高钒高速钢冲击磨损性能与机理的研究

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残余奥氏体量对高钒高速钢滚动磨损性能的影响

８８％ｏａａｉｍ，３８．０ｆｖｎｄｕ．７％ｏｈｏｕａｄ２９％ｏｌｂｅｕ，ｈｃｏｔｃｕｅｏｔｘｉｉｌｅｎｅｎｆｃｒｍｉｍｎ．８ｆｍｏｙｄｎｍｔｅｍｉｒｓｒｔｒｆｍａｒｓｍａｎｙｄｐｅｄｄｏｕｉ
℃ ，回火温度为４０～５５５０℃ 。
关键词：高钒高速钢；热处理；残余奥氏体量；滚动耐磨性能；显微组织
中图分类号：Ｔ１２４；Ｔ１６３文献标识码：Ａ文章编号：２４— １０（０７Ｇ４．５Ｇ５．０５０５２０）５— ６３０６—
ｔｅａｕｔｏｒｅｓｔｎｅａｎｄａｓｅｉｆｒｈａｒａｍｅｔｗｈｎｔｅａｕｔｏｅａｎｄａｓｅｉｓｉｃｅｓｄ，ｈｍｏｎｆｍａｔｎｉａｄｒｔｉｅｕｔｎｔａｔｅｔｔｅｔｎ；ｅｈｍｏｎｆｒｔｉｅｕｔｎｔｉｎｒａｅｅｅｅｅ
ＥｆｅｔｆＲｅａｎｅｓｅｉｅｏｌｉｇＷｅｒＰｒｐｒｉｓｆｃｓｏｔｉｄＡｕｔｎｔｎＲｏｌｎａｏｅｔｅ
０ｉｈＶａｄｕｉｈＳｅｄＳｔｅｆＨｇｎａｉｍＨｇｐｅｅｌ
２ＨｎｎＥｇｅｒｇＲｓａｃｅｔｒｏａｅｉａｔｔｉ，ｕｙｎｅａ７０３Ｃｉａ．ｅａｎｉｅｉｅｅｒｈＣｎｅｒｎｎｆＷｅｒｓｔｅａＬｏａｇＨｎｎ４１０，ｈｎ）ＲｓｎＭａｒｌ

轻型合金超高速冲击防护性能和失效机理研究进展

包装工程第44卷第21期 ·24·PACKAGING ENGINEERING 2023年11月收稿日期：2023-10-07基金项目：国家自然科学基金重点专项（U22A20188）；国家自然科学基金（51974196，12302479）；山西省科技重大专项（202101120401008）；山西省基础研究计划（20210302124691）轻型合金超高速冲击防护性能和失效机理研究进展张晓琼1，王涛1,2*（1.太原理工大学机械与运载工程学院，太原 030024；2.太原理工大学金属成形技术与重型装备全国重点实验室，太原 030024）摘要：目的系统总结目前关于轻型金属合金及其复合层板在超高速冲击载荷作用下的冲击损伤模式和失效机理研究进展。

方法搜集整理大量有关研究文献，从实验技术、轻型合金的超高速冲击下可视性的实验现象，以及高应变率加载条件下材料的微观组织结构演化机理三方面对最新研究进展进行梳理与总结。

结论指出了目前轻型合金超高速冲击性能研究中的不足，并提出了未来研究方向的建议，为该领域轻质防护结构设计未来的研究方向提供了参考。

关键词：铝合金；镁合金；钛合金；超高速撞击；Whipple 结构；冲击防护；失效机理中图分类号：TB484；O389 文献标识码：A 文章编号：1001-3563(2023)21-0024-12 DOI ：10.19554/ki.1001-3563.2023.21.004Research Progress on Hyper Velocity Impact Protection and FailureMechanism of Lightweight AlloyZHANG Xiao-qiong 1, WANG Tao 1,2*(1. College of Mechanical and Vehicle Engineering, Taiyuan University of Technology, Taiyuan 030024, China; 2. State Key Laboratory of Metal Forming Technology and Heavy Equipment, Taiyuan University of Technology,Taiyuan 030024, China) ABSTRACT: The work aims to summarize the current research progress on impact damage modes and failure mechanisms of light metal alloys and composite laminates subject to hyper velocity impact loads. A large amount of relevant literature was collected and summarized and the latest research progress was sorted out and summarized from experimental techniques, experimental phenomena of visibility of light alloys under hyper velocity impact, and microstructure evolution mechanism of materials under high strain rate load. The shortcomings of current research on hyper velocity impact properties of light alloys are pointed out and some suggestions are put forward for future research directions, which can provide reference for future research directions of lightweight protective structure design in this field.KEY WORDS: aluminum alloy; magnesium alloy; titanium alloy; hyper velocity impact; Whipple structure; impact protection; failure mechanism在航空航天等领域中开展先进结构的设计时需要考虑材料的4类特性：性能、成形性、环保以及成本[1]。

