45钢/锡基合金摩擦磨损后表层组织及纳米硬度的表征
45号钢的热处理硬度要求
45号钢的热处理硬度要求45号钢的热处理硬度要求指的是对45号钢进行热处理后所要求达到的硬度水平。
热处理是通过调整钢材的组织结构和硬度来改善其力学性能的方法之一、热处理可分为淬火、回火、正火、等温淬火等不同的步骤和工艺。
下面将介绍45号钢的热处理硬度要求。
45号钢是一种常用的碳素结构钢,主要成分为碳、硅、锰等元素。
通过热处理可以调整45号钢的组织结构,从而改变其硬度和力学性能。
淬火是热处理的主要步骤之一,通过迅速冷却45号钢,使其从高温状态转变为马氏体组织。
淬火可以显著提高45号钢的硬度,同时增加其脆性。
淬火后的45号钢硬度要求根据具体的使用要求来确定。
一般来说,45号钢的淬火硬度要求在45-55HRC之间。
回火是淬火处理后的进一步处理步骤,通过加热45号钢至适当温度并保温一段时间后冷却,可以消除淬火时产生的内应力,减少脆性,并使钢材具有一定的韧性。
回火的温度和时间根据具体的要求进行选择。
一般来说,45号钢的回火硬度要求在25-35HRC之间。
正火是将45号钢加热到适当温度,保温一段时间后自然冷却,以调整其组织和硬度。
正火可减少淬火时产生的内应力,提高钢材的韧性,但硬度回退较大。
45号钢的正火硬度要求一般在30-40HRC之间。
等温淬火是指将45号钢加热到适当温度,保温一段时间后以较慢速度冷却,以获得马氏体和残余奥氏体双相结构。
等温淬火可在保持较高的硬度的同时增加韧性。
45号钢的等温淬火硬度要求一般在40-50HRC之间。
综上所述,45号钢的热处理硬度要求根据具体的使用要求和工艺选择进行调整。
通过合理的热处理工艺,可以使45号钢达到所需的硬度水平,并兼顾其力学性能和韧性。
表面具有焊层的45#钢冲击磨损的实验研究
表面具有焊层的45#钢冲击磨损的实验研究
卢磊磊;王静
【期刊名称】《润滑与密封》
【年(卷),期】2012(037)005
【摘要】使用杠杆原理式冲击磨损实验台及表面形貌仪等研究冲击载荷作用下表面具有不锈钢焊层的45#钢的表面损伤行为.实验工况分干接触及2种不同黏度的润滑油润滑3种接触方式,研究在不同冲击次数条件下,材料表面的损伤情况,并探讨不同黏度润滑油对冲击磨损机制的影响.结果表明:不锈钢焊层对45钢基体起到了良好的保护作用,润滑油的存在会在一定程度上抑制冲击所造成的塑性变形,使冲击凹坑呈现出与干接触时不同的表面形貌;随冲击次数的不同,材料的损伤机制主要是黏着磨损、疲劳破碎及疲劳剥落;在材料损伤的各个阶段均伴有塑性变形的出现.【总页数】5页(P43-47)
【作者】卢磊磊;王静
【作者单位】青岛理工大学机械工程学院山东青岛266033;青岛理工大学机械工程学院山东青岛266033
【正文语种】中文
【中图分类】TH117.2
【相关文献】
1.45#钢表面NiCrBSi合金激光熔敷层的组织和硬度 [J], 孙荣禄;王云山;唐英;杨洗陈
2.超高速磨削工艺对45#钢表面磨削温度影响实验研究 [J], 盛晓敏;陈涛;张国华;郭力;宓海青
3.钢基表面铸渗层冲击磨损特性的研究 [J], 李珍;陈跃;张永振;铁喜顺;杜三明
4.奥氏体不锈钢表面改性层耐蚀性实验研究Ⅰ.孔蚀和均匀腐蚀性能 [J], 雷明凯;朱雪梅;袁力江;张仲麟
5.表面微织构对45#钢摩擦副表面摩擦学性能影响的实验研究 [J], 王丽丽;郭少辉;魏聿梁;袁国腾
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45钢磨损性能和磨损机制的研究
Ⅱ
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and
structure of
worn surfaces
wear
were examined and analyzed using discussed.TIliS
SEM,
all
EDS and
XRD.The
mechanism was
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important academic significance
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Oil
influence
of microstructure
wear
loss.With increasing
the load,
the microstructures markedly affected wear loss.The wear loss increased with increasing tempering temperature and reducing hardness.The ambient temperature also had apparent influence
