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單程平面磨削淬硬加工的實驗研究與分析

發(fā)布時間:2021-02-01 05:17
  磨削淬硬加工是利用磨削過程中產(chǎn)生的磨削熱直接對鋼質(zhì)工件表面進行淬火的復合加工方法。該技術(shù)不僅集成了磨削加工制造和表面淬火熱處理工藝,更減少了廢水、廢料等有害物質(zhì)的排放,兼具經(jīng)濟性、社會性和環(huán)保性等優(yōu)勢,工程應用前景十分廣闊。本文以單程平面磨削加工實驗和磨削淬硬加工中殘余應力的測定實驗為基礎(chǔ),使用ANSYS 16.0建立磨削淬硬加工區(qū)域溫度場及熱應力場模型,揭示了在三角形移動熱源模型加載下工件表面淬硬層的溫度和熱應力的形成及變化規(guī)律,為提高磨削淬硬加工質(zhì)量提供了理論與實驗依據(jù)。本文的主要研究內(nèi)容及創(chuàng)新工作如下:(1)基于單程平面磨削淬硬加工實驗,利用紅外熱像儀光感傳感器和壓電測力儀傳感器測量了磨削加工過程中的磨削溫度和磨削力,系統(tǒng)地分析并揭示了磨削速度、磨削深度及工件進給速度等磨削用量對溫度場和磨削力的影響和作用規(guī)律。(2)采用光學數(shù)碼顯微鏡和數(shù)字顯微硬度計等測試儀器,研究了在不同磨削用量的實驗條件下磨削淬硬層的顯微硬度及硬化深度的變化規(guī)律,深入揭示了磨削淬硬層性能與磨削用量之間的關(guān)系;結(jié)合腐蝕剝層法與X射線衍射法,測得磨削淬硬層表面殘余應力的分布,同時探討了磨削淬硬層殘余應力與淬硬層深... 

【文章來源】:江蘇大學江蘇省

【文章頁數(shù)】:98 頁

【學位級別】:碩士

【部分圖文】:

單程平面磨削淬硬加工的實驗研究與分析


單顆磨粒的切削圖

模型圖,磨粒,切削過程,切削圖


根據(jù)磨削加工條件的不同,彈性變形、塑性變形和切屑部或部分存在[68-69]。根據(jù)磨削過程建立磨粒切削刃的切削[68]。圖 2.1 單顆磨粒的切削圖Fig.2.1 Acutting sketch of a single abrasive

相圖,臨界溫度,加熱速度,相變


圖 2.3 鐵碳合金相圖Fig.2.3 Fe-Fe3C diagram可以看出,對于共析鋼(C%=0.77),當加熱溫度始向奧氏體轉(zhuǎn)變,經(jīng)歷形核、長大、滲碳體的溶鋼(0.77<C%<2.11)的奧氏體形成過程與共析鋼相溶解的過程。當溫度超過所有鐵素體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W消失且全部轉(zhuǎn)變?yōu)榫Я<毿〉膴W氏體組織[71-72時奧氏體相變的溫度工屬于快速加熱的方法,奧氏體相變臨界溫度點-79]。圖 2.4 為 40 鋼的相變臨界溫度隨著加熱速

【參考文獻】:
期刊論文
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[2]磨削硬化殘余應力分析與預測[J]. 呂長飛,吳小玉,鄭繼明.  制造技術(shù)與機床. 2017(06)
[3]磨削硬化表層內(nèi)冶金熱效應預測三維分析模型[J]. 呂長飛,吳小玉,鄭繼明.  金屬熱處理. 2017(03)
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[5]預應力淬硬磨削工件淬硬層深度試驗研究[J]. 白斌,張陳,修世超.  中北大學學報(自然科學版). 2017(01)
[6]原始組織對42CrMo鋼磨削淬硬層的影響[J]. 鄒俊楓,王貴成,焦彬.  熱加工工藝. 2016(04)
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[8]42CrMo鋼磨削淬硬加工中磨削力的研究[J]. 鄒俊楓,焦彬,王貴成.  機械設(shè)計與制造. 2015(11)
[9]磨削淬硬殘余應力的有限元分析[J]. 張茜.  機械工程師. 2015(10)
[10]基于熱-力耦合磨削表層殘余應力的仿真分析[J]. 張修銘,劉莉娟,修世超,白斌.  東北大學學報(自然科學版). 2014(12)

博士論文
[1]42CrMo鋼磨削淬火及仿真研究[D]. 劉克銘.遼寧工程技術(shù)大學 2014
[2]單程平面磨削淬硬技術(shù)的理論分析和試驗研究[D]. 張磊.山東大學 2006

碩士論文
[1]42CrMo鋼磨削淬硬加工表面完整性及試驗研究[D]. 焦彬.江蘇大學 2016
[2]大尺寸平面磨削淬硬參數(shù)優(yōu)化[D]. 晉家偉.集美大學 2015
[3]45鋼磨削淬硬實驗研究及其數(shù)值模擬[D]. 袁威.集美大學 2013
[4]磨削淬硬層殘余應力的有限元分析[D]. 張茜.山東大學 2008
[5]精密磨削表面殘余應力離散度試驗研究與數(shù)值分析[D]. 高二威.上海交通大學 2008



本文編號:3012238

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