热处理工艺对高钒高速钢组织与滚动磨损性能的影响

（．１河南科技大学材料科学与工程学院，河南洛阳４１０；２河南省耐磨材料工程技术研究中心，河南洛阳４１０）７０３．７０３
摘要：研究了０２种热处理工艺对高钒高速钢的硬度、冲击韧性、残余奥氏量与滚动罾损性能的影响，并利用ＳＭ对Ｅ
其显微组织进行了分析，筛选出了适合滚动磨损的热处理工艺。研究结果表明：淬火温度升高，其残余奥氏体量升高；回火温度升高，其残余奥氏体量减少。淬火温度为９０ｌ００～０℃ 时，回收温度对耐磨性的影响不大；ｌ５￣０００１０℃ 淬０１火，４０５０℃ 回火时，滚动鏖损性能大幅度提高。以滚动耐磨性为评价指标，综合考虑热处理工艺对力学性能、滚５～５动耐鏖性、设备损耗及生产成本的影响，最适宜的热处理工艺为：淬火加热温度ｌ５０℃ ，回火温度４０５０℃ 。０５～５
ｒｔｉｅｕｔｎｔｍｏｎｓａｄｒｌｎａｅｉｔｎｅｏｉｈｖｎｄｕｈｇｐｅｔｅｒｅａｎｄａｓｅｉａｅｕｔｎｏｌｇｗｅｒｒｓｓａｃｆｈｇａａｉｍｉｈｓｅｄｓｅｌｉｗｅｅｓｕｉｄｎｈｉｍｉｒｓｒｃｕｅｒｎｌｚｄｂｔｄｅ。ａｄｔｅｒｃｏｔｕｔｒｓｗｅｅａａｙｅｙＳＥＭ，ｏｔａｅｔｔｅｔｅｔｔｃｎｌｇｏｐｉｌａｒａｍｎｅｈｏｏｙｆｒｍｈｒｌｇｏｌｗｅｒｗａａｑｕｒｄｉｎａｓｃｉ．Ｔｈｒｓｌｈｗｈｔｅｅｅｕｔｓｏｔａ。ｗｈｎｔｅｑｅｃｉｇｅｐｒｔｒｎｒａｅ，ｓｅｈｕｎｈｎｔｍｅａｕｅｉｃｅｓｓｒｔｉｅｕｔｎｔｍｏｎｓｉｃｅｓ．Ｗｈｎｔｍｐｒｇｔｍｐｒｔｒｎｒａｅ。ｒｔｉｅｕｔｎｔｅａｎｄａｓｅｉａｅｕｔｎｒａｅｅｅｅｉｅｎｅａｕｅｉｃｅｓｓｅａｎｄａｓｅｉｅ

【国家自然科学基金】_滚动磨损_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140731

2012年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
科研热词高速铸型尼龙钢轨磨损钢轨重载轮轨滚动接触轮轨接触超声振动自激振动磨损率磨损硬度疲劳裂纹滚动摩擦滚动接触疲劳滑移率测力车轮氮碳共渗横移量有限元摇头角弹塑性分析失效机理多边形磨损减摩抗磨 znow sio2添加剂 lugre摩擦模型 chr2010a综合检测车 45钢
推荐指数 4 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2011年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
推荐指数 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2009年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
科研热词钢轨轴重轮轨磨损磨损量疲劳裂纹滚动磨损曲线半径摩擦功钢轨非对称打磨边界润滑轮轨接触轮轨车辆轨道动力学车轮磨耗车轮型面裂纹耦合关系磨损硬度疲劳水介质润滑材料磨损曲率半径接触疲劳微切削弹流润滑
推荐指数 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2014年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

各种高速钢的力学性能和适用范围

W14Cr4VMnXt 切削性能与W18相当，热塑性好，适于制作热轧刀具
W9Mo3Cr4V（W9）刀具寿命比W18和M2有一定程度提高，适于加工普通轻合金，钢材和铸铁
9W18Cr4V（9W18） 9W6Mo5Cr4V2（CM2）属高速高碳钢，常温硬度和高温硬度有所提高，适用于制造加工普通钢材和铸铁、耐磨性要求较高的钻头、铰刀丝锥、铣刀、和车刀等或加工较硬材料（220~250HBS）M41）属美国生产的M40系列，使用范围与M42类同
W12Cr4V5Co5（T15） W6Mo5Cr4V2Co8（M36） W12Mo3Cr4v3Co5Si（Co5Si）常温硬度和耐磨性都很好，600摄氏度高温硬度接近M42钢，适用于加工耐热不锈钢、高温合金、高强度钢等难加工材料、适合制造钻头、滚刀、拉刀、
铣刀等
W6Mo5Cr4V2Al（501） W10Mo4Cr4V3Al（5F-6）属含铝超硬高速钢，切削性能相当于M42，宜于制造铣刀、钻头、铰刀、齿轮刀具和拉刀等，用于加工合金刚、不锈钢、高强度钢和高温合金等
W12Cr4Mo（EV4） W6Mo5Cr4V3（M3）属高钒高速钢，耐磨性很好，适合切削对刀具磨损极大的材料，如纤维、硬橡胶、塑料等，也用于加工不锈钢、高强度钢和高温合金等，效果也很好
W2Mo9Cr4VCo8（M42） W10Mo4Cr4V3Co10（HSP-15）属含钴超硬高速钢，有很高的常温和高温硬度，适合加工高强度耐热钢、高温合金、钛合金等难加工材料。M42可磨性好，适于作精密复杂刀具，但不宜在冲击切削条件下工作
W12Mo3Cr4V3N（V3N）含氮超高速钢，硬度、强度、韧性与M42相当，可作为含钴钢的代用品，用于低速切削难加工材料和低速高精加工