合金钢涂层板带的纳米力学特性测试与分析
合金钢涂层板带的纳米力学特性测试与分析引言:合金钢涂层板带是一种在合金钢基材上加上涂层的一种新型材料。
涂层可以改善合金钢的耐腐蚀性能、抗磨损性能和机械强度,使其能够适应多种工作环境。
测试和分析合金钢涂层板带的纳米力学特性对于了解涂层的性能和优化设计具有重要意义。
本文将介绍纳米力学测试的原理和常用方法,并对合金钢涂层板带的测试结果进行分析和讨论。
纳米力学测试的原理:纳米力学测试是通过在纳米尺度上对材料的力学性能进行测试的一种手段。
它可以对材料的硬度、弹性模量、屈服强度等力学特性进行定量分析。
纳米力学测试的原理基于原子力显微镜(AFM)和纳米压痕仪的测量原理。
通过在AFM探针的尖端结合针尖上的压痕仪芯片,可以对材料表面进行扫描,并在扫描过程中施加垂直加载力,测得材料的应力-应变曲线。
通过分析曲线的斜率和形状变化,可以获得材料的纳米力学特性。
合金钢涂层板带的纳米力学特性测试方法:对于合金钢涂层板带的纳米力学特性测试,常用的方法包括纳米压痕测试和纳米剪切测试。
纳米压痕测试是通过在合金钢涂层板带上施加垂直加载力进行测试的方法。
首先,选择合适的纳米压痕仪芯片并固定在AFM探针的尖端。
然后将样品放置在纳米压痕仪的平台上,通过调节AFM的扫描速度和加载力,可以在合金钢涂层板带上形成一个微小的压痕。
在压痕形成的过程中,AFM会记录下加载力和压痕深度的信息。
通过对加载力和压痕深度的数据进行分析,可以得到材料的硬度、弹性模量和屈服强度等力学参数。
纳米剪切测试是通过在合金钢涂层板带上施加切割力进行测试的方法。
同样地,选择合适的纳米压痕仪芯片并固定在AFM探针的尖端。
然后将样品放置在纳米压痕仪的平台上,通过调节AFM的扫描速度和加载力,在合金钢涂层板带上施加一个横向切割力。
在切割力施加的过程中,AFM会记录下加载力和位移的信息。
通过对加载力和位移的数据进行分析,可以得到材料的剪切模量和剪切强度等力学参数。
合金钢涂层板带的纳米力学特性测试结果与分析:根据纳米压痕测试和纳米剪切测试的数据分析,可以得到合金钢涂层板带的一系列纳米力学特性参数。
45钢表面激光合金化组织分析及硬度测试
45钢表面激光合金化组织分析及硬度测试邱星武【摘要】In order to improve the surface properties of 45 steel, alloying treatment was carried out on its surface by CO2 laser. The microstructure and properties of the alloying layer were researched by means of scanning electron microscope with energy spectrum (SEM/EDS), metallographic microscope, X-ray diffractometer and microscopic/Vickers hardness tester. The coatings of laser alloying layer were constituted by alloying zone, bonding zone and heat affected zone, and the combination between the coating and the substrate was metallurgical. Cr3 C2 , FeNi3 , Cr23 C6 andFe3 C were the main phases in the alloying layer. The microhardness of the laser alloying layer reached 1032 HV, which was about 3. 5 times that ofthe substrate. After laser alloying treatment, the surface properties of 45 steel were improved and the hardness was significantly increased.%目的:为了提高45钢表面性能,采用CO2激光器对其表面进行合金化处理。
45钢表面纳米化机理增材制造
45钢表面纳米化机理增材制造【原创版】目录1.引言2.45 钢的特性3.表面纳米化机理4.增材制造技术5.45 钢表面纳米化与增材制造的结合6.结论正文【引言】随着科技的发展,新型材料及其制造技术不断涌现,为各个领域带来了前所未有的发展机遇。
其中,45 钢作为一种常用的高质钢材,在机械制造、汽车制造等领域具有广泛的应用。
