一、磨削、研磨、喷丸处理对马氏体不锈钢疲劳强度的影响（论文文献综述）
任川兮[1]（2021）在《金属材料表面旋压强化机制与疲劳延寿研究》文中研究说明表面机械强化作为提升金属材料疲劳性能的重要方法之一,可改变金属材料表层的微观组织和力学性能并引入残余应力,进而抑制疲劳裂纹萌生来实现延长疲劳寿命的目的。为此,金属材料表面机械强化后表层微观组织演变规律、力学性能演变规律、残余应力分布规律、强度塑性关系以及疲劳延寿机制等问题成为该领域内的研究热点。本论文利用课题组新开发的表面旋压强化方法,对Q235低碳钢、316不锈钢、Cu与Cu-Al合金、50CrMnMoVNb弹簧钢等金属材料进行表面旋压强化处理。通过微观组织结构表征、力学性能测试与疲劳试验等,系统地研究了金属材料表面强化行为、梯度层性质、拉伸性能以及疲劳性能,旨在揭示金属材料表面旋压强化与疲劳延寿机制。1.考察了不同性质金属材料的表面旋压强化行为。新型表面旋压强化方法利用高速旋转运动的刀具,将剪切应力和压应力施加在金属材料表面来实现金属材料的表面强化。首先对不同强度的Q235碳素钢、45碳素钢、30CrNi2.5MoV钢和50CrMnMoVNb钢开展相同参数的表面旋压强化处理,研究了金属材料强度对表面旋压强化行为的影响。其次对不同加工硬化能力的316不锈钢和TC4合金开展相同参数的表面旋压强化处理,研究了加工硬化能力对表面旋压强化行为的影响。不同性质金属材料经过表面旋压强化处理后,表层均产生了梯度组织,最表层晶粒显着细化甚至纳米化。随着金属材料强度和加工硬化能力的变化,表层中梯度组织与显微硬度分布表现出明显的差异性。基于不同性质金属材料表面旋压强化后的梯度层微观组织和力学性能特征,提出了表面梯度层的显微硬度指数模型,并考察了金属材料强度和加工硬化能力分别对梯度层最大显微硬度、梯度层深度、表面强化指数和表面强化能的影响。2.探讨了金属材料表面梯度层性质的变化规律。表面机械强化改变金属材料表层力学性能,其中梯度层最大显微硬度和梯度层深度是描述金属材料表面梯度层性质的两个重要参数。首先对不同晶粒尺寸纯Cu进行了相同参数的表面旋压强化处理,梯度层中梯度组织和显微硬度分布表现出明显的差异性。随着纯Cu基体晶粒尺寸的增加,最表层晶粒细化程度和显微硬度大小接近,但细晶纯Cu获得了较大的梯度层深度。其次对不同Al含量和晶粒尺寸Cu-Al合金进行了相同参数的表面旋压强化处理,随着Cu-Al合金成分和微观组织的变化,表层中梯度组织与显微硬度分布表现出明显的差异性。梯度层最大显微硬度随Cu-Al合金Al含量的增加而增加,与晶粒尺寸无明显的关系;梯度层深度随Cu-Al合金强度的增加和加工硬化指数的减小而分别减小,与Al含量无明显的关系。基于Cu-Al合金梯度层最大显微硬度和梯度层深度的变化规律,探讨了梯度层最大显微硬度与化学成分之间的关系,探讨了梯度层深度与微观组织之间的关系。3.阐明了梯度结构对金属材料强度和塑性的影响。金属材料的拉伸性能受微观组织影响,表面机械强化会引入梯度组织进而影响金属材料的拉伸性能。本论文首先对304不锈钢与H62黄铜开展了相同参数的表面旋压强化处理,阐明了梯度结构对304不锈钢与H62黄铜强度和塑性的影响,并提出了一种用于计算金属材料表面旋压强化后屈服强度的方法,得到了实验结果的验证。其次对不同Al含量的Cu-Al合金开展了不同参数的表面旋压强化处理,构建了不同梯度组织和显微硬度分布的梯度层。具有梯度结构的Cu-Al合金屈服强度增加,但均匀延伸率略有降低。根据梯度层中梯度组织和显微硬度分布等变化规律,阐明了梯度结构对Cu-Al合金强度和塑性的影响。结合Al含量、晶粒尺寸以及梯度结构中最大显微硬度、梯度层深度和梯度层占比对Cu-Al合金强度和塑性的影响,进一步提出了改善Cu-Al合金强度和塑性匹配关系的途径。4.揭示了金属材料表面旋压强化疲劳延寿机制。近些年来金属材料疲劳延寿研究表明,表面机械强化能有效提升疲劳寿命。本论文首先对不同强度50CrMnMoVNb弹簧钢进行了相同参数的喷丸强化处理,揭示了基体强度对表面完整性的影响。随着基体强度的变化,50CrMnMoVNb弹簧钢表面粗糙度、表层残余应力分布以及表层梯度结构表现出明显的差异性,建立了基体强度与粗糙度、最大残余压应力、残余压应力区深度、最表层显微硬度以及梯度层深度等之间的关系。其次对表面脱碳50CrMnMoVNb弹簧钢进行了表面旋压强化处理,显着地提升了表面脱碳50CrMnMoVNb弹簧钢的疲劳寿命,并揭示了表面旋压强化疲劳延寿机制。结合对表面脱碳50CrMnMoVNb弹簧钢表面旋压强化处理前后表层梯度组织以及显微硬度分布特征,以及对表面脱碳、基体和表面旋压强化三种表面状态50CrMnMoVNb弹簧钢的疲劳裂纹源以及疲劳风险因子的分析,提出了提升表面脱碳50CrMnMoVNb弹簧钢疲劳寿命的途径。
周晴雯[2]（2020）在《临界变形Super304H奥氏体不锈钢中sigma相异常快速析出机理及晶间腐蚀脱敏工艺优化》文中提出新型高碳Super304H奥氏体不锈钢具有优异的高温性能,被广泛应用于超超临界锅炉中,然而高的碳含量导致该材料在高温服役时因大量M23C6沿晶界析出产生贫铬区而带来高晶间腐蚀敏感性问题。虽然通过对Super304H钢进行表面喷丸纳米化处理,利用纳米晶组织的大量快速扩散通道可以加速贫铬区愈合,获得快速脱敏效果,但剧烈喷丸变形组织在时效过程中会触发富铬sigma相的异常析出,导致材料性能的恶化。本文通过优化喷丸处理参数来调整塑性变形程度,在避免sigma相异常析出的前提下加快贫铬区的愈合速度,提高了脱敏效率;深入探讨和确定了变形组织中sigma相的早期析出和异常长大机理;在获得优化脱敏工艺基础上,考察了不同变形程度的变形组织在高温服役下的结构演变以及耐蚀性能的变化。全文获得如下研究结果:首先,发现Super304H钢的喷丸变形细晶化存在临界饱和变形值,并确定出不同喷丸强度和喷丸时间下的完整临界变形值曲线。未饱和变形下发生均匀塑性变形,变形层随喷丸时间的增加而快速向基体发展;当喷丸变形量达到过饱和值后,发生不均匀塑形变形,变形能在一些易变形位置局部聚集而形成高能的应力/应变集中位点。过饱和变形组织在高温时效时会发生sigma相快速析出,而大量微米尺寸sigma相的析出导致双环电化学动电位再活化（DL-EPR）曲线的再活化峰电位正移约30 m V。为避免sigma相析出并同时拥有高的脱敏效率,在脱敏工艺改进中需选取具有未过饱和变形量并靠近变形临界值的喷丸参数。随后,通过透射电镜观察了过饱和喷丸态Super304H钢中的早期时效组织,发现在变形组织发生再结晶之前就已经有纳米尺寸sigma相的形核,其优先形核位置为晶界、孪晶界和第二相的相界,特别是多界面交割位置。其中晶界、相界等存储了大量变形能成为应力/应变集中高能位点,而Sigma相在低能变形孪晶界面上的形核,则是由于部分继承了原奥氏孪晶结构,有助于降低相变能垒。另外,变形奥氏体中的过饱和变形位点附近存在铬偏析区,作为过渡区使得富铬sigma相更容易形核。但是,喷丸变形组织的残余压应力抑制了sigma相晶核的长大,只有当变形组织发生局部再结晶时,再结晶界面一侧的残余压应力得到释放,抑制作用显着减小;同时另一侧的变形组织内存在快速扩散通道,可满足sigma相长大对铬元素的需求,因此再结晶界面上的sigma相发生快速长大,至微米尺寸。采用优化的多个喷丸参数对Super304H奥氏体钢的脱敏工艺进行了改进,发现其中0.5 MPa-5 min喷丸试样650℃下时效10 h就能达到脱敏态,脱敏时效后试样表面的纳米晶晶粒虽然有所长大,但仍维持在纳米尺寸,且均匀耐蚀性最接近固溶态。高喷丸压力（0.6 MPa）试样的脱敏时间虽然更短（8 h）,但其均匀腐蚀性明显低于其他试样,这是由于该试样的脱敏时效组织中残余变形缺陷密度更高,对钝化膜的致密度产生不利影响。本文推荐的最佳脱敏工艺参数为:喷丸参数0.5 MPa-5min/时效参数650℃-10 h。最后,考察了未饱和变形和与过饱和变形的Super304H钢喷丸变形组织在高温服役下的结构演变及耐蚀性能变化。Super304H钢喷丸处理中,晶粒细化增大了钝化膜致密性,而变形缺陷的存在将降低钝化膜稳定性,两方面影响的竞争导致其喷丸纳米化后表面耐蚀性变化不明显。长时间高温时效后,喷丸组织发生局部再结晶,共存的再结晶粗晶区和残余变形细晶区因耐蚀性差异形成了腐蚀电偶。钝化初期钝化膜较薄,再结晶区域上的钝化膜耐蚀性更低而发生选择性溶解,导致动电位极化曲线在钝化区早期出现异常增大的电流峰。之后随着钝化电位升高,钝化膜厚度增加,选择性溶解停止。喷丸变形量的增加会加快再结晶速度,提高时效组织中的再结晶比例,导致钝化膜局部选择性溶解加剧,因此过饱和变形组织的异常溶解电流峰远远高于未饱和变形试样。本研究全面深入阐明了表面纳米晶态Super304H钢快速脱敏工艺中喷丸变形量、高温析出行为、时效组织演变和贫铬区自愈合之间的内在联系,为Super304H钢喷丸工艺和脱敏工艺优化提供了科学依据,具有重要的科学研究和工程应用价值。