刀具材料的种类很多，常用的材料有工具钢、硬质合金、陶瓷和超硬

刀具材料的种类很多，常用的材料有工具钢、硬质合金、陶瓷和超硬1、碳素工具钢碳素工具钢是指碳的质量分数为0.65％～1.35％的优质高碳钢。

用做刀具的牌号一般是T10A和T12A。

常温硬度60～64HRC。

当切削刃热至200～250℃时，其硬度和耐磨性就会迅速下降，从而丧失切削性能。

碳素工具钢多用于制造低速手用工具，如锉刀、手用锯条等。

2、合金工具钢为了改善碳素工具钢的性能，常在其中加入适量合金元素如锰、铬、钨、硅和钒等，从而形成了合金工具钢。

常用牌号有9SiCr、GCrl5、CrWMn等。

合金工具钢与碳素工具钢相比，其热处理后的硬度相近，而耐热性和耐磨性略高，热处理性也较好。

但与高速钢相比，合金工具钢的切削速度和使用寿命又远不如高速钢，使其应用受到很大的限制。

因此，合金工具钢一般仅用于取代碳素工具钢，作一些低速、手动刀具，如手用丝锥、手动铰刀、圆板牙、搓丝板等。

3、高速钢高速钢是一种含钨、铝、铬、钒等合金元素较多的高合金工具钢。

高速钢主要优点是具有高的硬度、强度和耐磨性，且耐热性和淬透性良好，其允许的切削速度是碳素工具钢和合金工具钢的两倍以上。

高速钢刃磨后切削刃锋利，故又称之为“锋钢”和“白钢”。

高速钢是一种综合性能好、应用范围较广的刀具材料，常用来制造结构复杂的刀具，如成形车刀、铣刀、钻头、铰刀。

拉刀、齿轮刀具等。

高速钢按其用途和性能不同，可分普通高速钢和高性能高速钢；按其化学成分不同，又可分为钨系高速钢和钨钼系高速钢。

1) 普通高速钢是指加工一般金属材料用的高速钢。

常用牌号有W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2。

① W18Cr4V属钨系高速钢，它具有性能稳定，刃磨及热处理工艺控制方便等优点，但因钨价较高，且使用寿命短故使用较少。

② W6Mo5Cr4V2属钨钼系高速钢，它的碳化物分布均匀，抗弯强度，冲击韧度和高温塑性都比W18Cr4V好，但磨削工艺略差。

因其使用寿命长、价格低，故被广泛使用。

2) 高性能高速钢是在普通高速钢中再加入一些合金元素，以进一步提高它的耐热性、耐磨性。

关于高锰钢性能的研究

ｗｅａｒｐｉｅｃｅｓ．
Ａｇａｉｎｓｔｔｈｅｕｓｅｏｆｔｈｅｃｏｍｐａｎｙ１１１ｉｌｌｌｉｎｅｒｓｈｏｒｔｃｙｃｌｅ，ｏｆｔｅｎｂｒｏｋｅｎ，ｓｕｃｈａｓｐｉｐｅｃａｓｔｉｎｇｐｒｏｂｌｅｍｓ．ＩｕｓｅｄｔｏＭｉｎｎｉｅｒｅ－ｈｉｇｈｍａｎｇａｎｅｓｅｓｔｅｅｌ
高锰钢适宜的工况是加工硬化值大于ＨＲＣ５４的高应力（或高冲击功）下的磨料磨损。在加工硬化值小于ＨＲｃ４５、高锰钢没有其他优化措施的情况下应选低合金钢作为易磨损件。
针对我公司磨机衬板使用周期短，经常出现断裂、缩孔等铸造问题，用铌对高锰钢进行再合金化，可以提高其耐磨性，在熔炼后采用吹氮气的办法，细化组织、改善铸造质量。
ｅ马氏体出现“…。冲击载荷作用小时。其加工硬化速度快，可迅速形成高硬度的稳定的硬化层，抗冲击磨料磨损的能力大幅度提高。美国Ｃｌｉｍａｘ公司研制的奥氏体中锰钢，开辟了一条发挥奥氏体锰钢潜力的新途径。
２
（Ｃ）既提高Ｍｎ含量，又提高ｃ的含量超高锰钢是在普通高锰钢成分的基础上通过提高碳锰含量发展而来的。它既具有高的加工硬化速率，又保持了高韧性的奥氏体组织，在
ｔｈｅｓｅｃｏｎｄｐｈａｓｅ，ｔｏｐｒｅｖｅｎｔｄｉｓｌｏｃａｔｉｏｎｍｏｖｅｍｅｎｔ，ｔｈｅｒｅｂｙｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇｔｈｅｍａｔｒｉｘ．
Ａｕｓｔｅｎｉｔｉｅａｎｄｉｔｄｉｆｆｕｓｅｓｔｈｅｇｌｏｂｕｌａｒｃａｒｂｉｄｅｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ，ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｇｒａｉｎｂｏｕｎｄａｒｉｅｓ，ｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｓｈｏｅｏｆｉｎｃｌｕｓｉｏｎｓａｎｄ
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年——月——日
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【国家自然科学基金】_奥氏体基体_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140802