近年来,表面纳米化技术和增材制造技术的出现,为 45 钢的性能提升和应用拓展提供了新的可能。
本文将对 45 钢表面纳米化机理增材制造进行探讨。
【45 钢的特性】45 钢是我国常用的高质钢材之一,具有较高的强度、良好的韧性和耐磨性。
其主要成分为碳(C)0.42-0.50%,硅(Si)0.17-0.37%,锰(Mn)0.50-0.80%,铬(Cr)≤0.25%,镍(Ni)≤0.30%。
这些元素的合理搭配使得 45 钢在机械性能、焊接性能和耐腐蚀性能等方面表现出优异的性能。
【表面纳米化机理】表面纳米化技术是指通过物理、化学或生物方法,在材料表面形成具有纳米尺度特性的结构或功能层的过程。
表面纳米化可以提高材料的耐磨性、抗疲劳性、抗腐蚀性等性能,从而拓展材料的应用领域。
45 钢表面纳米化的主要方法有:激光表面处理、电弧放电处理、磁控溅射等。
【增材制造技术】增材制造技术,又称为 3D 打印技术,是一种以数字模型为基础,通过逐层堆积物料来制造三维零件的方法。
增材制造技术具有高度的灵活性、自由度和可定制性,可以实现复杂结构、多功能零件的快速制造。
目前,增材制造技术在航空航天、医疗、汽车等领域取得了广泛应用。
【45 钢表面纳米化与增材制造的结合】将表面纳米化技术与增材制造技术相结合,可以充分发挥两者的优势,为 45 钢的性能提升和应用拓展提供有力支持。
例如,通过激光表面处理技术对 45 钢进行表面纳米化处理,再利用增材制造技术制造出高性能的纳米化 45 钢零件。
这种纳米化 45 钢零件不仅具有更高的强度、韧性和耐磨性,而且可以实现复杂的内部结构和功能。
45钢磨损性能和磨损机制的研究的开题报告
45钢磨损性能和磨损机制的研究的开题报告摘要:本研究旨在分析45钢磨损性能和磨损机制,通过磨损实验和表面分析手段,研究不同条件下45钢的磨损情况及其机制。
首先,介绍了研究的背景、意义和目的,并全面梳理了国内外有关45钢磨损性能和磨损机制的研究现状。
然后,设计了磨损实验方案,对45钢进行了磨损实验,并通过扫描电镜(SEM)对磨损表面进行了形貌分析。
最后,针对实验结果提出了相关的结论和建议,为深入研究45钢磨损性能和磨损机制提供了重要参考。
关键词:45钢;磨损性能;磨损机制;磨损实验;SEM一、研究背景及意义磨损是指由于物体表面间接触或直接接触造成的材料的逐渐损失,在现代机械制造领域中具有广泛的应用。
作为一种经济有效的表面修复方法,磨损修复技术广泛应用于航空航天、汽车、建筑材料、机械制造等领域。
45钢是一种常用的结构钢材料,具有较高的硬度和强度,广泛应用于机械零部件制造领域。
由于机械零部件经常承受磨损作用,因此深入研究45钢的磨损性能和磨损机制,对提高机械零部件的使用寿命、提高机械制造业的技术水平具有重要意义。
二、国内外研究现状目前,国内外对45钢的磨损性能和磨损机制研究较为深入。
在磨损实验方面,国外研究较为深入,相关研究主要集中于磨损性能的测试和分析,如磨痕深度、磨损面积的大小等参数。
在磨损机制方面,国内外研究也较为深入,主要集中于表面化学成分分析和表面形貌分析,是解析磨损机制的有效手段。
三、研究目的本研究旨在探究不同条件下45钢的磨损性能和磨损机制,通过磨损实验和表面分析手段,分析不同条件下磨损的形貌和机制,为深入研究45钢的磨损性能和磨损机制提供了理论基础和实验支撑。
四、研究方法本研究采用实验研究和表面分析相结合的研究方法,具体流程包括:1. 制备不同条件下的试样2. 设计磨损实验方案3. 进行磨损实验,测量磨损量和表面形貌特征4. 进行试样的表面化学成分和表面形貌分析,分析磨损机制五、研究预期结果通过本研究,预计可以得到45钢不同条件下的磨损性能和磨损机制研究成果,包括:1. 不同条件下45钢的磨损量和磨损形貌特征2. 不同条件下磨损形貌特征的表面化学成分分析3. 通过实验结果分析45钢磨损机制六、研究意义本研究可以深入了解45钢的磨损性能和磨损机制,为制定相应的修复措施和材料选择提供参考,并具有一定的理论和实践意义。
45钢摩擦副摩擦磨损性能的试验分析
表面加工工艺 ,试件的摩擦试验表面粗糙度确定为 R32 a. m,试环和试块 的摩擦表面分别采用 车削 和铣削加 工 ,试 件 的非摩 擦表 面粗 糙度 和试件 的尺 寸及公差等技术条件均参考标准试件的技术要求而
定。
度、硬度及硬度差等之间的相互关系以及 P ( 极 限载 荷 ) 与 V ( 限滑 动 速 度 ) 之 间 的相 互 关 极
膜 的减摩作 用 ,磨 痕面积 随着减小 ;但 是 ,当滑动 速度达 到 3 1m/ 后 ,润 滑油 中 的添 加剂与 金属 表 . s 面发 生摩擦化 学反应 速度加 快 ,所 以磨痕 面积也 随
之增大 引。
表 4 滑动速度 、载荷与磨痕面积 m m
2 2 载荷 与磨损 量 间的关 系 .