徐亚峰[3]（2020）在《基于后混合磨料水射流技术的合金钢的强化试验研究》文中研究说明材料在服役过程中的破坏通常都是从材料表面开始的。因此,材料表面性能的改善对其性能的提升至关重要。通过表面改性技术在材料表层构筑具有一定深度的变质层,可以在一定程度上提高材料的性能。本文以未渗碳/渗碳18Cr Ni Mo7-6钢和304不锈钢为研究对象,利用后混合磨料水射流技术对合金钢进行表面强化处理,研究了不同磨料水射流工艺对合金表层组织结构、残余应力及硬度的影响并探究其强化机理。主要研究内容有:（1）通过设计正交试验,对影响强化效果的试验因素（水压、靶距、速度、进给量）,做出显着性排序,用来指导下一步的工作。通过直观分析方法和方差分析,结果表明:水压、速度、靶距、进给量共同影响材料强化效果,且水压影响最大,速度其次,靶距和进给量影响较小。采用正交试验中最优工艺组合和最差工艺组合进行试验研究,结果表明,最优工艺参数组合下,表面粗糙度较低,硬度沿层深分布值优于最差工艺组合,且晶粒细化层的深度提高约28%。（2）以显着性影响较大的水压为变量进行磨料水射流试验研究,研究了不同磨料水射流工艺对未渗碳18Cr Ni Mo7-6钢的表面形貌、残余应力、硬度、物相组成以及组织结构的影响规律。经过磨料水射流处理过后的试样,在次表层都产生了较大的残余压应力值,而且发现残余应力值沿层深存在先增加后减小的趋势。三次磨料水射流工艺表面残余应力值最大值为-677 MPa,最大残余应力值所在深度为100μm。同时,三次磨料水射流残余应力分布云图更加均匀,晶粒细化层深度达到70μm。（3）研究了不同磨料水射流工艺对18Cr Ni Mo7-6渗碳钢的表面形貌、残余应力、硬度、物相组成以及拉伸力学性能的影响规律。不同磨料水射流工艺处理后,试样表面粗糙度值都会增加,三次复合磨料水射流工艺较单次磨料水射流工艺的粗糙度值更低,能进一步改善表面形貌。经光学显微镜观察试样截面,发现晶粒尺寸细化,且三次复合磨料水射流工艺处理的细化层深度更深。XRD衍射结果表明,材料表层发生马氏体相变。室温拉伸试验表明:经过磨料水射流处理的18Cr Ni Mo7-6渗碳钢屈服强度为1533 MPa,较基体提高约40.9%。（4）研究了不同磨料水射流工艺对304不锈钢强化效果的影响,并对强化机理进行了探讨。磨料水射流处理后,在材料表层形成了具有一定深度的变质层,引入了一定深度的残余应力场、硬度梯度场、晶粒细化层。试验研究发现:经过三次复合磨料水射流处理的304不锈钢材料表层残余应力最大值为-910 MPa,深度位于距离表面60μm处;通过XRD衍射发现,表面发生了奥氏体向马氏体的相变,综合拉伸试验和断口分析,三次复合磨料水射流工艺对304不锈钢具有良好的强化效果。
周文龙[4]（2020）在《梯度结构316不锈钢低周疲劳性能研究及疲劳寿命预测》文中研究指明316不锈钢具有良好的综合力学性能,广泛地应用于诸多机械装备的核心部件。处于交变工况条件下的构件疲劳寿命是当前备受关注的研究课题,这推动了表面梯度结构材料的发展。梯度结构材料兼具高强度和高韧性,能够有效抑制疲劳裂纹的萌生和扩展,从而延长构件的疲劳寿命。本课题采用喷丸处理对316不锈钢进行表面强化,生成具有梯度结构的材料表层,开展应变控制模式下的低周疲劳试验。着重研究不同应变幅值下喷丸对316不锈钢低周疲劳性能和疲劳寿命的影响,进而采用滞回能模型建立疲劳寿命预测模型,揭示决定疲劳性能的内在参数。研究表明,未喷丸与喷丸试样的循环变形过程可分为三个阶段:Ⅰ初始循环硬化阶段,Ⅱ循环稳定阶段,Ⅲ二次硬化阶段。梯度结构层的存在提前了第Ⅰ阶段向第Ⅱ阶段的转变节点NⅠ/Ⅱ（与循环硬化极限有关）,延后了第Ⅱ阶段向第Ⅲ阶段的转变节点NⅡ/Ⅲ（与塑性变形均匀性增加有关）。本论文采用滞回能疲劳损伤判据Wp=W’f（Nf）-1/β（W’f描述材料的疲劳损伤能力,β表征材料的疲劳损伤耗散能力）,致力于揭示喷丸对316不锈钢低周疲劳性能的影响机制。喷丸试样的疲劳损伤能力降低导致转变节点NⅠ/Ⅱ提前,疲劳损伤耗散能力增强导致转变节点NⅡ/Ⅲ延后。这些结果表明,增强疲劳损伤耗散能力是促进梯度结构316不锈钢疲劳性能改善的主导因素。通过本课题的开展,较为系统地研究了不同应变幅值下喷丸对316不锈钢低周疲劳性能的影响机制,取得的相关研究成果为该材料的工业应用奠定基础。
朱鹏飞,严宏志,陈志,伊伟彬,吴顺兴[5]（2020）在《齿轮齿面喷丸强化研究现状与展望》文中进行了进一步梳理疲劳与磨损是齿轮啮合过程中齿面的主要失效形式,严重影响齿轮的综合使用性能。喷丸强化工艺能够有效提高齿面抗疲劳和耐磨损性能,是一种重要的齿轮齿面强化方法。通过国内外文献分析可知:喷丸强化主要存在应力强化和组织强化两种强化机制。喷丸工艺参数对齿轮表面完整性影响的主要规律包括:残余压应力大小与工件硬度、强度成正比,而工件材料硬度越高,冷作硬化效果越弱;齿面粗糙度随覆盖率适当地增加而减小,随喷丸强度的提高而增大;喷丸强度、覆盖率、弹丸直径等喷丸工艺参数决定了残余奥氏体的转化量等。同时,国内外在喷丸强化工艺对齿轮接触疲劳性能、传动性能、磨削烧伤作用机理方面开展了大量研究,主要结论如下:残余压应力、硬度、晶粒细化程度的增加是齿轮接触疲劳性能提升和磨削烧伤修复的主要原因,喷丸引起的齿面粗糙度升高制约了齿轮使用性能的提升,可通过齿面抛光等精加工工艺来改善。此外,介绍了微粒喷丸、二次喷丸、振动喷丸等新型喷丸强化方法,从表面性能、环保、工程应用、疲劳性能等方面,客观评价了新型喷丸强化方法的优点与不足。最后,对齿轮齿面喷丸强化工艺进行总结,并对其发展趋势进行了展望。
段仁慧[6]（2020）在《316不锈钢表面改性及其摩擦学性能研究》文中指出奥氏体不锈钢具有良好的综合力学性能、质量稳定、易加工、焊接性能以及强抗腐蚀性能,在航天航空、海洋工程、医疗器械等众多领域得到了广泛应用。但奥氏体不锈钢硬度低、耐磨性差,其制作成的零部件在实际工况中容易发生磨损。以高水基液压泵为例,由于奥氏体不锈钢制造成的配流副具有较高的摩擦因数以及表面承载能力弱等因素的限制,在与缸体配副对磨过程中,配流副表面难以形成稳定的液体油膜,极易导致摩擦副表面磨损失效,缩短配流副的使用寿命,进而影响高水基液压泵的性能。因此,改善奥氏体不锈钢表面性能,探索其减摩机理,对于奥氏体不锈钢用于制造滑动摩擦配副零部件具有显着意义。相对于传统的单一表面改性技术,本文采用“减材+增材”的加工思路对316奥氏体不锈钢进行复合处理。首先采用磨料水射流对316不锈钢表面进行喷丸处理,利用高压泵产生的高压水以及供丸装置送出的砂丸一起在混合室发生剧烈碰撞和能量交换,最后一起通过喷嘴喷出,形成磨料射流喷射到试样表面,基于不均匀的塑性变形和冷作硬化理论,试样表面呈现出连续密排的凹槽织构,再对表面织构化试样进行离子渗氮二次处理,最终获得了性能优异的表面改性层。分析了复合改性层表面形貌、表层相结构与韧性等特性,同时对不同表面处理试样的力学性能以及在干摩擦和液体润滑条件下的摩擦学行为以及磨损机理进行了研究。本文主要研究内容如下:（1）采用磨料水射流技术对316不锈钢试样进行喷丸处理,探究了射流压力、喷嘴移动速度、喷射靶距等参数的变化对316不锈钢粗糙度、表面显微硬度、表面残余应力的影响。经磨料水射流喷丸处理后,试样表面粗糙度和显微硬度显着增加,表面产生了新的凹槽织构,硬度得到显着提升,并且在316不锈钢试样表面引入一定量的残余压应力。结果表明:喷射压力、靶距和横移速度对316不锈钢表面性能影响明显,有效的改变了316不锈钢表面形貌和性能,进而改善其疲劳强度。（2）为了得到影响316不锈钢表面综合质量的最佳工艺参数,采用正交实验研究了射流压力、喷嘴移动速度、喷射靶距对试样表面强化质量的影响。