2012年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
科研热词力学性能连续退火淬火残余奥氏体显微组织高速钢轧辊高硼高速钢马氏体相变马氏体不锈钢马氏体预变形预制层铸铁铸造性能铁素体耐热钢钢基表层复合材料钒微合金化trip钢钒微合金trip钢金相组织金属材料贝氏体基体贝氏体表面裂纹蠕变耐磨性耐冲蚀性耐候钢细晶强化组织演变组织粒化等离子熔敷穿水淬火冷却装置磨粒磨损碳化物硼碳化合物相变点电脉冲时效电磁性能热送热装热轧板热轧双相化点蚀灰铸铁渗碳体涂层沉淀强化氧化行为氧化皮演变机制残留奥氏体残余奥氏体特征晶体结构
2009年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 3词热处理摩擦磨损马氏体时效钢超高碳钢超细化表面改性自动化缺陷粉末等离子堆焊相变诱发塑性相变电子束焊接球化热变形渗碳体残留奥氏体残余铁素体板条马氏体显微组织无取向硅钢扩散微观组织微动磨损径缩形核奥氏体基体奥氏体化回火马氏体合金碳化物发动机缸体止推面医用奥氏体不锈钢力学性能凝固模式凝同组织冷却速度再结晶再制造三维原子探针(3dap) q&p gcr15钢 fe-ni-mn-c-si合金 fe-mn-ni-c-si合金 18ni无钴马氏体时效钢

脉冲磁场对高速钢刀具材料摩擦磨损性能的影响

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｐｕｌｓｅｄｍａｇｎｅｔｉｃｉｆｅｌｄｏｎｔｈｅｆｒｉｃｔｉｏｎａｎｄｗｅａｒｍｅｃｈａｎｉｓｍｓｏｆｈｉｇｈｓｐｅｅｄｓｔｅｅｌ
ＬＩＡＮＧＺｈｉ — ｑｉａｎｇ，ＭＡＬｉ — ｐｉｎｇ，ＷＡＮＧＸｉ・ｂｉｎ，ＸＩＥＬｉ — ｊｉｎｇ，ＺＨＡＯＷｅｎ — ｘｉａｎｇ，ＹＡＯＨｏｎｇ — ｍｉｎ
（ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＦｕｎｄａｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅｆｏｒＡｄｖａｎｃｅｄＭａｃｈｉｎｉｎｇ，ＢｅｉｊｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８１，Ｃｈｉｎａ）
第３６卷第５期
２０１５年５月
兵
工
学
报
Ｖｏ１．３６ＮＯ．５
ＡＣＴＡＡＲＭＡＭＥＮＴＡＲＩＩ
Ｍａｖ
２０１５
脉冲磁场对高速钢刀具材料摩擦磨损性能的影响
梁志强，马利平，王西彬，解丽静，赵文祥，姚洪民
（ＨＳＳ）ｃｕｔｔｉｎｇｔｏｏｌｍａｔｅｒｉａｌＷ９Ｍｏ３Ｃｒ４Ｖｉｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｔｈｅｗｅａｒｒａｔｅ，ｆｒｉｃｔｉｏｎｃｏｅｉｃｆｉｅｎｔａｎｄｓｕｒｆａｃｅ

新型低成本耐磨钢磨损性能与机理研究

新型低成本耐磨钢磨损性能与机理研究本文利用美国CETR公司生产的YMT-3H摩擦磨损试验机分别对低成本的SG耐磨钢、Cr15高铬钢、75Mn高锰钢进行了常温“销-盘旋转”模式的摩擦试验，对比分析了三种材料磨损性能与材料组织、硬度以及摩擦速度之间的关系。

结果表明：三种钢材的硬度相差不大，但SG耐磨钢的耐磨损性能接近Cr15钢的耐磨性能，并高于75Mn钢的耐磨性能;三种材料中硬度越高材料耐磨性越差;当三种材料摩擦速度在42～125mm/s的范围内时，随着摩擦速度的增加，磨损速度加快。

