隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,對(duì)機(jī)械零件的性能提出了更高的要求。零件的力學(xué)性能是零件服役過(guò)程中最重要的性能,零件的疲勞壽命決定了零件的有效工作時(shí)長(zhǎng)。在大多數(shù)機(jī)械零件中,在生產(chǎn)加工工藝流程中所引入的應(yīng)力集中是其失效的根本原因�，F(xiàn)有的通過(guò)改善應(yīng)力來(lái)提高零件力學(xué)性能和疲勞強(qiáng)度的方法存在很多不足。脈沖磁場(chǎng)強(qiáng)化技術(shù)即將預(yù)置應(yīng)力試樣放置在外加脈沖磁場(chǎng)中進(jìn)行磁化處理。脈沖磁場(chǎng)強(qiáng)化技術(shù)降低材料殘余應(yīng)力具有耗時(shí)短、無(wú)溫升、操作方便、清潔無(wú)污染等眾多優(yōu)勢(shì)。因此,研究脈沖磁場(chǎng)強(qiáng)化技術(shù)對(duì)金屬材料力學(xué)性能和疲勞壽命的影響規(guī)律非常迫切。本文以常用的合金鋼20Cr2Ni4A為研究對(duì)象,通過(guò)脈沖磁處理研究了脈沖磁處理以后材料殘余應(yīng)力的變化,對(duì)脈沖磁場(chǎng)對(duì)于零件的力學(xué)性能和疲勞壽命也做了一些探索。研究成果如下:（1）首先搭建了脈沖磁場(chǎng)強(qiáng)化試驗(yàn)機(jī)。通過(guò)對(duì)脈沖磁處理關(guān)于材料改性和脈沖磁處理設(shè)備的調(diào)研,設(shè)計(jì)了脈沖磁場(chǎng)試驗(yàn)機(jī),并搭建了脈沖磁場(chǎng)強(qiáng)化試驗(yàn)機(jī)原理樣機(jī)。為后面的研究奠定了設(shè)備基礎(chǔ)。（2）通過(guò)磁力顯微鏡和透射電鏡對(duì)脈沖磁場(chǎng)的磁化處理前后的2Cr2Ni4A材料的磁疇組織和位錯(cuò)組織進(jìn)行觀察,研究了其變化。發(fā)現(xiàn)了在一定參數(shù)的脈沖磁處理以后... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

鐵的磁化曲線、磁致伸縮與外磁場(chǎng)的關(guān)系（鐘文定，1987）

如圖1-2（d）所示，磁化程度不隨施加的磁場(chǎng)的增加而增加，這是這個(gè)階段的特征。這個(gè)階段稱為接近飽和階段（嚴(yán)密，2006；鐘文定，1987）。由此可以看出，鐵磁性材料，在外加磁場(chǎng)強(qiáng)度大于材料的飽和磁場(chǎng)強(qiáng)度的時(shí)候，材料可以被充分磁化。目前，研究鐵磁性材料的重要工具中，最重要的是磁力顯微鏡（MagneticForceMicroscopy,MFM）。它是由原子力顯微鏡（AtomicForceMicroscopy,AFM）發(fā)展而來(lái)的，是研究磁性材料的關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)觀察技術(shù)。其成像原理是檢測(cè)磁性探針與樣品磁場(chǎng)之間的相互作用力從而生成磁力梯度分布圖。MFM 采用磁性探針對(duì)樣品表面掃描檢測(cè)，對(duì)樣品進(jìn)行兩次掃描，第一次掃描采用輕敲模式，Bruker 公司的 MFM 工作示意圖如圖 1-3 所示，得到樣品表面形貌像，然后采用抬舉模式，讓磁性探針抬起一定高度掃描，按照樣品的表面形貌進(jìn)行掃描，磁性針尖與樣品上的磁場(chǎng)發(fā)生相互作用力而引起針尖的偏轉(zhuǎn)，通過(guò)反射得到?

圖 1-3 Dimension Icon（Bruker, USA）磁力顯微鏡工作示意圖（a）輕敲模式；（b）抬舉模式1.3 磁處理技術(shù)的研究概況將電場(chǎng)、磁場(chǎng)應(yīng)用于材料制備或材料加工過(guò)程，以實(shí)現(xiàn)對(duì)材料制備或材料加工過(guò)程的控制而改善材料的組織和性能，我們把這種方法稱為材料電磁工藝（Electromagnetic Processing of Materials，簡(jiǎn)稱為 EPM）（馬修軍，2014）。材料電磁工藝是一種新的材料制備與材料加工技術(shù)。在材料電磁工藝過(guò)去的 100 多年的發(fā)展中，最近 20 年來(lái)在材料科學(xué)與機(jī)械制造的研究中得到了廣泛應(yīng)用。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號(hào)：3035974