对实验结果进行分析,结果表明:三因素对试样表面粗糙度影响程度的主次顺序依次为:压力>靶距>横移速度;对试样表面残余压应力影响程度主次顺序依次为:靶距>压力>横移速度;对试样表面综合质量影响程度主次顺序依次为:压力>靶距>横移速度。经过多因素优化设计,以信噪比为评价指标,得到了喷丸处理最佳参数组合:射流压力120 Mpa,靶距20 mm,横移速度500 mm·min-1。（3）在最佳工艺参数组合条件下对试样进行离子渗氮二次处理,获得了表面织构-离子氮化复合改性层。复合处理后的试样表面形成连续密排的凹槽织构,表面改性层产生了Fe2N、Cr2N、Cr N等化合物,离子渗氮层厚度大约为10μm,表面显微硬度（79 HRC）和表面粗糙度（1.10μm）均高于单一表面处理试样。（4）在干摩擦条件下,与Si3N4陶瓷球对磨时,所有试样的摩擦因数都伴随不同程度的波动。316SS试样摩擦因数高于织构化316不锈钢（ST-316SS）、渗氮316不锈钢（PN-316SS）以及织构-渗氮316不锈钢（ST-PN-316SS）,其中ST-PN-316SS摩擦因数在0.25-0.3之间波动,摩擦因数最低,磨损量仅为0.3 mg,磨损机理为轻微的疲劳磨损和氧化磨损。表明在干摩擦条件下,复合处理改性层较高的承载力与摩擦配副表面接触面积的减少起到了减摩作用。（5）在液体润滑条件下,三种不同表面改性试样均具有良好的减摩抗磨作用,其中PN-316SS试样摩擦因数逐渐升高,波动幅度较大,并且摩擦因数与316SS逐渐接近。对于ST-316SS和ST-PN-316SS来说,由于凹槽织构存储润滑液的作用,在滑动过程中能够持续润滑,因此ST-316SS和ST-PN-316SS摩擦因数较低,并且在整个滑动过程中未能连续形成完整连续的磨痕。从磨损量来看复合处理试样的磨损失重比ST-316SS磨损量低。
黄丽满[7]（2020）在《新型轴用钢超声滚压强化机理及微动磨损和旋弯疲劳性能研究》文中指出变速箱传动轴是高速重载车辆关键的受力部件之一,工作环境恶劣,受力状况复杂,其失效形式多为从表面开始的磨损和疲劳。25Cr Ni2Mo V是一种高速重载车辆新型变速箱传动轴用钢材料,相关研究尚未有报道。为了改善零件的表面性能,提高其耐磨性和疲劳性能,本课题将超声表面滚压强化工艺应用于25Cr Ni2Mo V钢,对于提高材料力学性能及抗磨损和抗疲劳性能,延长零件服役寿命具有重要意义。通过试验研究了滚压参数对25Cr Ni2Mo V钢表面强化作用的影响,分析了轴用钢超声表面滚压强化机理。结果表明滚压力、超声频率和超声振幅分别在1200N-30k Hz-12μm、800N-25k Hz-6μm、1400N-30k Hz-8μm和1200N-25k Hz-8μm下可以获得较显着的表面晶粒细化、较小的表面粗糙度、较大的表面显微硬度和表面残余压应力。利用ABAQUS软件对超声表面滚压强化过程进行了动态模拟,获得了表面性能随滚压参数的变化规律。结果表明,超声表面滚压有效提高了材料表面能量和加工变形,并产生了较大的残余压应力;残余压应力沿深度方向先增大后减小,在距表面0.135～0.212mm间取得最大残余压应力值906～1066MPa。滚压力、超声频率和超声振幅在1200N-25k Hz-8μm下获得数值较大的表层残余应力模拟值,表面残余应力模拟值与试验值的误差在13%以内,表明该超声表面滚压模型的准确度较高。在超声表面滚压试验结果和模拟研究结果对比的基础上,研究了不同滚压参数下25Cr Ni2Mo V钢材料的微动磨损性能。结果表明在滚压力1200N、超声频率25k Hz和超声振幅8μm下的试样获得较优的耐磨性,表现为平均摩擦系数降低了17.86%、磨损体积降低了39.48%,磨损机制由未滚压的以黏着磨损为主转变为以磨粒磨损为主。根据超声表面滚压试验和模拟分析的结果,研究了不同滚压参数下25Cr Ni2Mo V钢材料的旋转弯曲疲劳性能。未滚压试样在107循环时的疲劳强度极限为840MPa,滚压后试样的疲劳强度极限提高,在数值较大的表面残余压应力的滚压参数（滚压力1200N、超声频率25k Hz、超声振幅8μm）下的试样具有较佳的疲劳性能,其疲劳强度极限为970MPa,表明超声表面滚压强化技术可有效提高轴用钢材料的疲劳寿命。疲劳试验后的断口形貌可分为裂纹萌生区、裂纹扩展区和裂纹断裂区。未滚压试样裂纹萌生于表面,滚压后裂纹萌生于次表面;滚压后试样断口裂纹扩展区结构和裂纹断裂区韧窝尺寸较为细小。
张悦[8]（2020）在《18CrNiMo7-6合金钢表面变质层的表征与疲劳行为研究》文中指出渗碳淬火之后的18CrNiMo7-6合金钢,被赋予了高强度高耐磨性,因而广泛应用于制造机器零部件,经过渗碳热处理后的零部件表面会产生一定厚度的变质层,简称表面变质层。表面变质层的引入会大大改变材料的微观结构和疲劳性能,材料的微观结构和疲劳性能的变化对构件的表面应力集中敏感性以及构件的使用寿命有很大的影响,因此对表面变质层的微观结构以及疲劳性能进行研究意义重大。本论文主要对渗碳淬火后的18CrNiMo7-6合金钢表面变质层进行分层表征和疲劳行为进行研究。主要研究内容如下:（1）对18CrNiMo7-6渗碳合金钢表面变质层进行分层表征,包括残余应力的表征、耐腐蚀性能表征、微观组织表征以及这三者之间存在的关系。残余应力的表征主要是对不同变质层深度下的残余应力进行测量;耐腐蚀性能的表征主要是对不同变质层深度下的阻抗谱、极化曲线进行测试;微观组织表征主要是对不同变质层深度下的晶粒尺寸进行测量、组织进行研究、组织含量等进行计算;给出了残余应力、微观组织和耐蚀性之间的关系。（2）测试了18CrNiMo7-6渗碳合金钢表面变质层分层后每层的疲劳性能,得到不同变质层深度下的S-N曲线,对表面变质层分层后得到的S-N曲线进行了分析发现随着变质层深度的增加S-N曲线斜率越来越缓;对不同变质层深度下的疲劳断口进行了分析,发现随着变质层深度的增加,断裂方式由脆性断裂转变为脆-韧性断裂,韧窝尺寸越来越大;对同一变质层深度不同应力下的断口进行了分析得到应力越小疲劳扩展区越大。（3）对18CrNiMo7-6渗碳合金钢基体的疲劳微裂纹扩展进行了研究。对疲劳过程中的微裂纹进行了准原位观察得到微裂纹扩展路径和微裂纹扩展速率;对疲劳微裂纹的扩展特征进行了分析得出微裂纹扩展遇到晶界会停止扩展或转动一定的角度进行扩展。
吴祎晗[9]（2020）在《硼酸铝晶须增强铝基复合材料喷丸强化及其表征研究》文中提出金属基复合材料凭借其低密度、高耐磨性、高比强度以及良好的高温稳定性等优点受到研究者们的广泛关注,并被大量应用于工业领域。喷丸处理是一种简单有效的材料表面强化手段,通过在材料表层引入残余压应力场和改善其组织结构,可以显着地提高材料的疲劳性能。本文采用了多种喷丸工艺对硼酸铝晶须增强铝基复合材料进行了喷丸强化处理,并借助光学显微镜（OM）、X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）以及透射电子显微镜（TEM）等表征方法研究了材料喷丸层的残余应力场分布、表面形貌和微观组织结构等信息。不同喷丸工艺处理结果表明,随着层深的增加,材料喷丸层的残余压应力值先增大后减小,最终在材料心部稳定为低水平的残余拉应力。对于复合喷丸,材料喷丸层的最大残余压应力值随着喷丸强度的增大而增大,并且其对应层深也随之加深。预应力喷丸结果显示同等喷丸强度下,在试样上预加载一定的拉应力能够有效地提高残余压应力最大值以及残余压应力场的深度,预加载荷越大喷丸强化的提升效果越显着。温度喷丸工艺将试样在200℃的初始温度下进行了喷丸处理,与初始温度为室温的喷丸试样相比,温度喷丸后材料的最大残余压应力和残余压应力总体层深均有显着提高,分别为25%和27%。对喷丸层形貌特征的研究发现,喷丸处理在一定程度上增加了材料的表面粗糙度,且喷丸强度越大表面粗糙度也越大。当喷丸强度过大（0.52+0.10mm N）时,喷丸强化可能在材料表面引入微裂纹。TEM观察结果表明喷丸后试样中出现了高致密的位错缠结,并且亚晶粒的尺寸高度细化,呈现出典型的喷丸后组织结构特征。对试样的X射线衍射线形分析结果也证实了这一点,通过Voigt单峰分析法计算发现,喷丸后试样表层的晶块尺寸随着层深的增加而增大,显微畸变和位错密度沿层深的分布则呈现出相反的变化趋势,即随着层深的增加而减小,并最后都趋于一致,稳定在喷丸前的水平。对硼酸铝晶须增强铝基复合材料喷丸层进行力学性能表征,结果显示复合喷丸、预应力喷丸、温度喷丸均能有效地提高材料表层的显微硬度值。材料的显微硬度最大值出现在表面,随着层深的增加,显微硬度逐渐减小,并最终恢复到喷丸前水平。硼酸铝晶须增强铝基复合材料喷丸后的主要强化机制为应力强化和组织结构强化。喷丸工艺在材料表层引入的残余压应力场能够有效提高材料的许用外载交变应力,将疲劳裂纹源驱至材料次表层,并抑制微裂纹的扩展,从而提高材料的疲劳性能;组织结构强化主要是依靠喷丸后材料表层的晶块细化、位错密度增大,进而提高喷丸层的力学性能。
