【摘要】：超聲表面滾壓(Ultrasonic Surface Rolling Extrusion,USRE)是一種基于彈塑性變形的新型表面強化方法,它利用超聲頻機械振動和靜載滾壓的耦合作用對加工表面處理,實現對金屬材料表面質量的改善,提高材料的耐磨性能。USRE具有主軸轉速、橫向進給量、靜壓力、輸出振幅、加工次數、振動頻率等眾多工藝參數,在不同工藝參數下對材料加工,對其表面質量的改善必然不盡相同,從而會影響到材料性能。本文使用豪克能HK30C型系列的超聲滾壓設備和普通臥式車床對調質態(tài)45鋼加工處理,通過金相制樣設備、金相顯微鏡、表面粗糙度測定儀、顯微硬度測試儀和X射線粉末衍射儀對USRE試樣進行了表面特性的分析。使用MMG-10型高溫摩擦磨損試驗機對不同靜壓力、輸出振幅和加工次數的USRE試樣進行了磨損試驗,通過光學讀數分析天平、相關軟件及掃描電子顯微鏡對USRE試樣磨損后的重量磨損量、摩擦因數和表面微觀形貌進行了對比分析,評定了材料的耐磨性,研究得出了USRE工藝參數對調質態(tài)45鋼的耐磨性能的影響。本文的主要研究結果如下:(1)其它工藝參數一定,橫向進給量越小,則材料表面粗糙度越小,表面硬度越大,表層殘余壓應力越大。當其它工藝參數一定時,主軸轉速與橫向進給量具有相似性,不過對材料表面硬度的影響不明顯。所以,在實際加工確保機床工作精度及加工效率的前提下,盡可能的選擇較低的主軸轉速和橫向進給量。(2)其它工藝參數一定,靜壓力為300N時,材料磨損量和摩擦因數最低,晶粒細化程度最高、材料耐磨性能呈現最好。靜壓力過小,改善材料耐磨性能的作用是甚微的。靜壓力過大,會降低表面特性,使材料微觀組織變得寬大,從而降低材料的耐磨性。因此,在實際加工中盡可能使靜壓力保持在300N左右。(3)其它工藝參數一定,輸出振幅為8μm時,材料磨損量和摩擦因數最低,晶粒細化程度最高、材料耐磨性能呈現最好。輸出振幅對材料表面粗糙度和表面硬度的影響呈線性關系,而對殘余應力的影響卻不明顯。因此,在實際加工中盡可能使輸出振幅為8μm。(4)加工次數與輸出振幅對材料耐磨性的影響是相似的。加工6次的材料,其磨損量和摩擦因數、晶粒細化程度最高,耐磨性能呈現最好。因此,在實際加工中盡可能加工6次,在提高工作效率時,可以適當降低加工次數,但最好不要少于3次。
【圖文】：

兩者結合為后文進一步的研究奠定了工作原理工業(yè)中可以大幅度提高產品的性能，質量和壽命化是通過滾壓或噴丸使材料表面產生巨大的彈塑0.5～1.5mm 的硬化層，從而提高金屬材料表面硬度響主要體現為兩種：一種是微觀組織上，可使晶持續(xù)，晶粒位錯密度不斷增強，晶粒細化不斷加為例，材料表面受到機械加工的切向力，使其表加，，在材料表層不同深度下發(fā)生的形變不同，從壓應力的存在可以防止疲勞裂紋的萌發(fā)和擴展，而減少了受力表面的工作載荷。此外，表面形變，以及消除切削加工刀痕。

第二章 超聲表面滾壓加工原理及裝置具頭沿工件表面法線方向運動，從而將靜壓力和超聲沖擊振動作用到旋轉的表面，工作能量有機械能轉化為材料的內能，從而使材料表面發(fā)生劇烈的彈。當加工載荷卸載后，由于金屬材料固有的彈性恢復能力，在與塑性變形耦塑性流動使得表面“波峰”被壓平，“波谷”被填充，顯著改善表面形貌，大幅度面粗糙度 Ra 甚至達到納米水平，其加工效果可如圖 2-2所示。
【學位授予單位】：江西理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TG663

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 金明官 ,潘鴻梁 ,趙明訓;洗絨工藝參數的研究[J];毛紡科技;1985年01期

