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在切削速度范围157～314m/min内,在23-1析因设计的基础上,对兵器用难加工材料超高强度合金钢进行了高速干式铣削试验.在考查表面特征测量值--表面粗糙度变化规律的基础上,深入分析了加工表面层一定深度内微观金相组织变化规律与显微硬度变化规律.研究结果表明,高速切削超高强度合金钢时,切削用量对工件表面层组织特性有显著影响;高速加工过程对可见表面之下会产生塑性变形堆积层、回火马氏体、过度回火马氏体和回火索氏体等变化;当以较高的切削速度铣削超高强度合金钢时,选择较大的每齿进给量对工件表层金相组织造成的影响较小.

关键词: 难加工材料 , 高速切削 , 塑性变形 , 堆积层 , 过度回火马氏体

脉冲磁化处理对M42高速钢刀具组织和力学性能的影响

马利平 , 梁志强 , 王西彬 , 赵文祥 , 焦黎 , 刘志兵

金属学报 doi:10.11900/0412.1961.2014.00295

对M42高速钢刀具进行脉冲磁化处理,考察脉冲磁场对组织和性能的影响,分析了脉冲磁场改变微观组织以及力学性能作用机理.运用TEM和激光共聚焦显微镜分析了脉冲磁场冲击前后高速钢位错组态、碳化物分布以及微观组织的变化.研究表明,高速钢经脉冲磁化处理后,发生晶格畸变,基体内析出大量弥散碳化物,微观组织变细密,晶粒细化.微观组织的变化导致力学性能发生变化,材料Rockwell硬度与显微硬度均显著提高,Rockwell硬度最大可以增加2.9 HRC.基于位错理论分析了脉冲磁场作用下高速钢的强化机制,磁场作用于位错的力足以克服位错线张力引起的阻力和晶格点阵引起的阻力,从而使位错能以Orowan机制产生增殖、滑移,致使位错密度增加.

关键词: 脉冲磁化处理 , 高速钢 , 组织演变 , 位错强化

58SiMn高强度钢车削表面完整性的试验研究

罗智文 , 焦黎 , 赵文祥 , 袁美霞 , 王林林 , 王西彬

表面技术 doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.01.038

目的研究58SiMn高强度钢表面完整性评价指标受切削参数影响的变化规律.方法分别设计单因素和正交试验,采用涂层硬质合金刀具对58SiMn高强度钢进行车削加工试验,通过采集相关数据,分别讨论了切削深度、进给速度和切削速度变化对表面粗糙度、残余应力、显微硬度和表层微观组织变化等方面的影响.结果进给速度对表面粗糙度的影响最显著,切削速度次之,切削深度的变化对表面粗糙度无直接影响.已加工表面的残余应力随切削速度和进给量的增大而增大.显微硬度随切削深度的增大而减小,随进给量的增大而增大,层深上的显微硬度则呈现先减小后增大的趋势.表层微观组织受切削速度影响不大,未出现明显的相变和晶粒歪曲.结论降低进给速度是减小工件表面粗糙度最直接有效的方法,提高切削速度并不能使表面粗糙度明显减小.工件表面的轴向和切向残余应力均为拉应力,为提高零件使用性能,应采取相应的措施使之转化为压应力.

关键词: 表面完整性 , 高强度钢 , 表面粗糙度 , 残余应力 , 显微硬度

复合粉预处理对WC-10Co超细晶硬质合金刀具寿命的影响

程剑兵 , 庞思勤 , 王西彬 , 于启勋 , 魏崇斌

机械工程材料 doi:10.11973/jxgccl201704014

采用未预处理和经1 300 ℃保温1 h预处理的WC-10Co复合粉,通过低压烧结制备了WC-10Co超细晶硬质合金并制成刀具,并用该刀具对GH2132高温合金进行连续切削试验,研究了预处理对该刀具显微组织和使用寿命的影响,分析了其磨损机制.结果表明:预处理复合粉制得刀具的平均晶粒尺寸略大于未经预处理的,但使用寿命高于未经预处理的;随着切削速度的提高,两种刀具的使用寿命均下降,但复合粉预处理刀具的寿命下降幅度较小;黏接撕裂和剥落是两种刀具的主要磨损机制,预处理复合粉刀具中WC晶粒的大小和黏结相钴的分布较均匀,其抗磨损能力高于未经预处理的.

关键词: 超细晶硬质合金 , 高温合金 , 低压烧结 , 刀具寿命 , 粉末预处理

高速端面铣削加工引入残余压应力场的试验研究

龙震海 , 赵文祥 , 王西彬

航空材料学报 doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2008.02.006

为研究高速铣削加工表面残余应力分布,在统计试验设计指导下,使用X射线衍射/电解抛光方法对试样表层、次表层残余应力分布进行测量,得出残余应力分布曲线经验预报公式,探讨切削参数对残余压应力场特征指标的影响规律.研究结果表明,合理的高速切削工艺将在加工表面内引入类似喷丸强化效果的残余压应力场;(3,1)有理式模型与三阶多项式模型是描述高速铣削引入残余应力分布曲线的有效拟合公式;高速切削工艺参数对加工表面残余应力场的产生有直接影响,每齿进给量是决定残余压应力分布的关键因素,每齿进给量的变化将引起残余应力场形成机理的改变.

关键词: 高速加工 , 残余应力场 , 峰值应力作用深度 , 经验建模

基于切削热-力耦合效应的表面强化技术及其工艺试验研究

龙震海 , 赵文祥 , 王西彬

航空材料学报 doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2007.06.010

经过对超高强度钢工件高速切削加工表面质量的系统研究,发现在某种特定的切削条件下,工件表面质量将会发生显著改变.该变化不仅表现为表面特征的大幅改善,如表面粗糙度可以控制在0.4μm以下,无宏观裂纹发生等,还表现为表层及次表层显微硬度的明显提高、最大残余压应力深度的大幅增加(达到0.35 mm)以及表面耐磨性能的显著增强等.研究结果表明,合理的切削工艺将极有可能成为一种能够在获得工件结构形状与精度指标的同时,对加工表面表层、次表层的组织特性与工件使用性能产生积极影响的表面强化手段.

关键词: 热-力耦合 , 表面强化 , 高速切削 , 残余应力场

基于组态王的包钢耐火配料系统设计

胡万里

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2010.01.023

介绍了利用组态王作为监控,可编程控制器作为下位机,实现了耐火厂散料配料系统的自动化生产,该系统具有手动功能和自动功能,手动功能具有现场手动和上位机手动功能,自动功能具有全自动和半自动功能.该系统可实现配方和配料制度的任意更改,投资低,故障少,自动化程度高.

关键词: 组态王 , 配料 , 上位机

“王”字型左手材料结构的设计与仿真

孙振 , 竹有章 , 何星 , 杨成莱 , 李磐石

材料科学与工程学报

针对目前由金属开口谐振环与金属杆构成的左手材料结构存在构造比较复杂、工艺实现较难的缺点,设计实现了一种基于金属条的改进结构一”王”字型结构.通过理论分析和电磁仿真软件Ansoft HFSS 10模拟仿真,利用散射参量法提取参数结果表明该结构可以在X波段实现介电常数和磁导率同时为负.讨论研究了该左手结构的金属条宽度、中间缺口宽度、中间条宽度三个结构尺寸参数变化对谐振频率和透射峰幅值的影响,结果表明三个参数的变化都会对二者产生影响,其中金属条宽度改变对透射峰值影响幅度相对较大,缺口宽度改变对谐振频率影响幅度相对较大.

关键词: 金属条 , 左手材料 , 负折射率 , 谐振频率 , S参数