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)是表面形變強化技術(shù)領(lǐng)域中一項較為新穎的技術(shù)�，F(xiàn)如今,UIT技術(shù)已經(jīng)成熟地運用于焊件的焊縫處理。但對金屬零件經(jīng)超聲沖擊處理后的回復(fù)行為研究鮮有報道。本文利用加熱處理方法,營造加速實驗條件,對超聲沖擊處理后的304不銹鋼平面試樣在不同加熱處理條件下的回復(fù)行為進行了研究,以確定AISI304不銹鋼在長期服役過程中UIT強化效果的穩(wěn)定性和可靠性。實驗室首先對現(xiàn)有超聲沖擊設(shè)備結(jié)構(gòu)參數(shù)進行了優(yōu)化設(shè)計。通過對沖擊過程中沖擊針與工件表面塑性變形行為的有限元分析,設(shè)計出合理的沖擊針端面尺寸。并通過對沖擊針質(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)實驗超聲沖擊過程的可控性提供了理論與實驗依據(jù)。在對超聲沖擊槍結(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.射線衍射儀等設(shè)備,對加熱處理前后UIT試樣的宏觀形貌、顯微組織、馬氏體含量以及殘余應(yīng)力等進行觀察、表征和測試。結(jié)果表明：加熱處理前后的樣品表面粗糙度沒有發(fā)生明顯變化：UIT試樣最外層的馬氏體含量達到90%以上,加熱處理后下降至80%左右；當(dāng)深度超過80μm,熱處理前后的馬氏體含量趨于一致。這說明表層的回復(fù)趨勢較內(nèi)層明顯,但馬氏體含量仍高達60%-80%：此外,經(jīng)過加熱處理后,最外層的金相組織仍保持足夠的晶粒細化程度,次表層的形變孿晶密度顯著減少。隨溫度和保溫時間的增加,晶體組織的回復(fù)程度愈加明顯；對微觀硬度的測試表明,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處達到最大值,約為430HV0.1N。深度超過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,時間延長,應(yīng)力松弛現(xiàn)象有加重趨勢。盡管如此,表面殘余應(yīng)力仍然保持在690MPa的較高水平。綜合來看,在本研究的加速實驗條件下,超聲沖擊試樣保持了絕大部分的沖擊強化效果,這意味著,超聲沖擊處理后的零部件在長期常溫工作條件下,組織回復(fù)、性能退化的過程是比較緩慢的,其強化效果在相當(dāng)一段時間是值得信賴的。
【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)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG142.71;TG668
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-19
• 1.1 表面形變強化技術(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 超聲沖擊強化技術(shù)12-17
• 1.2.1 超聲沖擊強化技術(shù)的簡介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13-14
• 1.2.4 超聲沖擊強化技術(shù)的應(yīng)用14-16
• 1.2.5 超聲沖擊強化技術(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 實驗材料、設(shè)備及方法19-28
• 2.1 實驗材料19-20
• 2.2 實驗設(shè)備20-22
• 2.2.1 超聲沖擊強化設(shè)備20-21
• 2.2.2 檢測設(shè)備21-22
• 2.3 實驗方法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 表面粗糙度測量23
• 2.3.4 沖擊試樣的線切割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 顯微硬度測試24-25
• 2.3.8 X射線衍射法測應(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)備的進一步優(yōu)化29-37
• 3.2.1 沖擊針端面尺寸優(yōu)化設(shè)計29-32
• 3.2.2 超聲沖擊針振幅影響因素優(yōu)化設(shè)計32-37
• 3.3 本章小結(jié)37-38
• 4 實驗結(jié)果與分析38-51
• 4.1 加熱處理對表面粗糙度的影響38-40
• 4.2 加熱處理對相組成的影響40-43
• 4.2.1 試樣表面物相分析及表面納米化40-41
• 4.2.2 加熱處理對馬氏體含量的影響41-43
• 4.3 加熱處理對金相組織的影響43-46
• 4.4 加熱處理對顯微硬度的影響46-47
• 4.5 加熱處理對殘余應(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53-56
• 致謝56-57

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

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中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

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本文編號：955272