陈明[10]（2019）在《SAF2507双相不锈钢喷丸强化及其表征研究》文中指出SAF2507双相不锈钢因良好的耐腐蚀性能和较高的机械强度,被广泛应用于石油化工和核电领域。喷丸是金属表面形变强化的重要手段之一,通过优化表层组织结构和引入残余压应力场,喷丸可以显着提高材料表面力学性能,因此在工程生产中喷丸技术得到广泛地应用。为提高SAF2507双相不锈钢的表面综合性能,本文对其进行表面喷丸强化处理,同时对喷丸形变层残余应力场、组织结构和力学性能等进行表征研究。传统喷丸后材料表层形成了较高水平的残余压应力。喷丸残余压应力沿深度方向先增加再减小,最后在内部变为拉应力。喷丸强度为0.60 mmA时,奥氏体和铁素体残余压应力最大值位于次表层,分别为-932和-790 MPa。喷丸强度提高,残余压应力值及深度相应提高。相同喷丸条件下,奥氏体残余压应力值要显着高于铁素体,但铁素体压应力层深度要稍大于奥氏体。复合喷丸可以提高材料浅表面残余压应力值,但对压应力层深度影响不大。经0.50+0.20+0.10 mmA强度复合喷丸后,奥氏体和铁素体喷丸表面残余压应力分别达到-1070和-910 MPa。同等喷丸强度下,预应力喷丸能大幅地提高加载方向上表面残余压应力、最大残余压应力和残余压应力深度,但在垂直加载方向上,预应力喷丸对残余压应力的提升不明显。利用有限元方法对SAF2507双相不锈钢进行了多弹丸随机撞击的动态模拟。模拟结果表明,喷丸后Mises等效塑性应变最大值位于材料次表层,因此残余压应力的极大值不是在碰撞表面而是在次表层。喷丸覆盖率增加,表面残余压应力和最大残余压应力值均增加,最大残余压应力对应的深度逐渐向材料表面迁移。弹丸撞击速度增加,材料最大残余压应力及其对应层深、残余压应力层深度均逐渐增加,但表面残余压应力变化不大。研究了喷丸残余应力在高温和循环载荷作用下的松弛行为。结果表明,喷丸残余应力热松弛（600-750℃）主要发生在退火初始阶段,加热温度越高,应力松弛速率越快。奥氏体喷丸残余应力的松弛速率显着高于铁素体。残余应力高温松弛行为可由Zener-Wert-Avrami函数表述,基于该函数,计算得到奥氏体和铁素体喷丸残余应力热松弛激活焓分别为67和62 kJ/mol。在拉-拉循环载荷条件下,喷丸残余应力的松弛主要发生在循环初始阶段,随着循环周次的增加,残余应力的松弛速率逐渐降低,残余应力逐渐趋于稳定。外加应力幅越高,应力松弛越速率越快,残余应力稳定值越小。循环载荷作用下奥氏体喷丸残余应力的稳定性高于铁素体。在300、400和500 MPa应力幅循环30次后,铁素体表面残余应力分别为-498、-281和-16 MPa,相对于初始状态分别松弛了约31.8%,61.5%和97.8%;奥氏体表面残余应力分别为-728、-555和-225 MPa,相对于初始状态分别松弛了约29.3%、46.1%和78.2%。XRD组织结构分析表明,喷丸后材料表层晶块尺寸细化、微观畸变和位错密度显着提高。喷丸表面具有最小晶块尺寸和最大位错密度。喷丸强度为0.50 mmA时,奥氏体和铁素体表面晶块尺寸分别为18和25 nm,表面位错密度分别为2.45×1015和1.32×1015/m2。喷丸过程中两相的塑性变形不均匀,相同喷丸条件下,奥氏体相组织更细化、微观畸变更显着、位错密度值更高。TEM观察结果表明,喷丸变形导致奥氏体向马氏体相变,马氏体优先在奥氏体孪晶交割处形核并长大。铁素体和奥氏体具有不同的塑性变形机制,具有高层错能体心立方结构的铁素体,其塑性变形由位错运动主导;对于低层错能面心立方结构的奥氏体相,其塑性变形由位错运动、孪生和应变诱发马氏体相变共同主导。研究了高温下（600-750℃）SAF2507双相不锈钢喷丸组织结构的演变行为。等温加热过程中喷丸变形层中析出大量s相,喷丸变形加速了s相在高温下的析出动力学。等温退火后,喷丸变形组织晶粒长大、微观畸变和位错密度大幅降低。由于奥氏体塑性变形程度高于铁素体,相同退火条件下,奥氏体再结晶后的晶粒尺寸显着小于铁素体。通过线形回归拟合奥氏体和铁素体的晶界迁移激活能分别为257和220 kJ/mol,微观应变热松弛激活能分别为82.6和76.9 kJ/mol。TEM结果表明应变诱发马氏体在高温环境下具有很高的稳定性。喷丸显着提高了SAF2507双相不锈钢表层硬度和屈服强度。利用原位拉伸X射线应力测试了SAF2507双相不锈钢喷丸表面的屈服强度,结果显示喷丸后铁素体和奥氏体表面屈服强度分别为780和1100 MPa,相比于喷丸前（490和540 MPa）分别提高了59%和104%。喷丸残余压应力以及组织结构优化,包括晶块细化、位错密度等结构缺陷密度增加、奥氏体机械孪晶和形变诱发马氏体相变等,是材料表层硬度和屈服强度提高的重要原因。
二、磨削、研磨、喷丸处理对马氏体不锈钢疲劳强度的影响（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、磨削、研磨、喷丸处理对马氏体不锈钢疲劳强度的影响（论文提纲范文）
（1）金属材料表面旋压强化机制与疲劳延寿研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 金属材料表面机械强化 |
| 1.2.1 金属材料表面机械强化技术概述 |
| 1.2.2 金属材料表面机械强化后梯度层微观组织特征 |
| 1.2.3 金属材料表面机械强化后梯度层力学性能特征 |
| 1.3 表面机械强化提升金属材料拉伸性能 |
| 1.3.1 金属材料拉伸性能概述 |
| 1.3.2 金属材料拉伸性能提升途径 |
| 1.3.3 表面机械强化提升金属材料拉伸性能 |
| 1.4 表面机械强化提升金属材料疲劳性能 |
| 1.4.1 金属材料疲劳性能概述 |
| 1.4.2 金属材料疲劳性能提升途径 |
| 1.4.3 表面机械强化提升金属材料疲劳性能 |
| 1.5 研究意义、目的及内容 |
| 第2章 金属材料表面旋压强化行为 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验材料及方法 |
| 2.2.1 表面旋压强化技术 |
| 2.2.2 不同强度金属材料表面旋压强化 |
| 2.2.3 不同加工硬化能力金属材料表面旋压强化 |
| 2.3 金属材料强度对表面旋压强化行为的影响 |
| 2.3.1 不同强度结构钢3S前微观组织及拉伸性能 |
| 2.3.2 不同结构钢3S后梯度组织与显微硬度 |
| 2.3.3 金属材料强度对表面旋压强化行为影响 |
| 2.3.4 金属材料表面旋压强化机制及梯度层变化规律 |
| 2.4 金属材料加工硬化能力对表面旋压强化行为的影响 |
| 2.4.1 不同加工硬化能力金属材料3S前微观组织及拉伸性能 |
| 2.4.2 不同加工硬化能力金属材料3S后梯度组织及显微硬度 |
| 2.4.3 金属材料加工硬化能力对表面旋压强化行为的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 金属材料表面旋压强化后梯度层性质 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验材料及方法 |
| 3.2.1 纯Cu表面旋压强化 |
| 3.2.2 Cu-Al合金表面旋压强化 |
| 3.3 纯Cu表面旋压强化后梯度层性质 |
| 3.3.1 不同晶粒尺寸纯Cu初始态微观组织及拉伸性能 |
| 3.3.2 不同晶粒尺寸纯Cu表面旋压强化后梯度组织及显微硬度 |
| 3.3.3 晶粒尺寸对纯Cu梯度层最大显微硬度和层深的影响 |
| 3.4 Cu-Al合金表面旋压强化后梯度层性质 |
| 3.4.1 Cu-Al合金初始态微观组织及拉伸性能 |