中 图分 类号 :T 1. G155 文献标 志码 :A 文章 编号 :17 4 3 (00)0 — 0 3— 3 63— 99 2 1 1 0 5 0 统 的载荷 杆和砝码 进行 加载 及测试 的 ,每次运 转时 间为 1 n 0mi。为了提高试 验数 据 的准确性 和试 验结 果 的再现性 ,每个 数据都 是 三次再 现试验 数据 的平
【 机械与电子工程】
4 5钢 摩 擦 副 摩 擦 磨 损 , 能 的 试 验 分 析 陡
宋 玉 才 ,金 晓 鹏 2
(. 1 大连 开发 区信 托投 资公 司 ,辽 宁 大连 16 0 ;2 大连 重 工起 重 集 团,辽 宁 大连 16 0 . 16 1 10 3)
摘 要 :减少机械运动副的摩擦磨损是提 高机械产品的机械效率和机械寿命主要途径。文章在梯姆肯
表 1 载荷、滑动速度与摩擦 系数 的关 系
4可见 ,在不 同 的载 荷条件 下 ,开 始磨 痕 面积 都是 随着滑 动速 度 的增 大 而 减 小 ,但 当滑 动 速 度 达 到
45钢堆焊金属组织及显微硬度研究
图 3 试样 2各堆焊层金属显微组织
9 8
西华大学学报 ·自然科学版
2009年
析出 ;第三层熔敷金属显微组织主要是团簇状的马 氏体 ,少量针状铁素体和残余奥氏体 ,晶间有共晶莱 氏体析出 。从试样 2各层堆焊金属显微组织照片中 可以观察到 ,在第一层堆焊金属中组织成树枝状分 布 ,且晶粒比较粗大 ;而第二层堆焊金属的显微组织 变得非常细小而且分布均匀 ,是比较理想的一种组 织 ;但到了第三层 ,组织的晶粒有所长大 ,且出现了 共晶莱氏体 [ 426 ] 。
摘 要 :分别采用 D237和 D207两种堆焊焊条 ,以焊条电弧焊工艺在基体材料 45钢上进行堆焊 ,对在相同焊
接条件下获得的堆焊金属的显微组织和显微硬度进行了分析 ,并讨论了合金元素对堆焊层显微组织及显微硬度的
影响 。结果表明 :堆焊层金属的显微组织及显微硬度与焊接线能量有关 ,与焊条的合金成分及含量有关 ,与其硬质
ZHAN G You2yi1 , QU J in2shan2 , YAN G Yue1
( 1. S ichuan Eng ineering Techn ica l College, D eyang 618000; 2. S chool of M a teria ls S cience and Eng ineering, X ihua U n iversity, Chengdu 610039 Ch ina)
样 。依次在粒度为 80、200、400、600 和 800 的金相
砂纸上打磨试样表面 ,经机械抛光之后用配制的氯
化铁腐蚀剂 (5g FCl3 , 20m l HC l, 100m l H2 O )腐蚀出 堆焊层金属组织 ,并用 O lymp s2Tokyo型金相显微镜
45钢表面纳米化机理增材制造
45钢表面纳米化机理增材制造摘要:1.45 钢介绍2.表面纳米化的意义3.45 钢表面纳米化机理4.增材制造在45 钢表面纳米化中的应用5.结论正文:45 钢是一种高质碳结构钢,具有高强度、高韧性以及良好的耐磨性和耐热性。
在我国工业领域中有着广泛的应用。
然而,由于45 钢的表面硬度较低,容易受到磨损和腐蚀的影响,因此对其表面进行纳米化处理具有重要意义。
表面纳米化可以显著提高材料的表面硬度、抗磨损和抗腐蚀性能。
这是因为纳米化处理使得材料表面形成细小的晶粒,从而提高了其硬度和耐磨性;同时,表面纳米化还改善了材料表面的黏附性,降低了腐蚀速率。
45 钢表面纳米化的主要机理包括:晶粒细化、相变和析出。
首先,通过表面纳米化处理,45 钢的晶粒尺寸可以减小到纳米级别。
晶粒细化可以有效提高材料的硬度和耐磨性。
其次,表面纳米化处理还会引发45 钢表面的相变和析出。
例如,马氏体的形成可以提高晶界能,从而增加材料的硬度;同时,析出物如碳化物和氮化物等可以填充晶界,进一步降低晶界能,提高材料的耐磨性。
增材制造技术,如激光熔覆和粉末床熔融,被广泛应用于45 钢表面纳米化处理。
这是因为增材制造技术可以直接将材料沉积在基材表面,形成具有纳米结构的涂层。
这种方法可以实现对45 钢表面的快速、高效和精确纳米化处理。
此外,增材制造技术还可以实现对45 钢表面的多种纳米化处理,如单一材料纳米化、复合材料纳米化和功能化纳米化等,以满足不同应用场景的需求。
总之,45 钢表面纳米化在提高材料性能方面具有重要意义。
通过表面纳米化处理,可以显著提高45 钢的表面硬度、抗磨损和抗腐蚀性能。
增材制造技术为45 钢表面纳米化提供了有效途径,可以实现对45 钢表面的快速、高效和精确纳米化处理。
45_钢表面TD-Cr
第52卷第7期表面技术2023年7月SURFACE TECHNOLOGY·455·45钢表面TD-Cr/PVD-CrN复合涂层磨蚀性能罗银,万强,曹道成,杨泽华,李善军,孟亮,肖洋轶,韩明兴(华中农业大学 工学院,武汉 420070)摘要:目的采用热扩散(TD)渗金属技术和物理气相沉积(PVD)技术对45钢表面进行强化,以提升45钢表面硬度和抗磨蚀性能,延长45钢的使用寿命。
