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    低碳马氏体不锈钢0Cr13Ni4Mo磨削表层屈服强度的研究.pdf

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    低碳马氏体不锈钢0Cr13Ni4Mo磨削表层屈服强度的研究.pdf

    第41卷第6期2005年6月机械工程学报 v01.41 No.6CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING Jull. 2 0 0 5低碳马氏体不锈钢0C}13Ni4Mo磨削表层屈服强度的研究木马素媛中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家联合实验室沈阳 1 10016陈 瑞沈阳铸造研究所沈阳 110021王东林李家宝中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家联合实验室沈阳 110016郝学卓李宝东f沈阳铸造研究所沈阳 110021摘要借助x射线应力分析技术测量了屈服强度在马氏体不锈钢0crl3Ni4Mo磨削影响层上的分布,同时测量或计算了残余应力、x射线衍射线半高宽、显微硬度、嵌镶块尺寸、微观应变和位错密度等参量的沿层深分布。结果表明,该影响层的屈服强度大幅度提高了,与用半高宽和显微硬度比较起来,用屈服强度作指标能够更好地反映磨削影响层的强化。磨削表面的条件屈服强度提高了约50%,嵌镶块尺寸从约64 nm减小到约28 nm,微观应变从约710一增高至约1410_4。磨削影响层的条件屈服强度嘞2与位错密度的平方根之间存在线性关系。这些结果说明,磨削表面发生了严重的塑性形变。冷作塑性形变强化是磨削影响层的屈服强度得以提高的根本原因。关键词x射线应力分析磨削屈服强度显微硬度位错密度中图分类号TGl42.23种分布的原因。O前言磨削可使金属材料的表层硬化或软化,从而影响零件的疲劳性能【l J。通常用显微硬度,有时也用x射线衍射线的半高宽来表征该硬化的程度与硬化层的深度【2’3】。但是,显微硬度与材料的弹性、塑性、加工硬化指数、强度和韧性等有关,是一个综合性的指标【4】,而且材料的残余应力状态对其测量结果有较大的影响【56J。半高宽表征的是材料的结构状态,只能间接地反映它的力学特性。因而显微硬度和半高宽都不能像屈服强度那样直接反映磨削表层对塑性形变的抗力。李家宝一声J不久前建立了一种测量具有二维残余应力的金属表层的屈服强度沿层深分布的方法。利用该方法测量了用于制造水轮机过流部件的低碳马氏体不锈钢0Crl3Ni4Mo磨削影响层的屈服强度沿层深分布,并从微观结构角度分析了产生这国家自然科学基金资助项目59971061。20040515收到初稿20041221收到修改稿1 屈服强度沿层深分布测量方法简述金属表面的残余应力往往是二维的,其两个主方向位于表面所处的平面上。利用平板试样进行测量,并假设其纵向和横向是表面残余应力的两个主方向。在此条件下,若沿纵向对试样逐级加载,表面的应力状态仍将是二维的,且两个主方向保持不变。利用电阻应变片和x射线应力分析技术测量经过1 000℃正火和600℃回火处理的马氏体不锈钢0Crl3Ni4Mo的磨削表面在各级载荷下的外载应变乞、表面纵向应力q和横向应力仃,,结果如图1。所示。图中箭头所指测量点为弹性变形段与塑性变形段的交界点。从图1中可以看出,在表面形变的弹性段,q和乞之间具有线性关系,而在塑性段,q一乞关系偏离线性规律。磨削表面在各级载荷下的等效应力 厅厄‘而1定义一个称作等效单轴弹性应变的新参量瓦。万方数据26 机械工程学报 第4l卷第6期外载应变Dias A M;Lebrun J L Study of residual stress and cold working generated by machining ofAICI H13 steel 19893.Ji N;Lebrun J L;Belliard P Microstructural characterization of heat-treated cold worked steels andfatigue shot-peened aluminium by X-ray diffraction profile analysis 19894.金属机械性能编写组 金属机械性能 19825.香川胜一 残余应力对表面硬度测量的影响 19886.香川胜一 磨削引入的残余应力对表面硬度测量的影响 19897.李家宝 利用X射线衍射方法确定金属工艺表面的应力-应变关系 1998038.Li J B;Liu F Z;Ji V Influence of shot peening on superficial yield strength of spring steel inhard state 19989.徐建辉 Voigt函数法线形分析技术的改进及其在喷丸组织强化研究中的应用[学位论文] 200310.Hayden H W;Floreen S The fatigue behavior of fine grained two-phase alloys 197311.Hilley M E;Larson J A;Jatczak C F Residual Stress Measurement by X-ray Diffraction. SAE J784a197112.冯端;王业宁;吴希俊 金属物理学 199913.赖祖涵 金属的晶体缺陷与力学性质 198814.Vohringer O Changes in the state of the material by shot peening 1987本文读者也读过10条1. 王进.李新华.Wang Jin.Li Xinhua 提高不锈钢细长轴管磨削加工质量的方法[期刊论文]-鸡西大学学报综合版2007,712. 张新建.朱文莅 高精度、不锈钢、细长轴的磨削加工[会议论文]-19983. 陈文云.陈亚南.梁鹏飞.Chen Wenyun.Chen Yanan.Liang Pengfei 双相不锈钢00Cr22Ni5Mo3N缸套制造工艺[期刊论文]-现代制造工程2006104. 马素媛.徐建辉.贺笑春.覃明.李家宝 用半高宽表征硬状态钢磨削表层加工硬化的有效性的讨论[会议论文]-20035. 刘凤智.李家宝.LIU Feng-zhi.LI Jia-bao 几种不同原始硬度钢的喷丸强化行为与表征[期刊论文]-石油化工高等学校学报2005,1816. 王钰 加工不锈钢对刀具、磨具材料及几何参数的选择[期刊论文]-山西冶金200227. 尹洪宾 不锈钢的磨削加工[会议论文]-20068. 陈锋.邓乾发.王志伟.文东辉.吕冰海.周兆忠.袁巨龙.CHEN Feng.DENG Qianfa.WANG Zhiwei.WEN Donghui.LVBinghai.ZHOU Zhaozhong.YUAN Julong 不锈钢半固着磨具加工的工艺研究[期刊论文]-新技术新工艺2008129. 赵萍.王志伟.俞冬强.袁巨龙.Zhao Ping.Wang Zhiwei.Yu Dongqiang.Yuan Julong 不锈钢平面的半固着磨粒加工[期刊论文]-金刚石与磨料磨具工程2008610. 刘祥伟.LIU Xiang-wei 不锈钢的磨削加工与电解磨削复合加工比较[期刊论文]-机械工程师20102引证文献1条1.刘凤智 硬状态金属材料表面力学性能的研究[期刊论文]-黑龙江大学自然科学学报 20056本文链接http//d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_jxgcxb200506005.aspx

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