| 3.4.2 Cu-Al合金表面旋压强化后的梯度组织及显微硬度 |
| 3.4.3 Cu-Al合金3S后梯度层中最大显微硬度和层深变化规律 |
| 3.4.4 金属材料表面机械强化后梯度层最大显微硬度变化规律 |
| 3.4.5 金属材料表面机械强化后梯度层深度变化规律 |
| 3.4.6 金属材料表面机械强化梯度层性质与优化途径 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 金属材料表面旋压强化后拉伸性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验材料及方法 |
| 4.2.1 304不锈钢与H62黄铜表面旋压强化与拉伸性能 |
| 4.2.2 Cu-Al合金表面旋压强化与拉伸性能 |
| 4.3 304不锈钢与H62黄铜表面旋压强化后拉伸性能 |
| 4.3.1 304不锈钢与H62黄铜表面旋压强化后梯度层特征 |
| 4.3.2 304不锈钢与H62黄铜表面旋压强化前后拉伸性能 |
| 4.3.3 304不锈钢与H62黄铜表面旋压强化后屈服强度计算 |
| 4.4 Cu-Al合金成分、组织调控与表面旋压强化后拉伸性能 |
| 4.4.1 不同成分Cu-Al合金微观组织及拉伸性能 |
| 4.4.2 不同晶粒尺寸Cu-Al合金微观组织及拉伸性能 |
| 4.4.3 不同梯度结构Cu-Al合金微观组织及拉伸性能 |
| 4.4.4 成分、晶粒尺寸与梯度结构对Cu-Al合金强度和塑性的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 金属材料表面旋压强化疲劳延寿机制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验材料及方法 |
| 5.2.1 50CrMnMoVNb弹簧钢喷丸强化及表面完整性测试 |
| 5.2.2 50CrMnMoVNb弹簧钢表面旋压强化及疲劳测试 |
| 5.3 50CrMnMoVNb弹簧钢喷丸后表面完整性 |
| 5.3.1 喷丸前微观组织及拉伸性能 |
| 5.3.2 喷丸后表面完整性及变化规律 |
| 5.3.3 基体强度对喷丸后表面完整性的影响 |
| 5.3.4 金属材料喷丸后表面完整性评估及优化 |
| 5.4 表面旋压强化提升50CrMnMoVNb弹簧钢疲劳性能 |
| 5.4.1 表面旋压处理前后微观组织及静态力学性能 |
| 5.4.2 三点弯曲疲劳性能及循坏变形行为 |
| 5.4.3 疲劳风险因子及疲劳开裂机理 |
| 5.4.4 50CrMnMoVNb弹簧钢疲劳延寿途径 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 全文总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
| 作者简介 |
（2）临界变形Super304H奥氏体不锈钢中sigma相异常快速析出机理及晶间腐蚀脱敏工艺优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 Super304H奥氏体不锈钢简介 |
| 1.2.1 成分设计与强化相 |
| 1.2.2 制备工艺 |
| 1.2.3 性能特点 |
| 1.2.4 高温析出行为 |
| 1.3 Super304H不锈钢的高晶间腐蚀敏感性问题 |
| 1.4 改善Super304H不锈钢晶间腐蚀性能的研究进展 |
| 1.4.1 成分调节 |
| 1.4.2 热处理工艺改进 |
| 1.4.3 晶界工程 |
| 1.4.4 晶粒细化快速脱敏 |
| 1.5 大塑性变形对Super304H不锈钢显微组织和耐蚀性能的影响 |
| 1.5.1 晶粒细化 |
| 1.5.2 变形孪晶 |
| 1.5.3 应力诱发马氏体 |
| 1.6 纳米晶Super304H不锈钢高温下的组织及耐蚀性的演变 |
| 1.6.1 变形组织中的高温析出行为 |
| 1.6.2 变形组织的高温结构演变 |
| 1.6.3 变形组织高温下的耐蚀性能演变 |
| 1.7 本文的研究目标、研究意义和研究内容 |
| 1.7.1 研究目标 |
| 1.7.2 研究意义 |
| 1.7.3 研究内容 |
| 第二章 实验材料与实验方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验方案及技术路线 |
| 2.3 表面喷丸处理实验 |
| 2.3.1 试样预处理 |
| 2.3.2 喷丸处理 |
| 2.4 热处理实验 |
| 2.5 微观组织与结构分析 |
| 2.5.1 金相分析 |
| 2.5.2 X射线衍射物相分析 |
| 2.5.3 扫描电子显微镜(SEM)及能谱分析 |
| 2.5.4 电子背散射衍射(EBSD)分析 |
| 2.5.5 透射电子显微镜(TEM)分析 |
| 2.6 电化学性能测试 |
| 2.6.1 晶间腐蚀性能测试 |
| 2.6.2 均匀腐蚀性能测试 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 纳米晶Super304H不锈钢中避免sigma相快速析出的临界喷丸变形条件 |
| 3.1 0.5MPa-12min喷丸试样的时效析出相和晶间腐蚀性能演变规律 |
| 3.1.1 时效析出行为 |
| 3.1.2 晶间腐蚀性能演变 |
| 3.2 纳米晶Super304H不锈钢中sigma相快速析出的临界喷丸变形条件 |
| 3.2.1 0.5 MPa下 sigma相快速析出的临界喷丸时间 |
| 3.2.2 不同喷丸压力下sigma相快速析出的临界喷丸时间 |
| 3.3 纳米晶Super304H不锈钢中sigma相快速析出的温度条件 |
| 3.3.1 变形组织在不同温度下的析出行为 |
| 3.3.2 消除Sigma相的热处理工艺探索——去应力退火 |
| 3.4 分析与讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 过饱和变形Super304H不锈钢中sigma相析出机理 |
| 4.1 纳米尺寸sigma相的早期形核位置 |
| 4.1.1 晶界形核 |
| 4.1.2 孪晶界形核 |
| 4.1.3 Nb(C,N)相界形核 |
| 4.2 变形组织中sigma相与奥氏体的内在结构关联 |
| 4.2.1 Sigma相与奥氏体母相的共格界面 |
| 4.2.2 Sigma相结构转变前奥氏体中的铬偏析现象 |
| 4.2.3 奥氏体向sigma相转变的点阵演变过程 |
| 4.2.4 Sigma相结构转变中的孪晶结构继承现象 |
| 4.3 Sigma相的快速长大与变形组织再结晶的关系 |
| 4.4 分析与讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 临界喷丸变形下优化Super304H不锈钢脱敏工艺 |
| 5.1 脱敏处理中优化喷丸变形参数的选取 |
| 5.2 优化变形试样的晶间腐蚀敏感性评估 |
| 5.2.1 DL-EPR测试 |
| 5.2.2 DL-EPR测试后的腐蚀形貌 |
| 5.2.3 DOS值随时效时间的变化 |
| 5.3 脱敏处理中Super304H不锈钢喷丸变形组织的热稳定性 |
| 5.4 脱敏处理中Super304H不锈钢的均匀腐蚀性能 |
| 5.4.1 动电位极化曲线 |
| 5.4.2 EIS分析 |
| 5.5 分析与讨论 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 纳米晶Super304H不锈钢高温服役下微观结构和耐蚀性能的演变 |
| 6.1 纳米晶Super304H不锈钢高温下微观结构和均匀腐蚀性能的变化 |
| 6.1.1 不同变形量试样长时间时效前后的微观结构演变 |
| 6.1.2 未时效试样的耐均匀腐蚀性能 |
| 6.1.3 时效态试样的耐均匀腐蚀性能 |
| 6.2 纳米晶Super304H不锈钢时效组织中钝化膜的选择性溶解 |
| 6.3 纳米晶Super304H不锈钢时效过程中的再结晶行为 |