方法采用热扩散渗金属技术和物理气相沉积技术制备TD-Cr、PVD-CrN及TD-Cr/PVD-CrN(Cr/CrN复合涂层)3种涂层。
利用扫描电镜(SEM)、X 射线衍射仪(XRD)研究涂层的微观形貌、元素分布和物相组成。
通过纳米压痕研究涂层的硬度、弹性模量。
通过摩擦磨损实验和电化学腐蚀实验,研究涂层的摩擦性能和腐蚀性能。
结果TD-Cr、PVD-CrN、TD-Cr/PVD-CrN 3种涂层的组织结构均致密均匀,厚度分别为19.78、1.075、32.24 μm。
TD-Cr/PVD-CrN涂层的硬度达到28.7 GPa,高于其他涂层, 同时,Cr/CrN复合涂层的弹性模量和弹性恢复能力均优于其他涂层。
在盐水环境下,TD-Cr、PVD-CrN、TD-Cr/PVD-CrN的摩擦因数分别为0.52、0.38、0.35,磨损体积分别为26、0.15、0.05,TD-Cr/PVD-CrN展现出较好的耐磨性能。
在盐水环境下,TD-Cr/PVD-CrN涂层的抗腐蚀性能略低于TD-CrN 涂层。
结论综合看来,TD-Cr/PVD-CrN复合涂层可以有效提升45钢的表面抗磨蚀能力,延长其使用寿命。
关键词:45钢;TD-Cr/PVD-CrN涂层;力学性能;摩擦磨损;抗腐蚀性能中图分类号:TB34 文献标识码:A 文章编号:1001-3660(2023)07-0455-09DOI:10.16490/ki.issn.1001-3660.2023.07.042Abrasive Properties of TD-Cr/PVD-CrN CompositeCoatings on 45 Steel SurfacesLUO Yin, WAN Qiang, CAO Dao-cheng, Y ANG Ze-hua, LI Shan-jun,MENG Liang, XIAO Yang-yi, HAN Ming-xing(College of Engineering, Huazhong Agricultural University, Wuhan 420070, China)ABSTRACT: Thermal diffusion (TD) and vapor physical deposition (PVD) are effective means to strengthen metal surface. The surface hardness of metal can be improved by thermal diffusion (TD) chromizing, but the surface roughness of chromizing layer leads to the phenomenon that the wear rate is too high in the friction process, and the existence of metal elements in thermal diffusion chromizing treatment is not conducive to the surface corrosion resistance. The metal nitride coating prepared by vapor phase physical deposition (PVD) has the characteristics of high hardness, wear收稿日期:2022–06–10;修订日期:2023–02–06Received:2022-06-10;Revised:2023-02-06基金项目:国家自然科学基金(11905082,51905204);中央高校基本业务经费(2662020GXPY002)Fund:National Natural Science Foundation of China (11905082, 51905204); Basic Operating Funds for Central Universities and Colleges (2662020GXPY002)作者简介:罗银(1998—),女,硕士生,主要研究方向为表面工程。
45#钢的磨损机制
45# 钢的磨损性能和磨损机制孙*〔齐鲁工业大学机械与汽车工程学院20210102****〕摘要:45# 钢是最常见的构造钢材之一,价格廉价,并可以制造强度要求较高的零件,是机械制造中广泛应用的中碳优质碳素构造钢。
它具有良好的切削加工性能,通常在调质或正火状态下使用,经调质成索氏体时,具有高的强度和塑性等综合力学性能。
磨损是金属材料最常见的失效形式之一,基于这种材料的广泛使用,关于它的磨损性能的研究具有非常积极的意义。
