18CrNiMo7-6是一種典型的重載齒輪鋼,通過(guò)在鋼中加入鉻、鎳等合金元素來(lái)提高材料的淬透性、滲碳性能、強(qiáng)度及韌性等,以達(dá)到外硬內(nèi)韌的特性,廣泛應(yīng)用于工業(yè)機(jī)械領(lǐng)域。齒輪需要經(jīng)過(guò)滲碳淬火等熱處理工藝在表面形成一層有效硬化層,來(lái)提高齒輪的抗疲勞強(qiáng)度。滲碳層的深度是評(píng)價(jià)熱處理工藝是否合格的重要指標(biāo)之一,因此需要對(duì)滲碳層深度進(jìn)行測(cè)量。然而,現(xiàn)階段的測(cè)試方法屬于有損檢測(cè)且不適用于已成形的構(gòu)件。本文的目的是提出一種基于巴克豪森噪聲（MBN）效應(yīng)的無(wú)損檢測(cè)方法,用于快速地檢測(cè)齒輪表面經(jīng)銑削后的滲碳層深度。為此開(kāi)展了以下研究:（1）對(duì)常用的齒輪鋼有效硬化層深檢測(cè)方法進(jìn)行了闡述,并通過(guò)對(duì)比得出了巴克豪森噪聲檢測(cè)的優(yōu)勢(shì)。綜述了MBN技術(shù)的發(fā)展情況和近年來(lái)國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者的研究成果,并且介紹了巴克豪森噪聲檢測(cè)的理論基礎(chǔ)和巴克豪森噪聲的影響因素。（2）自主搭建了巴克豪森無(wú)損檢測(cè)系統(tǒng)。硬件部分選用XD2信號(hào)發(fā)生器和FPA1000型號(hào)的前置功率放大器,并使用U型硅鋼片和繞制的線圈制成磁化器,然后將接收線圈感應(yīng)到的電流信號(hào)通過(guò)UFA42濾波芯片實(shí)現(xiàn)高通濾波和前置放大,最后利用研華PCI-1712L采集卡進(jìn)行信號(hào)采集... 

【文章來(lái)源】：鄭州大學(xué)河南省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

Rollscan300表面質(zhì)量檢測(cè)儀

半峰寬減小的規(guī)律。印度科技大學(xué)的 VASHISTAM[13-14]團(tuán)隊(duì)一直從事殘余應(yīng)力對(duì) MBN 信號(hào)影響研究，通過(guò)使用 X 射線衍射技術(shù)和巴克豪森噪聲檢測(cè)技術(shù)對(duì)比評(píng)估了磨削加工后的試樣表層的殘余應(yīng)力，建立了 MBN 信號(hào)值與殘余應(yīng)力的相關(guān)曲線。Stupakov A[15]等對(duì)銑削加工后材料表面產(chǎn)生的白層對(duì) MBN 信號(hào)曲線的影響進(jìn)行了深入分析。在金屬微觀組織與MBN信號(hào)關(guān)系研究方面，KaplanM[16]通過(guò)對(duì)雙向不銹鋼 AISI8620 進(jìn)行熱處理，得到不同體積含量的馬氏體的雙向不銹鋼 AISI 8620 試樣，并建立了馬氏體體積分?jǐn)?shù)、材料硬度和 MBN 信號(hào)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。硬度檢測(cè)方面，英國(guó) NewCastle 大學(xué)的 MoorthyV[17]團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)EN36 滲碳鋼進(jìn)行不同溫度的回火熱處理，得到了不同硬度的試樣，在對(duì)試樣進(jìn)行 MBN 分析時(shí)發(fā)現(xiàn)，低頻激勵(lì)使得 MBN 信號(hào)輪廓上出現(xiàn)雙峰，而高頻激勵(lì)只有單峰，且試樣表面硬度越大 MBN 信號(hào)越小，確認(rèn)了 MBN 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)對(duì)試樣硬度檢測(cè)的最大深度是 425 微米。在 MBN 無(wú)損檢測(cè)儀器的應(yīng)用開(kāi)發(fā)上，外國(guó)已經(jīng)有多個(gè)成熟的 MBN 檢測(cè)儀器銷售。如下圖 1.1 德國(guó)弗勞恩霍夫研究所研制的 3MA-Ⅱ型無(wú)損測(cè)量?jī)x，圖 1.2為芬蘭的 Sesstech 公司研制的 Rollscan 300 便攜式檢檢測(cè)儀。

這種電壓噪聲被稱為巴克豪森噪聲[24](Magnetic Barkhaus基本假設(shè)開(kāi)始，對(duì)磁疇、磁疇壁、磁化過(guò)程、磁滯回線等后理論推導(dǎo)了磁化過(guò)程中磁疇的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，最后對(duì)巴克豪詳細(xì)分析說(shuō)明。和磁疇壁材料內(nèi)部的微觀結(jié)構(gòu)決定了材料的性能，鐵磁性材料的和原子機(jī)構(gòu)關(guān)系緊密，外界微弱的磁場(chǎng)就可能使材料表因?yàn)殍F磁性材料內(nèi)部存在很多能夠自發(fā)磁化的微小區(qū)域，個(gè)磁疇的尺寸大概為 10-3cm，體積約為 10-9cm，其內(nèi)部典的磁疇理論認(rèn)為鐵磁性材料是由微小的磁疇和磁疇壁組候，各個(gè)磁疇都會(huì)自發(fā)的處于磁化飽和狀態(tài)，如圖 2.1 所取向不同，即各個(gè)磁疇之間處于磁化各向異性，所以宏觀無(wú)磁性狀態(tài)。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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