織。白層晶粒細小,具有高硬度、高脆性等特征,對零件的使用性能具有重要的影響。影響白層形成的因素眾多,實際生產(chǎn)中很難對白層的產(chǎn)生進行準確控制和預測。想要獲得零件表面層信息,目前只能通過傳統(tǒng)的金相觀察方法。這種方法不僅效率低,而且破壞被測零件,因此低損甚至無損的白層檢測方法亟需開發(fā)。隨著電化學技術(shù)的發(fā)展,一些電化學測量方法不僅能準確評價材料性能,而且測量過程對被測試樣低損傷,展現(xiàn)出可應用于白層檢測的潛力�；诖�,本文以AISI H13模具鋼為實驗材料,在系統(tǒng)研究其加工白層組織的基礎(chǔ)上,提出了利用電化學方法來檢測白層的方案,并對其可行性和可操作性進行研究。研究了銑削表層微觀組織在刀具磨損過程中的演變規(guī)律。在刀具磨損過程中,隨著刀-工之間擠壓、摩擦作用的加劇,工件表層可能發(fā)生組織相變和顯微結(jié)構(gòu)改變,依次形成黑層和白層組織。利用金相顯微鏡、掃描電子顯微鏡(SEM)等材料微觀分析手段,研究了淬硬鋼加工白層的組織特征。微觀分析表明,白層由細小的亞晶粒組成,晶界不明顯,銑削白層內(nèi)存在大密度位錯,塑性變形嚴重；白層內(nèi)的化學元素含量較基體發(fā)生了顯著變化,銑削白層內(nèi)C元素和O元素含量明顯增加。研究了銑削試樣表面層微觀組織對電極/溶液雙電層界面阻抗的影響規(guī)律。具有不同微觀組織類型的試樣其阻抗曲線位于阻抗譜的不同區(qū)域。等效電路擬合結(jié)果表明,白層的出現(xiàn)顯著減小了電極／溶液雙電層界面之間的電荷轉(zhuǎn)移電阻Rct,即白層減弱了試樣的耐腐蝕能力。研究同時表明,通過分析測得的電化學參數(shù)可以對試樣是否具有白層進行判別。分析了電解液和電化學測試方法對白層檢測效果的影響。通過觀察,極化曲線的測量對測試試樣表面損傷較大,試樣表面層材料遭到嚴重腐蝕；而電化學阻抗譜測量不僅能準確區(qū)分有/無白層試樣,而且這種測量手段對于被測試樣的影響是微小的。相較于3.5w/%NaCl溶液,具有不同微觀組織的試樣在1mol/LNaOH溶液中的阻抗具有更高的區(qū)別度,因此低溶度的NaOH溶液可作為白層檢測的電解質(zhì)溶液。
【關(guān)鍵詞】：硬態(tài)銑削 白層 電化學方法 腐蝕 H13鋼
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG506
【目錄】：

• 摘要9-11
• Abstract11-13
• 第1章 緒論13-21
• 1.1 課題背景與意義13-14
• 1.2 淬硬鋼加工白層研究現(xiàn)狀14-18
• 1.2.1 白層組織特征14-16
• 1.2.2 白層的形成機理16-17
• 1.2.3 切削條件對白層形成的影響17
• 1.2.4 白層的預測17-18
• 1.2.5 白層的檢測18
• 1.3 電化學方法在材料性能評價中的應用18-19
• 1.4 課題來源及主要研究內(nèi)容19-21
• 第2章 H13鋼加工白層的組織研究21-39
• 2.1 H13鋼試樣制備21-27
• 2.1.1 實驗材料及性能21
• 2.1.2 實驗設(shè)備21-23
• 2.1.3 實驗方案設(shè)計23-26
• 2.1.4 測試程序26-27
• 2.2 刀具磨損與表面層微觀組織觀察27-33
• 2.2.1 刀具磨損27-28
• 2.2.2 工件表面層微觀組織28-33
• 2.3 白層微觀組織分析33-37
• 2.3.1 白層晶粒特征33-34
• 2.3.2 白層元素成分分析34-37
• 2.4 本章小結(jié)37-39
• 第3章 H13鋼銑削試樣/溶液雙電層界面的交流阻抗解析39-53
• 3.1 電化學實驗39-43
• 3.1.1 測試原理39-41
• 3.1.2 實驗儀器41
• 3.1.3 工作電極的制備41-43
• 3.2 電化學阻抗譜43-46
• 3.2.1 阻抗譜原理43-44
• 3.2.2 等效電路與等效原件44-46
• 3.3 銑削表面層微觀組織對試樣電化學特性的影響46-51
• 3.3.1 穩(wěn)態(tài)開路電位測量46-47
• 3.3.2 EIS圖譜解析47-48
• 3.3.3 等效電路擬合與數(shù)據(jù)解析48-51
• 3.4 本章小結(jié)51-53
• 第4章 加工白層的電化學方法檢測53-63
• 4.1 電化學阻抗譜的測量與解析53-57
• 4.2 動電位極化曲線的測量與解析57-60
• 4.3 試樣表面觀察60-62
• 4.4 本章小結(jié)62-63
• 第5章 總結(jié)與展望63-65
• 5.1 工作總結(jié)63-64
• 5.2 研究展望64-65
• 參考文獻65-69
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及參與課題69-71
• 致謝71-72
• 附件72

【共引文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 陳慶軍;余慧燕;周賢良;華小珍;;晶化行為對Fe基塊體非晶合金腐蝕性能的影響[J];熱加工工藝;2012年08期

2 余瑤隆;施閣;胡敬敏;袁書豪;;基于阻抗譜特征值數(shù)據(jù)庫的地溝油檢測方法[J];糧油食品科技;2013年06期

3 胥飛;;一種寬頻液體阻抗譜測量方法[J];上海電機學院學報;2013年05期

4 魏凡書;谷東杰;;阻抗法在涂料失效過程中的應用[J];山東化工;2015年13期

5 曲有鵬;高珊珊;呂江維;李達;劉峻峰;田家宇;;電化學阻抗技術(shù)在微生物燃料電池阻抗測試中的應用[J];實驗技術(shù)與管理;2015年07期

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本文編號：1133755