关键词:45# 钢;磨损性能;微观组织Abstract:45 Steel is one of the most mon structural steel, cheap, and can manufacture parts requiring high strength, carbon is of high quality carbon structural steel widely used in machinery manufacturing. It has good cutting performance, usually in the use of quenched and tempered or normalized condition, when quenched and tempered into sorbite, has high mechanical strength and ductility properties and the like. Wear failure is the most mon form of a metallic material, based on the widespread use of this material, on its research and Wear Properties has a very positive meaning.Keywords:45 steel;wear resistance;microstructure前言:磨损指摩擦体接触外表的材料在相对运动中由于物理作用,间或伴有化学作用而产生的不断损耗的现象。
45号钢表面硬度
45号钢表面硬度【最新版】目录1.45 号钢的概述2.45 号钢表面硬度的测量方法3.45 号钢表面硬度的影响因素4.45 号钢表面硬度的提高方法5.45 号钢表面硬度在实际应用中的意义正文一、45 号钢的概述45 号钢,是我国钢铁材料牌号表示方法中的一种,表示这种钢材的平均含碳量为 0.45%。
45 号钢属于高质碳结构钢,具有较高的强度、良好的韧性和良好的切削性能,广泛应用于机械制造、汽车、农机等行业。
二、45 号钢表面硬度的测量方法表面硬度是指材料表面的硬度,通常用布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度来表示。
对于 45 号钢,常用的表面硬度测量方法是洛氏硬度。
洛氏硬度是以压痕的直径来表示材料硬度的,符号为 HRC。
三、45 号钢表面硬度的影响因素45 号钢的表面硬度主要受以下因素影响:1.碳含量:碳是影响钢硬度的主要元素,碳含量越高,钢的硬度就越高。
2.合金元素:钢中的合金元素,如铬、镍、钼等,可以提高钢的硬度。
3.热处理:热处理是影响钢硬度的重要因素,淬火、回火等热处理过程可以改变钢的组织结构,从而影响钢的硬度。
四、45 号钢表面硬度的提高方法提高 45 号钢表面硬度的方法主要有:1.增加碳含量:通过增加钢中的碳含量,可以提高钢的硬度。
2.合金元素:加入铬、镍、钼等合金元素,可以提高钢的硬度。
3.热处理:通过适当的热处理,如淬火、回火,可以提高钢的硬度。
五、45 号钢表面硬度在实际应用中的意义在实际应用中,45 号钢的表面硬度对其使用性能有重要影响。
提高表面硬度可以提高钢的耐磨性、抗疲劳性,从而提高钢的使用寿命。
45#钢的磨损机制
45# 钢的磨损性能和磨损机制孙*(齐鲁工业大学机械与汽车工程学院 20130102****)摘要:45# 钢是最常见的结构钢材之一,价格便宜,并可以制造强度要求较高的零件,是机械制造中广泛应用的中碳优质碳素结构钢。
它具有良好的切削加工性能,通常在调质或正火状态下使用,经调质成索氏体时,具有高的强度和塑性等综合力学性能。
磨损是金属材料最常见的失效形式之一,基于这种材料的广泛使用,关于它的磨损性能的研究具有非常积极的意义。
关键词:45# 钢;磨损性能;微观组织Abstract:45 Steel is one of the most common structural steel, cheap, and can manufacture parts requiring high strength, carbon is of high quality carbon structural steel widely used in machinery manufacturing. It has good cutting performance, usually in the use of quenched and tempered or normalized condition, when quenched and tempered into sorbite, has high mechanical strength and ductility properties and the like. Wear failure is the most common form of a metallic material, based on the widespread use of this material, on its research and Wear Properties has a very positive meaning.Keywords:45 steel;wear resistance;microstructure前言:磨损指摩擦体接触表面的材料在相对运动中由于物理作用,间或伴有化学作用而产生的不断损耗的现象。