| 6.3.1 微米尺寸Nb(C,N)相对变形组织再结晶的影响 |
| 6.3.2 时效过程中变形组织的再结晶行为 |
| 6.4 讨论与分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 全文总结 |
| 参考文献 |
| 攻读博士/硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（3）基于后混合磨料水射流技术的合金钢的强化试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 18Cr Ni Mo7-6 钢概述 |
| 1.3 304不锈钢概述 |
| 1.4 水射流技术应用研究现状 |
| 1.4.1 高压纯水射流强化 |
| 1.4.2 空化水射流强化 |
| 1.4.3 混合磨料水射流 |
| 1.5 选题意义及研究内容 |
| 2 材料及试验方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 改性前后试样的制备 |
| 2.3 磨料水射流处理试验 |
| 2.4 组织结构分析 |
| 2.4.1 金相组织观察 |
| 2.4.2 X射线衍射分析 |
| 2.4.3 扫描电子显微镜 |
| 2.5 表面粗糙度测量 |
| 2.6 力学性能测量 |
| 2.6.1 显微硬度 |
| 2.6.2 拉伸力学实验 |
| 2.7 残余应力测量 |
| 2.8 本章小结 |
| 3 磨料水射流工艺的显着性分析 |
| 3.1 试验方法的确定 |
| 3.2 正交试验设计 |
| 3.3 正交试验结果与分析 |
| 3.3.1 直观分析 |
| 3.3.2 方差分析 |
| 3.4 两组参数表面强化效果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 磨料水射流技术对未渗碳18Cr Ni Mo7-6 钢的强化试验研究 |
| 4.1 材料与工艺参数 |
| 4.2 表面粗糙度 |
| 4.3 磨料水射流对残余应力场的影响 |
| 4.3.1 表面残余应力沿层深分布 |
| 4.3.2 表面残余应力均匀性 |
| 4.4 显微硬度 |
| 4.5 磨料水射流诱发马氏体相变 |
| 4.6 截面显微组织 |
| 4.7 强化机制 |
| 4.7.1 残余应力强化 |
| 4.7.2 组织结构强化 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 磨料水射流技术对18Cr Ni Mo7-6 渗碳钢的强化试验研究 |
| 5.1 材料与工艺 |
| 5.2 表面粗糙度 |
| 5.3 磨料水射流对残余应力场的影响 |
| 5.3.1 表面残余应力沿层深分布 |
| 5.3.2 表面残余应力均匀性 |
| 5.4 磨料水射流对力学性能的影响 |
| 5.4.1 显微硬度 |
| 5.4.2 拉伸试验研究 |
| 5.5 磨料水射流诱发马氏体相变 |
| 5.6 截面显微组织 |
| 5.7 强化机制 |
| 5.7.1 残余应力强化 |
| 5.7.2 组织结构强化 |
| 5.8 本章小结 |
| 6 磨料水射流技术对304不锈钢的强化试验研究 |
| 6.1 材料与工艺 |
| 6.2 磨料水射流对表面粗糙度的影响 |
| 6.3 磨料水射流对残余应力场的影响 |
| 6.3.1 表面残余应力沿层深分布 |
| 6.3.2 表面残余应力均匀性研究 |
| 6.4 磨料水射流对力学性能的影响 |
| 6.4.1 显微硬度 |
| 6.4.2 拉伸试验研究 |
| 6.5 磨料水射流诱发马氏体相变 |
| 6.6 显微组织 |
| 6.7 强化机制 |
| 6.7.1 残余应力强化 |
| 6.7.2 组织结构强化 |
| 6.8 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（4）梯度结构316不锈钢低周疲劳性能研究及疲劳寿命预测（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 316不锈钢 |
| 1.2 低周疲劳 |
| 1.3 金属材料强韧化 |
| 1.4 梯度结构材料的制备 |
| 1.5 研究现状 |
| 1.6 研究内容 |
| 2 材料与方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试样制备 |
| 2.3 试验方法 |
| 2.4 喷丸处理 |
| 2.5 测量设备及方法 |
| 3 表面完整性表征及喷丸参数优化 |
| 3.1 表面完整性表征 |
| 3.1.1 表面粗糙度 |
| 3.1.2 微结构 |
| 3.1.3 显微硬度 |
| 3.1.4 残余应力 |
| 3.2 力学性能 |
| 3.2.1 拉伸性能 |
| 3.2.2 疲劳性能 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 应变幅值对梯度结构316不锈钢低周疲劳性能的影响 |
| 4.1 循环应力幅值 |
| 4.2 滞回曲线 |
| 4.3 循环硬化/软化 |
| 4.4 循环塑性应变幅值 |
| 4.5 塑性应变能密度 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 低周疲劳寿命分析及失效分析 |
| 5.1 低周疲劳寿命分析 |
| 5.1.1 不同应变幅值下的疲劳寿命 |
| 5.1.2 塑性应变幅值与疲劳寿命 |
| 5.1.3 滞回能与疲劳寿命 |
| 5.2 失效分析 |
| 5.2.1 疲劳失效前后表面完整性的变化 |
| 5.2.2 疲劳断口分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
| 致谢 |
（6）316不锈钢表面改性及其摩擦学性能研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 奥氏体不锈钢表层改性研究现状 |
| 1.2.1 表面形变强化 |
| 1.2.2 气相沉积 |
| 1.2.3 高能速表面改性 |
| 1.3 表面织构技术概述 |
| 1.3.1 表面织构技术改善摩擦副表面摩擦学机理 |
| 1.3.2 织构加工方法 |
| 1.3.3 表面织构技术在改善摩擦学性能方面的研究现状 |
| 1.4 等离子氮化技术 |
| 1.4.1 等离子氮化基本原理 |
| 1.4.2 等离子氮化技术特点 |
| 1.5 课题研究内容和方法 |
| 第二章 试验方法与设备 |
| 2.1 试验材料与制备 |
| 2.2 试验设备 |
| 2.2.1 磨料水射流表面改性装置 |
| 2.2.2 磨料水射流喷丸参数 |
| 2.2.3 等离子渗氮实验 |
| 2.3 组织结构和成分分析 |
| 2.4 表面力学性能分析 |
| 2.4.1 残余应力 |
| 2.4.2 表面硬度 |
| 2.4.3 表面粗糙度 |
| 2.5 摩擦磨损性能测试 |
| 2.5.1 摩擦副 |
| 2.5.2 摩擦磨损试验 |
| 第三章 磨料水射流喷丸工艺对316不锈钢表面性能影响 |
| 3.1 表面形貌和粗糙度 |
| 3.2 表面显微硬度 |
| 3.3 残余应力 |
| 3.4 正交实验 |
| 3.4.1 正交实验设计 |
| 3.4.2 工艺参数对表面粗糙度影响 |
| 3.4.3 工艺参数对表面残余压应力影响 |
| 3.4.4 工艺参数对表面质量影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 复合处理试样表征及性能测试 |
| 4.1 试样表面复合改性层制备 |
| 4.2 复合处理316不锈钢表面特征 |
| 4.3 复合处理试样相结构分析 |
| 4.4 渗氮层韧性 |
| 4.5 表面硬度 |
| 4.6 表面粗糙度 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 不同表面处理试样的摩擦磨损性能 |
| 5.1 干摩擦条件下的摩擦磨损性能 |
| 5.1.1 不同表面处理试样摩擦学性能 |