2 周艷敏;;緯編工藝參數的機上測試[J];針織工業(yè);1988年02期

3 金明官;邱元龍;;洗絨工藝參數的選擇[J];北京紡織;1984年06期

4 鐘小紅;郭軍惠;;純人棉細布工藝參數的選用[J];棉紡織技術;1991年07期

5 石文貴;自硬呋喃樹脂砂工藝參數確定[J];機械工人(熱加工);1992年09期

6 陳殿華;;多邊形型面車削工藝參數的優(yōu)化設計[J];機械設計與制造;1992年05期

7 臧英明;高海燕;;優(yōu)選工藝參數、提高地毯質量[J];大連輕工業(yè)學院學報;1992年Z1期

8 張俊生;張斌;王鳳崗;許世拯;徐慶國;;復合材料連鑄連擠工藝參數的研究[J];大連鐵道學院學報;1992年03期

9 吳建華,瞿履修,王文祖;醫(yī)用編織縫線的結構及編織工藝參數研討[J];產業(yè)用紡織品;1997年01期

10 董倩,唐清,李文超;材料研究中工藝參數的優(yōu)化方法[J];耐火材料;2000年03期

相關會議論文 前10條

1 彭桂芹;;粉餅壓制工藝參數的確定與效果評估[A];2006年中國化妝品學術研討會論文集[C];2006年

2 黃美東;孫超;林國強;董闖;聞立時;;工藝參數對電弧離子鍍膜過程中基體溫度的影響[A];首屆中國熱處理活動周論文集[C];2002年

3 陳建華;黃少烈;朱寶璋;張揚;;高速逆流色譜制備石杉堿甲單體工藝參數的研究及討論(Ⅱ)——轉速[A];全國中藥標準研究學術研討會論文集[C];2005年

4 岳群峰;簡令奇;王宏剛;張俊彥;楊生榮;;工藝參數對聚酰胺三元共混物熱學性能和分散相的影響[A];2006年全國高分子材料科學與工程研討會論文集[C];2006年

5 楊德勇;劉敏玉;;工藝參數對TiO_2衰減瓷的影響[A];電子陶瓷，陶瓷，金屬封接與真空開頭管用管殼的技術進步專輯[C];2006年

6 薛桂玲;高紅梅;;酚醛SMC模壓工藝參數的確定[A];新世紀 新機遇 新挑戰(zhàn)——知識創(chuàng)新和高新技術產業(yè)發(fā)展（上冊）[C];2001年

7 劉繼常;李力鈞;;工藝參數對激光直接制造金屬薄壁零件的影響[A];2005年中國機械工程學會年會論文集第11屆全國特種加工學術會議專輯[C];2005年

8 徐Z梅;鄭飛躍;高文斌;;激光表面熔覆技術最佳參數實驗研究[A];數學·力學·物理學·高新技術研究進展——2006（11）卷——中國數學力學物理學高新技術交叉研究會第11屆學術研討會論文集[C];2006年

9 吳祥;;生產C 9.7 tex機織用棉紗的體會[A];“經緯股份杯”2012’“強專件、促設備、為行業(yè)”技術進步和創(chuàng)新經驗研討會論文集[C];2012年

10 朱剛賢;張安峰;李滌塵;周志敏;;激光金屬直接制造中工藝參數對粉末利用率的模擬研究[A];陜西省機械工程學會第九次代表大會會議論文集[C];2009年

相關重要報紙文章 前4條

1 中國紡織工業(yè)聯合會環(huán)資委 陳立秋;工藝參數在線測控助力節(jié)能減排[N];中國紡織報;2013年

2 安康市堯柏水泥有限公司 樊東強;加強磨機系統(tǒng)工藝參數管理提高粉磨效率[N];中國建材報;2013年

3 萬莉;影響PVC門窗焊角強度的因素[N];中國建材報;2007年

4 李武;老裝置頻閃效益新亮點[N];中國石化報;2002年

相關博士學位論文 前3條

1 趙朋;塑料注射成形機工藝參數的在線優(yōu)化與檢測[D];華中科技大學;2009年

2 趙熹;大口徑彈體輥擠—引伸成形技術研究[D];中北大學;2014年

3 郝志剛;工藝參數變化情況下納米尺寸混合信號集成電路性能分析設計自動化方法研究[D];上海交通大學;2012年

相關碩士學位論文 前10條

1 雷小葉;注塑成形數值模擬分析與工藝參數正交優(yōu)化[D];貴州大學;2008年

2 謝紅梅;塑料制品注射成型過程工藝參數在線調控方法研究[D];廣西大學;2007年

3 林友;磷爐工藝參數系統(tǒng)建模及其優(yōu)化[D];昆明理工大學;2005年

4 劉寶;激光相變硬化工藝參數自動選擇模型及其程序開發(fā)[D];上海海事大學;2005年

5 夏軍勇;環(huán)縫磨結構工藝參數的優(yōu)化研究[D];武漢科技大學;2004年

6 葛學偉;氣體輔助注射成型穿透機理及工藝優(yōu)化方法研究[D];上海交通大學;2010年

7 喬剛;工藝參數對聚碳酸酯注塑壓縮成型制品性能影響的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2011年

8 童堯;注塑成型的數值模擬及多目標工藝優(yōu)化[D];華東理工大學;2011年

9 單志;基于數值模擬的注塑成形工藝參數優(yōu)化方法研究[D];貴州大學;2009年

10 舒茂盛;注塑冷卻工藝參數對冷卻質量的影響及多目標綜合評價研究[D];武漢理工大學;2011年

本文編號：2640082