标签：低成本;耐磨钢;磨损性能0 引言冷作模具所用钢是由常温下金属变形或成形所构成。

由于常温下材料的抵抗塑性变形能力大因此这类模具在性能上具有较高的硬度、耐磨性、强度及适当的韧性[1]。

随着现代制造业的发展，各种产品越来越注重产品外观设计和个性化定制，具体表现在产品造型愈加复杂、产品更新换代速度越来越快，因此产品冷作模具的更换频率也随之提高。

此外，小截面低质量的冷作模具钢进入低价竞争的恶性循环[2]。

因此在保证产品质量的前提下降低材料成本，成为国内企业提高产品竞争力的重要手段之一[3-4]。

本文以某企業通过降低材料合金成分配比且采用特殊生产工艺研发的一款低成本耐磨钢为研究对象，将其与传统的高铬钢Cr15、高锰钢75Mn进行对比研究。

研究三种材料的组织、硬度、耐磨特性及磨损机理，为该耐磨钢的在电机冲槽模具上的应用提供参考依据。

1 试验材料及方法1.1 材料化学成分及组织状态试验材料分为SG耐磨钢、Cr15钢、75Mn钢三种类型，三种钢材的化学成分见表1-表3。

1.2 试验方法首先利用日本Olympus公司生产的GX51金相显微镜（见图1）获取三种钢材的金相显微组织;然后采用数显布洛维硬度计SHBRV-187.5硬度仪测试三种钢材的硬度值，在测试过程中为了减小测试误差、提高测试数据的准确性，分别在与摩擦磨损式样晶粒取向相同的面上选取5点测量，取其平均值作为测量结果;最后进行摩擦磨损试验，摩擦磨损试验所选试验机为美国CETR公司YMT-3H 摩擦磨损试验机（见图2），试验条件为“销-盘旋转”模式，试样尺寸为φ6.2mm×15mm，每摩擦磨损1min将试样与夹具称重一次。

【国家自然科学基金】_裂纹萌生和扩展_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140801

科研热词裂纹 s-n曲线金属材料超高周疲劳细观损伤混凝土沿晶断裂数值模拟 σ相 laves相 gh4169 高钒高速钢高温非比例加载非晶复合材料非均匀性陶瓷材料铸轧辊辊套铁路曲线钢轨过盈配合裂纹扩展自润滑腐蚀细观破裂过程细观尺度组织变性纳米摩擦学磨损机理碳含量破裂过程破坏过程疲劳裂纹疲劳性能热疲劳热开裂热冲击点蚀滚滑动油膜轴承氮化铬薄膜氧化铝涂层断裂机制断口形貌断口数字图像搅拌摩擦焊掺杂接触损伤拉伸强度扩展微观尺度
激光熔化沉积混凝土沿晶扩展氢致开裂(hic) 氢致开裂横向裂纹柔性电子板条贝氏体显微疲劳试验时效断口分层断口摩擦材料接触强度损伤变量损伤持久寿命拉张应力拉应力扩散连接接头快速成形微观机理微孔隙微动疲劳应力导向氢致开裂(sohic) 布孔方式差值图像局部化变形寿命预测寿命模型夹杂物失效力大理岩多部位损伤塑性变形堆焊块状贝氏体铁素体均匀化图像特征变形厚壁胞体多孔结构加速试验方法剩余强度再制造毛坯偏析仿真分析亚表面不锈钢板翅结构 α -sic x120管线钢 x100管线钢 tcp相 h_2s ct数
科研热词裂纹扩展蠕变微观组织预测模型镍基合金组织结构直接时效断裂机制岩石力学寿命预测 gh4169合金黏聚力模型高铬铸钢轧辊高速火焰热喷涂高温合金霍普金森压杆随机骨料模型镁合金铸钢铝合金铁路钛合金金属磁记忆过时效轻量化设计转向架车架裂纹闭合裂纹萌生和扩展裂纹萌生裂纹比拟法裂纹扩展特性表面裂纹蠕变裂纹蠕变破裂判断准则蠕变破裂翼型裂纹纳米悬臂梁等离子喷涂稳定化工艺磁荷磁异变峰硫化氢破坏准则疲劳裂纹扩展速率疲劳裂纹疲劳行为疲劳极限疲劳断口疲劳寿命预测疲劳寿命界面分层

【国家自然科学基金】_磨损形态_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140801

推荐指数 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2011年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
1 1 1
53 54 Leabharlann 5 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72
2011年科研热词推荐指数磨损机理 3 钛合金 2 过共晶高硅铝合金 2 工程仿生学 2 变质 2 mg 2 高温发汗自润滑 1 高强度钛合金 1 颗粒增强型均质复 1 非线性有限元分析 1 铣削 1 钛颗粒 1 金属陶瓷 1 腐蚀磨损 1 胞壁等效曲梁计算方法 1 胞体结构 1 耦合仿生 1 耐磨性能 1 耐磨 1 纳米复合涂层 1 粉末冶金 1 等离子喷涂 1 等效应力 1 空泡腐蚀 1 空化 1 磨损量 1 磨损率 1 磨损故障诊断 1 磨损 1 硅膜 1 破骨细胞 1 相对密度广义表达式 1 电火花表面强化 1 电化学腐蚀 1 激光熔覆 1 激光技术 1 润滑控制 1 油液磨粒形貌检测 1 油液监测 1 汗腺式微孔分布表征模型 1 正交试验设计 1 有序孔结构几何表征模型 1 显微结构 1 无菌性松动 1 数字同轴全息 1 摩擦磨损 1 扫描电镜 1 成骨细胞 1 弹性模量修正hirsch模型 1 工程物理学 1 孔隙率广义表达式 1 奥氏体不锈钢 1
推荐指数 5 5 4 4 4 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