| 5.1.2 316不锈钢基体磨损机理 |
| 5.1.3 316不锈钢基体渗氮磨损机理 |
| 5.1.4 表面织构化316不锈钢磨损机理 |
| 5.1.5 表面复合处理316不锈钢磨损机理 |
| 5.2 液体润滑条件下的摩擦磨损性能 |
| 5.2.1 不同表面处理试样摩擦学性能 |
| 5.2.2 316不锈钢基体磨损机理 |
| 5.2.3 316不锈钢基体渗氮磨损机理 |
| 5.2.4 表面织构化316不锈钢磨损机理 |
| 5.2.5 表面复合处理316不锈钢磨损机理 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 课题的研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间参与项目及发表学术论文情况 |
（7）新型轴用钢超声滚压强化机理及微动磨损和旋弯疲劳性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 传动轴用钢材料的国内外研究状况 |
| 1.3 材料表面强化技术 |
| 1.3.1 机械强化技术 |
| 1.3.2 化学强化技术 |
| 1.4 超声表面滚压强化技术国内外研究状况 |
| 1.4.1 超声表面滚压强化机理 |
| 1.4.2 超声表面滚压技术国外研究现状 |
| 1.4.3 超声表面滚压技术国内研究现状 |
| 1.5 钢铁材料表面滚压强化技术研究状况 |
| 1.6 课题的研究意义和论文的主要研究内容 |
| 1.6.1 研究意义 |
| 1.6.2 论文主要研究内容 |
| 第二章 新型轴用钢超声表面滚压试验研究 |
| 2.1 超声表面滚压试验方法与试样制备 |
| 2.2 超声滚压工艺参数对材料微观组织的影响研究 |
| 2.2.1 滚压力对材料微观组织的影响 |
| 2.2.2 超声频率对材料微观组织的影响 |
| 2.2.3 超声振幅对材料微观组织的影响 |
| 2.3 超声滚压工艺参数对材料表面形貌和表面粗糙度的影响研究 |
| 2.3.1 表面粗糙度的定义与表征 |
| 2.3.2 滚压力对材料表面形貌和表面粗糙度的影响 |
| 2.3.3 超声频率对材料表面形貌和表面粗糙度的影响 |
| 2.3.4 超声振幅对材料表面形貌和表面粗糙度的影响 |
| 2.4 超声滚压工艺参数对材料显微硬度的影响研究 |
| 2.4.1 滚压力对材料显微硬度的影响 |
| 2.4.2 超声频率对材料显微硬度的影响 |
| 2.4.3 超声振幅对材料显微硬度的影响 |
| 2.5 超声滚压工艺参数对材料表面残余应力的影响研究 |
| 2.5.1 滚压力对材料表面残余应力的影响 |
| 2.5.2 超声频率对材料表面残余应力的影响 |
| 2.5.3 超声振幅对材料表面残余应力的影响 |
| 2.6 新型轴用钢超声表面滚压强化机理研究 |
| 2.6.1 材料表面微观组织强化分析 |
| 2.6.2 材料表面形貌和表面粗糙度强化分析 |
| 2.6.3 材料表面显微硬度强化分析 |
| 2.6.4 材料表面残余应力强化分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 新型轴用钢超声表面滚压仿真模拟研究 |
| 3.1 超声表面滚压数值模拟方法 |
| 3.1.1 模型的建立 |
| 3.1.2 材料属性和接触关系的定义 |
| 3.1.3 网格精度的确定 |
| 3.1.4 边界条件和载荷的施加 |
| 3.2 超声滚压工艺参数对能量分布的影响模拟 |
| 3.2.1 滚压力对能量分布的影响 |
| 3.2.2 超声频率对能量分布的影响 |
| 3.2.3 超声振幅对能量分布的影响 |
| 3.3 超声滚压工艺参数对材料表面形貌的影响模拟 |
| 3.3.1 滚压力对表面形貌的影响 |
| 3.3.2 超声频率对表面形貌的影响 |
| 3.3.3 超声振幅对表面形貌的影响 |
| 3.4 超声滚压工艺参数对材料表面残余应力的影响模拟 |
| 3.4.1 滚压力对材料表面残余应力的影响 |
| 3.4.2 超声频率对材料表面残余应力的影响 |
| 3.4.3 超声振幅对材料表面残余应力的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 超声表面滚压对新型轴用钢摩擦磨损性能影响的研究 |
| 4.1 摩擦磨损试验方法与试样制备 |
| 4.2 新型轴用钢材料的摩擦性能 |
| 4.3 新型轴用钢材料的磨损性能 |
| 4.4 新型轴用钢材料的磨损机理分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 超声表面滚压对新型轴用钢旋转弯曲疲劳性能影响的研究 |
| 5.1 旋转弯曲疲劳试验方法与试样制备 |
| 5.2 超声表面滚压试样的S-N曲线对比分析 |
| 5.3 超声表面滚压前后试样旋弯疲劳断口形貌分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（8）18CrNiMo7-6合金钢表面变质层的表征与疲劳行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 表面强化对材料疲劳性能的影响 |
| 1.3 材料疲劳损伤中微观组织的演变 |
| 1.4 疲劳裂纹的萌生与扩展研究现状 |
| 1.5 本论文的研究内容及技术路线 |
| 1.5.1 研究内容 |
| 1.5.2 技术路线 |
| 2 试验材料及试样制备 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 样品的制备 |
| 2.2.1 组织与性能表征试样 |
| 2.2.2 疲劳试样 |
| 2.2.3 疲劳微裂纹扩展试样 |
| 2.3 试样表面状态 |
| 2.3.1 表面形貌 |
| 2.3.2 变质层硬度 |
| 2.3.3 表面残余应力 |
| 2.4 电解抛光参数的确定 |
| 2.4.1 电解抛光装置 |
| 2.4.2 电解抛光参数的筛选 |
| 2.4.3 各层电解抛光参数的确定 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 18CrNiMo7-6 合金钢表面变质层的表征 |
| 3.1 残余应力表征 |
| 3.2 耐腐蚀性表征 |
| 3.2.1 试验方法 |
| 3.2.2 实验结果与分析 |
| 3.3 微观组织表征 |
| 3.3.1 试验方法 |
| 3.3.2 试验结果与分析 |
| 3.4 讨论与分析 |
| 3.4.1 碳含量和显微组织对耐蚀性的影响 |
| 3.4.2 残余应力对耐蚀性的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 18CrNiMo7-6 合金钢表面变质层的疲劳性能及断口分析 |
| 4.1 疲劳试验 |
| 4.1.1 疲劳试验机简介 |
| 4.1.2 试验内容及方法 |
| 4.2 循环应力与疲劳寿命曲线(S-N曲线) |
| 4.3 疲劳断口分析 |
| 4.3.1 宏观断口分析 |
| 4.3.2 裂纹源区特征 |
| 4.3.3 裂纹扩展区特征 |
| 4.3.4 瞬断区特征 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 18CrNiMo7-6 合金钢疲劳微裂纹扩展行为研究 |
| 5.1 疲劳试验 |
| 5.1.1 试验条件 |
| 5.1.2 实验过程 |
| 5.2 微裂纹演化 |
| 5.3 疲劳微裂纹的扩展特征分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历、在校期间发表的学术论文及研究成果 |
| 致谢 |
（9）硼酸铝晶须增强铝基复合材料喷丸强化及其表征研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 硼酸铝晶须增强铝基复合材料概要 |
| 1.2 喷丸强化发展现状 |
| 1.2.1 喷丸发展历史 |
| 1.2.2 喷丸强化工艺 |
| 1.2.3 喷丸强化机制 |
