隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,對機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長。在大多數(shù)機械零件中,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)有的通過改善應(yīng)力來提高零件力學(xué)性能和疲勞強度的方法存在很多不足。脈沖磁場強化技術(shù)即將預(yù)置應(yīng)力試樣放置在外加脈沖磁場中進行磁化處理。脈沖磁場強化技術(shù)降低材料殘余應(yīng)力具有耗時短、無溫升、操作方便、清潔無污染等眾多優(yōu)勢。因此,研究脈沖磁場強化技術(shù)對金屬材料力學(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為研究對象,通過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,對脈沖磁場對于零件的力學(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強化試驗機。通過對脈沖磁處理關(guān)于材料改性和脈沖磁處理設(shè)備的調(diào)研,設(shè)計了脈沖磁場試驗機,并搭建了脈沖磁場強化試驗機原理樣機。為后面的研究奠定了設(shè)備基礎(chǔ)。（2）通過磁力顯微鏡和透射電鏡對脈沖磁場的磁化處理前后的2Cr2Ni4A材料的磁疇組織和位錯組織進行觀察,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... 

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

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

鐵的磁化曲線、磁致伸縮與外磁場的關(guān)系（鐘文定，1987）

如圖1-2（d）所示，磁化程度不隨施加的磁場的增加而增加，這是這個階段的特征。這個階段稱為接近飽和階段（嚴密，2006；鐘文定，1987）。由此可以看出，鐵磁性材料，在外加磁場強度大于材料的飽和磁場強度的時候，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)展而來的，是研究磁性材料的關(guān)鍵實驗觀察技術(shù)。其成像原理是檢測磁性探針與樣品磁場之間的相互作用力從而生成磁力梯度分布圖。MFM 采用磁性探針對樣品表面掃描檢測，對樣品進行兩次掃描，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行掃描，磁性針尖與樣品上的磁場發(fā)生相互作用力而引起針尖的偏轉(zhuǎn)，通過反射得到?

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、磁場應(yīng)用于材料制備或材料加工過程，以實現(xiàn)對材料制備或材料加工過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)。在材料電磁工藝過去的 100 多年的發(fā)展中，最近 20 年來在材料科學(xué)與機械制造的研究中得到了廣泛應(yīng)用。

【參考文獻】：
期刊論文
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[6]殘余應(yīng)力研究現(xiàn)狀及在鎂合金中的應(yīng)用前景[J]. 廖洪彬,李興剛,馬鳴龍,李永軍,石國梁,張奎,張鳳崗,曹忠,王強,黎朝暉.  材料導(dǎo)報. 2012(23)
[7]電磁復(fù)合處理降低焊接殘余應(yīng)力增益效應(yīng)的初步研究[J]. 黃欣泉,蔡志鵬.  機械工程學(xué)報. 2011(04)
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博士論文
[1]強磁場對合金中析出相凝固行為的影響[D]. 王暉.上海大學(xué) 2003



本文編號：3035974