各元素在高速钢中的作用

各元素在高速钢中的作用高速钢是一种优质的工具钢，具有较高的硬度、抗磨损性和耐热性。

其主要成分包括碳、钼、钒、钨、铬和其他合金元素。

不同元素在高速钢中起到不同的作用，下面将详细介绍各元素的作用。

1.碳（C）：碳是高速钢的主要合金元素之一、适量的碳含量能提高高速钢的硬度和强度。

碳与铁的固溶体形成固溶体强化，可以阻碍位错运动，提高高速钢的硬度。

但是过高的碳含量会导致高速钢产生脆性，因此碳含量应控制在0.7%-1.2%。

2.钼（Mo）：钼是提高高速钢热硬性和耐热性的关键元素。

钼的主要作用是与碳形成碳化物，增加高速钢的硬度和强度。

此外，钼还能够抑制高温下奥氏体晶粒的长大，提高高速钢的耐热性。

通常，高速钢中的钼含量为3%-10%。

3.钒（V）：钒是高速钢中的重要合金元素之一、钒能够与碳形成稳定的碳化物，进一步提高高速钢的硬度和热硬性。

此外，钒还能够改善高速钢的加工硬化性能，并提高高速钢的耐热性和耐磨性。

通常，高速钢中的钒含量为0.5%-6%。

4.钨（W）：钨是高速钢中的重要合金元素之一、钨在高温下具有较高的熔点和较高的热稳定性，能够提高高速钢的耐热性和耐磨性。

此外，钨还能够与碳形成稳定的碳化物，提高高速钢的硬度和强度。

通常，高速钢中的钨含量为1%-21%。

5.铬（Cr）：铬是高速钢中的重要合金元素之一、铬具有良好的耐腐蚀性和耐热性，可以提高高速钢的抗氧化性和耐磨性。

此外，铬还能够与碳形成稳定的碳化物，提高高速钢的硬度和强度。

通常，高速钢中的铬含量为3%-13%。

除了以上几种主要合金元素外，高速钢中还含有一些其他合金元素，如钴（Co）、镍（Ni）、锰（Mn）等。

这些元素主要起到合金调节剂的作用，可以改善高速钢的热硬性、强度和韧性。

综上所述，各元素在高速钢中的作用各不相同，但共同的目标是提高高速钢的硬度、强度、抗磨损性和耐热性。

合理控制各元素的含量和配比，可以制备出具有优异性能的高速钢。

钒元素对钢铁性能的影响综述

钒元素对铸铁性能的影响1、钒钢的现状钒是世界上矿产资源中具有战略意义的稀贵金属，自从被人类发现以后，就受到了相当高的重视。

钒越来越多地被应用于航空、航天等高科技领域。

在钢中加人钒，可显著改善钢的性能。

实践表明, 在结构钢中加人0.1%的钒，可提高强度10-20% , 减轻结构重量15-25%,降低成本8-10%,若采用含钒高强度钢时, 可减轻金属结构重量40-50% , 比普通结构钢的成本低15-25%。

如果说钢是虎，那么钒就是翼，钢含钒犹如虎添翼。

只需在钢中加入百分之几的钒，就能使钢的弹性、强度大增，抗磨损和抗爆裂性极好，既耐高温又抗奇寒，在汽车、航空、铁路、电子技术、国防工业等部门，到处可见到钒的踪迹。

此外，钒的氧化物已成为化学工业中最佳催化剂之一，有“化学面包”之称。

在钢铁工业上，并不是把纯的金属钒加到钢铁中制成钒钢，而是直接采用含钒的铁矿炼成钒钢。

把钒掺进钢里，制成钒钢。

钒钢比普通钢结构更紧密，韧性、弹性与机械强度更高，钒钢制成的穿甲弹，能够射穿40厘米厚的钢板。

我国是钒资源比较丰富的国家，钒矿主要分布在四川的攀枝花和河北的承德，大多数是以石煤的形式存在。

近年来，我国含钒钢产量不断提高，品种不断增加，特别是在建筑用钢等方面发展十分迅速。

1996年, 我国各种含钒低合金钢的平均年产量为45万t , 到1999年已达65万t, 主要是由攀钢、首钢、鞍钢、宝钢、重钢等钢铁企业生产。

目前，产量在万吨以上的企业达到12家。

我国特大型钢铁钒钦开发生产基地攀钢是中国最大的钒产品生产企业，也是世界三大钒生产企业之一,在含钒的新品种开发、钢铁材料中钒的作用机理研究等方面,开展了大量的工作，经过20年努力已经开发并转产低合金钢品种达50多个。

尽管含钒钢正以10%的速率在中国得到应用,但和发达国家相比仍存在很大的差距。

据悉，我国钒的应用水平仅为欧洲发达国家的一半，仍有很大的潜力可挖。

[1]2、钒相关介绍钒元素符号是V，银白色金属，在元素周期表中属VB族，原子序数23，原子量50.9414，体心立方晶体,常见化合价为+5、+4、+3、+2。

磨损性材料表面工程处理技术研究

磨损性材料表面工程处理技术研究一、引言磨损性材料是指在摩擦条件下容易损耗或磨损的材料，其表面工程处理技术是为了提高材料表面的硬度、抗磨性和益腐蚀性能而进行的一系列工艺方法。