| 1.2.4 喷丸处理对材料性能的影响 |
| 1.3 喷丸残余应力 |
| 1.3.1 喷丸残余应力场特征 |
| 1.3.2 残余应力的测量原理与方法 |
| 1.4 喷丸形变层组织结构 |
| 1.4.1 喷丸组织结构特征 |
| 1.4.2 X射线衍射线形 |
| 1.4.3 线形分析原理与方法 |
| 1.5 选题意义与研究内容 |
| 第二章 材料及实验方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 喷丸处理 |
| 2.2.2 表面形貌观察 |
| 2.2.3 表面粗糙度测量 |
| 2.2.4 残余应力测量 |
| 2.2.5 显微组织结构表征 |
| 2.2.6 显微硬度测量 |
| 第三章 硼酸铝晶须增强铝基复合材料喷丸层残余应力研究 |
| 3.1 喷丸工艺对硼酸铝晶须增强铝基复合材料残余应力的影响 |
| 3.1.1 复合喷丸及其残余应力场 |
| 3.1.2 预应力喷丸及其残余应力场 |
| 3.1.3 温度喷丸及其残余应力场 |
| 3.2 本章小结 |
| 第四章 硼酸铝晶须增强铝基复合材料喷丸层形貌及组织结构分析 |
| 4.1 喷丸层形貌特征 |
| 4.1.1 喷丸层表面形貌 |
| 4.1.2 喷丸层表面粗糙度 |
| 4.1.3 喷丸层截面金相 |
| 4.2 喷丸层组织结构 |
| 4.2.1 喷丸层XRD物相分析 |
| 4.2.2 喷丸层TEM形貌观察 |
| 4.3 喷丸层组织结构XRD线形分析 |
| 4.3.1 X射线衍射半高宽 |
| 4.3.2 Voigt单峰线形分析 |
| 4.3.3 复合喷丸微观组织结构 |
| 4.3.4 预应力喷丸微观组织结构 |
| 4.3.5 温度喷丸微观组织结构 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 硼酸铝晶须增强铝基复合材料喷丸层力学性能及其强化机制研究 |
| 5.1 喷丸层显微硬度 |
| 5.1.1 复合喷丸表层显微硬度 |
| 5.1.2 预应力喷丸表层显微硬度 |
| 5.1.3 温度喷丸表层显微硬度 |
| 5.2 硼酸铝晶须增强铝基复合材料喷丸强化机制 |
| 5.2.1 残余应力强化 |
| 5.2.2 组织结构强化 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与创新 |
| 6.1 本文主要结论 |
| 6.2 本文主要创新点 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的学术成果 |
（10）SAF2507双相不锈钢喷丸强化及其表征研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 双相不锈钢概况 |
| 1.2.1 双相不锈钢发展历史 |
| 1.2.2 双相不锈钢的组织结构 |
| 1.2.3 双相不锈钢的强化方法 |
| 1.3 喷丸强化发展概况 |
| 1.3.1 喷丸强化发展历史 |
| 1.3.2 喷丸强化工艺 |
| 1.3.3 喷丸强化机制 |
| 1.4 喷丸残余应力 |
| 1.4.1 喷丸残余应力场 |
| 1.4.2 残余应力测试方法 |
| 1.5 喷丸形变层组织结构 |
| 1.5.1 喷丸变形组织特征 |
| 1.5.2 喷丸变形组织表征 |
| 1.6 选题意义和研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 材料及实验方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 喷丸处理 |
| 2.2.2 残余应力测量 |
| 2.2.3 喷丸表面形貌表征 |
| 2.2.4 微观组织结构表征 |
| 2.2.5 奥氏体含量测量 |
| 2.2.6 残余应力松弛研究 |
| 2.2.7 喷丸变形组织回复与再结晶研究 |
| 2.2.8 喷丸层力学性能研究 |
| 第三章 SAF2507 双相不锈钢喷丸变形层残余应力研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 双相不锈钢喷丸残余应力 |
| 3.2.1 传统喷丸残余应力 |
| 3.2.2 复合喷丸残余应力 |
| 3.2.3 预应力喷丸残余应力 |
| 3.3 双相不锈钢喷丸微观应力 |
| 3.3.1 双相材料中各类内应力 |
| 3.3.2 双相不锈钢微观应力变化 |
| 3.4 喷丸残余应力松弛行为 |
| 3.4.1 喷丸残余应力的热松弛 |
| 3.4.2 喷丸残余应力的载荷松弛 |
| 3.5 喷丸残余应力场模拟 |
| 3.5.1 模型参数 |
| 3.5.2 单弹丸碰撞模拟 |
| 3.5.3 多弹丸碰撞模拟 |
| 3.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 SAF2507 双相不锈钢喷丸变形层组织结构分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 双相不锈钢喷丸表面特征 |
| 4.2.1 喷丸表面形貌 |
| 4.2.2 喷丸表面粗糙度 |
| 4.3 喷丸变形组织结构 |
| 4.3.1 喷丸表层金相组织形貌 |
| 4.3.2 喷丸表面XRD物相分析 |
| 4.3.3 变形层TEM形貌观察 |
| 4.4 喷丸变形组织XRD线形分析 |
| 4.4.1 X射线衍射半高宽 |
| 4.4.2 Voigt单峰线形分析 |
| 4.4.3 Rietveld全谱拟合分析 |
| 4.5 喷丸组织晶粒细化机制 |
| 4.6 喷丸形变组织回复与再结晶 |
| 4.6.1 退火表面物相分析 |
| 4.6.2 退火表层金相组织形貌 |
| 4.6.3 退火组织XRD线形分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 喷丸层力学性能及强化机制研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 喷丸强化层力学性能 |
| 5.2.1 喷丸表面层显微硬度变化 |
| 5.2.2 退火对喷丸层显微硬度的影响 |
| 5.2.3 喷丸表面屈服强度 |
| 5.3 SAF2507 双相不锈钢喷丸强化机制 |
| 5.3.1 残余压应力强化 |
| 5.3.2 组织结构强化 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 结论与创新 |
| 6.1 本文结论 |
| 6.2 本文创新点 |
| 攻读博士学位期间的学术成果 |
| 致谢 |
四、磨削、研磨、喷丸处理对马氏体不锈钢疲劳强度的影响（论文参考文献）
- [1]金属材料表面旋压强化机制与疲劳延寿研究[D]. 任川兮. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [2]临界变形Super304H奥氏体不锈钢中sigma相异常快速析出机理及晶间腐蚀脱敏工艺优化[D]. 周晴雯. 华南理工大学, 2020(05)
- [3]基于后混合磨料水射流技术的合金钢的强化试验研究[D]. 徐亚峰. 郑州大学, 2020(02)
- [4]梯度结构316不锈钢低周疲劳性能研究及疲劳寿命预测[D]. 周文龙. 郑州大学, 2020(02)
- [5]齿轮齿面喷丸强化研究现状与展望[J]. 朱鹏飞,严宏志,陈志,伊伟彬,吴顺兴. 表面技术, 2020(04)
- [6]316不锈钢表面改性及其摩擦学性能研究[D]. 段仁慧. 太原科技大学, 2020
- [7]新型轴用钢超声滚压强化机理及微动磨损和旋弯疲劳性能研究[D]. 黄丽满. 华南理工大学, 2020(02)
- [8]18CrNiMo7-6合金钢表面变质层的表征与疲劳行为研究[D]. 张悦. 郑州大学, 2020(02)
- [9]硼酸铝晶须增强铝基复合材料喷丸强化及其表征研究[D]. 吴祎晗. 上海交通大学, 2020(09)
- [10]SAF2507双相不锈钢喷丸强化及其表征研究[D]. 陈明. 上海交通大学, 2019(06)