45钢表面纳米化机理增材制造
45钢表面纳米化机理增材制造1. 引言45钢是一种常用的工程结构材料,具有良好的机械性能和耐磨性。
然而,其表面的粗糙度和晶粒尺寸限制了其应用范围。
为了提高45钢的表面性能,纳米化机理增材制造技术被引入。
本文将详细介绍45钢表面纳米化机理增材制造的原理、方法和应用。
2. 纳米化机理增材制造原理纳米化机理增材制造是通过控制材料的微观结构和表面形貌,使其具有纳米级的特征尺寸和优异的性能。
其原理主要包括以下几个方面:2.1 界面扩散界面扩散是指在加热过程中,纳米粒子与基体材料之间发生的扩散现象。
纳米粒子的高表面能使其与基体材料之间产生强烈的相互作用,从而促进扩散。
通过控制加热温度和时间,可以实现纳米粒子的扩散和均匀分布。
2.2 晶粒细化晶粒细化是指通过纳米化机理增材制造技术,将材料的晶粒尺寸缩小到纳米级别。
晶粒细化可以提高材料的强度和硬度,并改善其耐磨性能。
纳米化机理增材制造技术通过控制加热和冷却速率,有效地实现了晶粒细化。
2.3 相变控制相变控制是指通过控制材料的相变过程,实现纳米化机理增材制造。
相变过程中,材料的晶粒尺寸和晶界特征会发生变化,从而影响材料的性能。
通过控制加热和冷却速率,可以实现相变控制,进而实现纳米化机理增材制造。
3. 纳米化机理增材制造方法纳米化机理增材制造方法主要包括以下几种:3.1 热处理热处理是指通过加热和冷却过程,改变材料的晶粒尺寸和结构。
在纳米化机理增材制造中,热处理被广泛应用。
通过控制加热温度、时间和冷却速率,可以实现纳米粒子的扩散和晶粒细化。
3.2 机械加工机械加工是指通过机械力对材料进行加工,改变其形状和结构。
在纳米化机理增材制造中,机械加工可以用于调整材料的晶粒尺寸和形貌。
常用的机械加工方法包括球磨、压制和拉伸等。
3.3 化学处理化学处理是指通过化学反应改变材料的表面形貌和结构。
在纳米化机理增材制造中,化学处理可以用于控制材料的晶粒尺寸和晶界特征。
常用的化学处理方法包括溶液处理、电化学处理和气相处理等。
45钢表面纳米化机理增材制造
45钢表面纳米化机理增材制造一、引言随着现代工业技术的快速发展,材料表面的纳米化处理在提高材料性能方面引起了广泛关注。
45钢作为一种广泛应用的钢铁材料,对其表面进行纳米化处理,可以显著提高其性能。
本文将探讨45钢表面纳米化机理及增材制造技术,为相关领域提供理论支持。
二、45钢简介45钢是我国常用的高质碳结构钢,具有良好的力学性能和加工性能。
但其表面性能仍有待提高,如耐磨性、抗疲劳性等。
通过对45钢表面进行纳米化处理,可以有效改善这些性能。
三、纳米化机理45钢表面纳米化主要通过高压喷射、高速撞击等方法实现。
这些方法可以使钢表面产生剧烈变形,从而形成纳米结构。
纳米结构具有较高的比表面积和良好的力学性能,有助于提高45钢的表面性能。
四、增材制造技术增材制造技术(Additive Manufacturing,AM)是一种新型制造技术,可根据计算机辅助设计(CAD)图纸逐层堆积物料,实现三维零件的制备。
增材制造技术在45钢表面纳米化处理中具有广泛应用前景。
五、45钢表面纳米化工艺采用增材制造技术进行45钢表面纳米化处理,主要包括以下几个步骤:1.设计:根据需求设计45钢表面纳米化模型;2.准备:选用合适的纳米材料和增材制造设备;3.铺层:按照设计图纸,将45钢表面分层铺涂;4.熔覆:采用激光或其他热源,将纳米材料与45钢表面熔覆;5.冷却:让熔覆层逐渐冷却至室温,形成纳米结构;6.后处理:对纳米化表面进行必要的切割、打磨等后处理。
六、纳米化效果分析经过表面纳米化处理,45钢的性能得到了显著提高。
纳米结构提高了钢表面的硬度、耐磨性和抗疲劳性,使其在恶劣环境下具有更好的使用寿命。
此外,纳米化处理还使45钢表面具有更好的耐腐蚀性能。
七、应用领域及前景45钢表面纳米化技术在许多领域具有广泛的应用前景,如航空航天、汽车制造、能源化工等。
通过表面纳米化处理,可以提高零部件的性能和使用寿命,降低维修成本,提高我国制造业的整体竞争力。
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] 3 1 - 。 学性质表征中应用广泛 [
上 海 电 机 学 院 学 报
0 1 4年第1期 2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