本文将深入研究磨损性材料表面工程处理技术。

二、磨损性材料的表面工程处理技术分类磨损性材料的表面工程处理技术主要分为物理处理、化学处理和机械处理三类。

1.物理处理物理处理主要包括热处理、电渗金和激光处理等。

热处理是通过调整材料的晶体结构和组织来提高材料的硬度和强度，进而提高其抗磨性能。

电渗金是利用电化学原理，在材料表面形成金属或合金涂层，这些涂层具有很高的硬度和抗磨性能。

激光处理利用激光束对磨损性材料进行表面熔化或固溶处理，从而提高材料的硬度和耐磨性。

2.化学处理化学处理主要包括表面改性、表面合金化和表面涂层等。

表面改性是通过表面注入或沉积化学物质，改变材料表面的化学组成和结构，提高材料的硬度和抗磨性能。

表面合金化是指在材料表面形成金属或合金层，这些金属或合金层具有很高的硬度和耐磨性。

表面涂层是在材料表面涂覆一层具有良好耐磨性和润滑性的材料，以减少摩擦和磨损。

3.机械处理机械处理主要包括喷丸、抛光和超声波处理等。

喷丸是通过在材料表面喷射高速流动的颗粒，在材料表面形成一个凹凸不平的微结构，提高材料的硬度和抗磨性能。

抛光是通过在材料表面擦拭或磨削，使材料表面平滑光洁，减少摩擦和磨损。

超声波处理是利用超声波的机械振动和冲击效应，在材料表面形成一层致密结构，提高材料的硬度和强度。

三、磨损性材料表面工程处理技术研究进展近年来，随着科学技术的不断发展，磨损性材料表面工程处理技术也得到了很大的进展。

首先，磨损性材料表面工程处理技术在材料选择方面取得了重要突破。

过去，传统的磨损性材料主要是金属材料，其表面处理技术主要集中在金属的热处理和化学处理方面。

而现在，磨损性材料已经扩展到了多种材料，如陶瓷、聚合物、纳米材料等，这些材料的表面工程处理技术也得到了充分研究和应用。

高性能耐高温聚合物复合材料的摩擦磨损性能研究

作者简介:邓鑫(1981—),女,在读博士,从事高分子复合材料及成型研究;3联系人,E 2mail :liduxin6404@.高性能耐高温聚合物复合材料的摩擦磨损性能研究邓　鑫1,李笃信13,杨　军2,王　静2(1中南大学粉末冶金研究院国家重点实验室,长沙　410083;2株洲时代新材料科技股份有限公司,株洲　412007) 摘要:介绍了一些常见的高性能耐高温聚合物及其复合材料的摩擦与磨损性能的研究及其新进展,包括聚四氟乙烯(PTFE )、聚醚醚酮(PEEK )、聚苯硫醚(PPS )、聚酰亚胺(PI )等。

并讨论了不同种类的填料,如纤维、固体润滑剂、无机化合物以及无机纳米粒子对高性能耐高温聚合物基复合材料摩擦系数及磨损率的影响,许多研究结果表明,适量填料的加入能提高聚合物基复合材料的耐磨性能,特别是填料的协同作用对降低复合材料的摩擦系数及磨损率有更大的帮助。

关键词:高性能;耐高温聚合物基复合材料;摩擦;磨损聚合物基耐磨复合材料是以热塑性或热固性树脂为基体,通过添加有机或无机的减摩组分以及抗磨增强组分而呈现良好的耐磨性能。

世界上最早的聚合物基耐磨复合材料是填充石墨的酚醛树脂和可浸渍含油的多孔酚醛树脂。

其后,随着高分子化工技术的不断进步,新型合成树脂尼龙(PA )、聚四氟乙烯(PTFE )、聚甲醛(POM )、聚酰亚胺(PI )以及环氧树脂基的减摩复合材料也相继被开发。

采用聚合物为基体的耐磨复合材料具有减摩自润滑、耐磨、耐腐蚀、减震吸振、减低噪音、相对密度小、比强度和加工简便等系列优良特性,因此,作为其它材料的替代产品或换代产品获得了越来越多的应用。

随着尖端技术的迅速发展,对耐磨减磨材料的要求越来越高。

如要求制作在高温、高速、高真空及辐射环境中工作的摩擦零部件,一般工程聚合物就很难胜任。

为了提高摩擦材料的使用温度,延长摩擦材料的使用寿命,大量研究工作集中在耐热性聚合物基体的复合材料上[1]。

高性能耐热性聚合物为基体的耐磨复合材料,与金属材料相比,具有耐高温性能好、化学性质稳定、抗腐蚀能力强、消声减震效果显著、维修保养方便等优点。

分级式冲击磨的研究与应用的开题报告

分级式冲击磨的研究与应用的开题报告一、选题的背景和意义现代制造业的发展离不开处理技术的提高。

冲击磨是一种新型的处理技术，其擅长于处理各种材料的表面，并能够去除不规则凸起、纹路和耐磨层。

然而，尽管冲击磨已经发展多年，但其应用范围仍然有限。

目前，分级式冲击磨被广泛应用在航空、轨道交通、工程车辆、汽车和船舶等领域，其优点在于处理效率高、精度好、表面质量高和成本低。

因此，分级式冲击磨研究具有重要的科学意义和实践价值。

二、研究的目的和内容本文旨在探究分级式冲击磨的工艺机理、开发新型的分级装置和制造高质量的分级刀头。

具体内容包括：1. 分析冲击磨的工艺特性和分级技术的原理2. 设计新型的分级装置，优化其结构参数3. 制造高质量的分级刀头，提高磨削效率和表面质量4. 对分级式冲击磨加工过程进行模拟和实验研究，评价加工质量三、研究的方法和技术路线本文采用理论分析、数值模拟和实验研究方法，具体步骤如下：1. 理论分析：分析冲击磨的工艺特征和影响加工效果的因素，解析分级技术的工作原理。

