本文關(guān)鍵詞：304不銹鋼超聲沖擊后的回復(fù)行為研究

  更多相關(guān)文章： 超聲沖擊 馬氏體相變 形變孿晶 回復(fù)行為 應(yīng)力松弛

【摘要】：超聲沖擊(UIT)是表面形變強(qiáng)化技術(shù)領(lǐng)域中一項(xiàng)較為新穎的技術(shù)�，F(xiàn)如今,UIT技術(shù)已經(jīng)成熟地運(yùn)用于焊件的焊縫處理。但對(duì)金屬零件經(jīng)超聲沖擊處理后的回復(fù)行為研究鮮有報(bào)道。本文利用加熱處理方法,營(yíng)造加速實(shí)驗(yàn)條件,對(duì)超聲沖擊處理后的304不銹鋼平面試樣在不同加熱處理?xiàng)l件下的回復(fù)行為進(jìn)行了研究,以確定AISI304不銹鋼在長(zhǎng)期服役過(guò)程中UIT強(qiáng)化效果的穩(wěn)定性和可靠性。實(shí)驗(yàn)室首先對(duì)現(xiàn)有超聲沖擊設(shè)備結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)沖擊過(guò)程中沖擊針與工件表面塑性變形行為的有限元分析,設(shè)計(jì)出合理的沖擊針端面尺寸。并通過(guò)對(duì)沖擊針質(zhì)量、彈簧彈性系數(shù)、沖擊針與導(dǎo)向套的公差配合等因素的研究,揭示了超聲沖擊針振幅的變化規(guī)律和各因素的影響規(guī)律,為后續(xù)實(shí)驗(yàn)超聲沖擊過(guò)程的可控性提供了理論與實(shí)驗(yàn)依據(jù)。在對(duì)超聲沖擊槍結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化的基礎(chǔ)上,本研究將超聲沖擊處理試樣經(jīng)過(guò)條件為250℃×20h、350℃ ×20h、350℃ ×30h真空加熱處理,然后利用表面輪廓儀、顯微硬度儀、光學(xué)顯微鏡、X.射線(xiàn)衍射儀等設(shè)備,對(duì)加熱處理前后UIT試樣的宏觀形貌、顯微組織、馬氏體含量以及殘余應(yīng)力等進(jìn)行觀察、表征和測(cè)試。結(jié)果表明：加熱處理前后的樣品表面粗糙度沒(méi)有發(fā)生明顯變化：UIT試樣最外層的馬氏體含量達(dá)到90%以上,加熱處理后下降至80%左右；當(dāng)深度超過(guò)80μm,熱處理前后的馬氏體含量趨于一致。這說(shuō)明表層的回復(fù)趨勢(shì)較內(nèi)層明顯,但馬氏體含量仍高達(dá)60%-80%：此外,經(jīng)過(guò)加熱處理后,最外層的金相組織仍保持足夠的晶粒細(xì)化程度,次表層的形變孿晶密度顯著減少。隨溫度和保溫時(shí)間的增加,晶體組織的回復(fù)程度愈加明顯；對(duì)微觀硬度的測(cè)試表明,不同條件的加熱處理后,UIT試樣最外層的顯微硬度值均由450HV0.1N下降至340HV0.1N左右,顯微硬度在深度為70μm處達(dá)到最大值,約為430HV0.1N。深度超過(guò)70μm后,加熱處理后的試樣基本保持了加熱前試樣顯微硬度水平對(duì)殘余應(yīng)力的研究顯示,加熱處理前表面殘余壓應(yīng)力值為790MPa,最大應(yīng)力值為900MPa；加熱處理后,產(chǎn)生了應(yīng)力松弛現(xiàn)象,溫度升高,時(shí)間延長(zhǎng),應(yīng)力松弛現(xiàn)象有加重趨勢(shì)。盡管如此,表面殘余應(yīng)力仍然保持在690MPa的較高水平。綜合來(lái)看,在本研究的加速實(shí)驗(yàn)條件下,超聲沖擊試樣保持了絕大部分的沖擊強(qiáng)化效果,這意味著,超聲沖擊處理后的零部件在長(zhǎng)期常溫工作條件下,組織回復(fù)、性能退化的過(guò)程是比較緩慢的,其強(qiáng)化效果在相當(dāng)一段時(shí)間是值得信賴(lài)的。
【關(guān)鍵詞】：超聲沖擊 馬氏體相變 形變孿晶 回復(fù)行為 應(yīng)力松弛
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TG142.71;TG668
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-19
• 1.1 表面形變強(qiáng)化技術(shù)9-12
• 1.1.1 滾壓加工工藝9-10
• 1.1.2 孔擠壓加工工藝10-11
• 1.1.3 噴丸加工工藝11-12
• 1.2 超聲沖擊強(qiáng)化技術(shù)12-17
• 1.2.1 超聲沖擊強(qiáng)化技術(shù)的簡(jiǎn)介12-13
• 1.2.2 超聲沖擊設(shè)備的工作原理13
• 1.2.3 超聲沖擊技術(shù)的優(yōu)勢(shì)13-14
• 1.2.4 超聲沖擊強(qiáng)化技術(shù)的應(yīng)用14-16
• 1.2.5 超聲沖擊強(qiáng)化技術(shù)的發(fā)展16-17
• 1.3 冷變形金屬的回復(fù)行為17-18
• 1.4 本文主要內(nèi)容和研究意義18-19
• 2 實(shí)驗(yàn)材料、設(shè)備及方法19-28
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料19-20
• 2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備20-22
• 2.2.1 超聲沖擊強(qiáng)化設(shè)備20-21
• 2.2.2 檢測(cè)設(shè)備21-22
• 2.3 實(shí)驗(yàn)方法22-27
• 2.3.1 試樣預(yù)處理22-23
• 2.3.2 超聲沖擊處理23
• 2.3.3 表面粗糙度測(cè)量23
• 2.3.4 沖擊試樣的線(xiàn)切割23-24
• 2.3.5 試樣超聲處理后的加熱處理24
• 2.3.6 微觀組織觀察24
• 2.3.7 顯微硬度測(cè)試24-25
• 2.3.8 X射線(xiàn)衍射法測(cè)應(yīng)力25-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 3 超聲沖擊設(shè)備的優(yōu)化與改進(jìn)28-38
• 3.1 超聲沖擊設(shè)備的前期改造工作概述28-29
• 3.2 超聲沖擊設(shè)備的進(jìn)一步優(yōu)化29-37
• 3.2.1 沖擊針端面尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)29-32
• 3.2.2 超聲沖擊針振幅影響因素優(yōu)化設(shè)計(jì)32-37
• 3.3 本章小結(jié)37-38
• 4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析38-51
• 4.1 加熱處理對(duì)表面粗糙度的影響38-40
• 4.2 加熱處理對(duì)相組成的影響40-43
• 4.2.1 試樣表面物相分析及表面納米化40-41
• 4.2.2 加熱處理對(duì)馬氏體含量的影響41-43
• 4.3 加熱處理對(duì)金相組織的影響43-46
• 4.4 加熱處理對(duì)顯微硬度的影響46-47
• 4.5 加熱處理對(duì)殘余應(yīng)力的影響47-49
• 4.6 本章小結(jié)49-51
• 結(jié)論51-53
• 參考文獻(xiàn)53-56
• 致謝56-57

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

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中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 歐陽(yáng)小穗;孔擠壓強(qiáng)化工藝對(duì)疊層元件疲勞壽命影響分析[D];上海交通大學(xué);2011年

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本文編號(hào)：955272