2. 设计分级装置：基于理论分析的结果，设计新型的分级装置，优化其结构参数。

主要考虑的因素包括刀头形状、分级槽形状、刀头与工件之间的距离、角度等。

3. 制造分级刀头：选择高强度、高耐磨的硬质合金材料，采用先进的制造技术制造分级刀头。

其中，研磨和抛光是提高刀头质量和加工效率的重要步骤。

4. 数值模拟和实验研究：使用有限元软件建立分级式冲击磨加工的数值模型，对其进行模拟和分析。

同时进行实验研究，测试加工状态和加工精度的变化。

四、研究的预期成果本文的预期成果如下：1. 在理论层面上，探究分级式冲击磨的工艺特性和分级技术的原理，为进一步研究和应用提供理论支持。

2. 设计新型的分级装置，提高冲击磨加工的效率和质量。

3. 制造高质量的分级刀头，提高磨削效率和表面质量。

4. 对分级式冲击磨加工过程进行模拟和实验研究，评价加工质量和优化加工工艺。

五、论文的进度安排本文的进度安排如下：1. 第一学期：完成文献调研，初步掌握冲击磨和分级技术的理论知识。

金属切削加工方法与设备习题答案[16页]

金属切削加工方法与设备习题答案绪论1-1 金属切削加工机床按加工性质分，可以分为哪些类？答：按其加工性质目前将机床分为12大类,包括：车床、铣床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、刨插床、拉床、特种加工机床、锯床以及其它机床。

1-2 解释下列机床型号：X4325、CM6132、CG1107、C1336、Z5140、TP619、B2021A、Z3140×16、MGK1320A、X62W、T68、Z35。

答：（略）查表可得。

1-3 什么是表面成形运动？什么是辅助运动？各有何特点？答：机床在切削过程中，为了使工件具有一定几何形状所必需的刀具和工件之间的相对运动称为表面成形运动。

机床上除表面成形运动外，其它所有的运动都属于辅助运动。

1-4 什么是传动联系和传动链？什么是内联系传动链和外联系传动链？答：机床上为了得到所需的运动，需要通过一系列的传动件把执行件与运动源、或者把执行件和执行件之间联系起来，称为传动联系。

使执行件与运动源或使两个有关执行件保持一定运动联系的、按照一定规律排列的传动元件就构成了传动链。

第一章金属切削的基本知识1-1 在图1-36中标注出刨削、车内孔、铣端面、钻削加工方式的主运动方向、进给运动方向和合成运动方向；标注过渡表面、待加工表面、已加工表面；标注背吃刀量。

图1-36 几种切削方式答:（略）1-2切削层参数包括哪几项内容？画图标注外圆车削时的切削层参数。

答: 切削层尺寸可用以下三个参数表示：（如图1-4）（1）切削层公称厚度h D切削层公称厚度是指切削刃两瞬时位置过渡表面间的距离。

（2）切削层公称宽度b D切削层公称宽度是指沿过渡表面测量的切削层尺寸。

（3）切削层公称横截面面积A D切削层公称横截面面积是指切削层横截面的面积大小。

1-3如图1-37所示，画出κr =90°外圆车刀、κr =45°弯头车刀的正交平面及法剖面静止角度参考系及其相应几何角度，并指出刀具的前刀面、后刀面、副后刀面、主切削刃、副切削刃及刀尖位置：（1）κ=90°外圆车刀的几何角度：κr=90°，γo=15°，αo=α‘o=8°，rλ=5°，κ’r=15°；s（2）κ=45°弯头车刀的几何角度：κr=κ’r=45°，γo=-5°，αo=rα‘=6°，λs=-3°。

简述高速钢的分类

简述高速钢的分类
高速钢是一类用于制造高效率切削工具的高性能钢铁材料。

它通常具有以下特性:
- 高硬度：高速钢具有高硬度，可以承受高速切削时的高温和高压。

- 耐磨性：高速钢的耐磨性能很好，可以延长刀具的使用寿命。

- 韧性：高速钢的韧性较好，可以承受切削时的冲击力和压力。

- 耐热性：高速钢具有较好的耐热性，可以在较高温度下工作。

根据高速钢中所含有合金元素的不同，高速钢可以分为以下几种类型:
1. 钨系高速钢：这种高速钢中含有大量钨元素，具有较高的硬度和耐磨性。

2. 钨钼系高速钢：这种高速钢中同时含有钨和钼元素，具有较高的硬度和韧性。

3. 高钼系高速钢：这种高速钢中含有大量钼元素，具有较高的硬度和耐热性。

4. 钴系高速钢：这种高速钢中含有大量钴元素，具有较高的硬度和耐热性，同时也具有较好的韧性。

高速钢的应用领域十分广泛，包括汽车制造、航空航天、电子等领域。

在制造高速切削工具时，高速钢通常被用于制造刀具、钻头、锯片等工具。