统标准配置的技术 指 标 如 下 :压 入 的 最 大 载 荷 为 载荷 分 辨 力 小 于 1n 载荷噪声水平为 0mN, N, 1 压入深度为2 0 0n N, . 0μ m,位 移 分 辨 力 为 1 位移噪声水平为 0 热漂移小于 . 0 4n m, . 2n m, 0 / 。 . 0 5n m s 0 压痕采用曲率半径为1 0 0n m 的B e r k o v i c h压 针, 压痕载荷的施加分为 3 个阶段 , 第1阶段是在 , 第 第 2 阶 段 是 保 持 载 荷 5s 5s内加载到恒 定 值 ; 控制模式为载荷模 3 阶段是在5s内 卸 载 。 其 中 , 量控制 , 该 控 制 方 式 可 以 精 确 控 制 施 加 的 载 荷。 通 在压痕测试中 , 所采用的载荷为 5 0~2 0 0 0μ N, 过压痕深度计算出材料的纳米硬 度 。 取 5 个 压 入 点的平均值作为试验结果 。
: A b s t r a c t D r s l i d i n f r i c t i o n t e s t s o f 4 5s t e e l a a i n s t t i n a l l o h a v e b e e n d o n e u s i n a P i n i s c -D y g g y g f r i c t i o n t e s t e r . T h e w e a r s u r f a c e a n d c r o s s s e c t i o n a l o n s l i d i n d i r e c t i o n o f 4 5s t e e l a n d t i n a l l o g g y w e r e o b s e r v e d u s i n S EM. T h e n a n o c r s t a l l i n e a b o u t 1 0μ m f r o m t h e c r o s s s e c t i o n a l o n s l i d i n g y g g d i r e c t i o n o f 4 5s t e e l w e r e o b s e r v e d u s i n A FM.T h e n a n o h a r d n e s s a n d Y o u n s m o d u l u s o f w e a r g g , i s u r f a c e f o r 4 5s t e e l w e r e m e a s u r e d u s i n a n a n o n d e n t a t i o n t e c h n i u e . I n t h e t e s t a l a r e n u m b e r - g q g , o f u l t r a f i n e r a i n s w e r e d i s c o v e r e d i n t h e w e a r s u r f a c e l a e r w i t h a d i m e n s i o n c l o s e t o t h e r a n e o f g y g n a n o m e t e r s . N a n o h a r d n e s s a n d t h e Y o u n s m o d u l u s o f w e a r s u r f a c e f o r 4 5s t e e l a r e 8. 5 3G P a a n d g , ,w 1 6 4. 1 2G P a 6. 8 7t i m e s a n d 2. 6 1t i m e s l a r e r t h a n t h o s e o f m a t r i x h i c h a r e r e d u c e d w i t h t h e g i d e t h o f f r i c t i o n n d u c e d d e f o r m a t i o n l a e r i n c r e a s e s . - p y : ; ; ; i r K e w o r d s d r s l i d i n f r i c t i o n f r i c t i o n n d u c e d d e f o r m a t i o n l a e r n a n o h a r d n e s s u l t r a f i n e a i n - y g y g y
第1 7卷 第1期 2 0 1 4年
上 海 电 机 学 院 学 报
J OUR NA L O F S HANGHA I D I AN J I UN I V E R S I T Y
o l . 1 7N o . 1 V 0 1 4 2
( ) 文章编号 2 0 0 9 5-0 0 2 0 2 0 1 4 0 1- 0 0 1-0 4
随着纳米技术的不断 深 入 , 纳米尺度 近年来 , 下的材料性能引起了人们的极大 关 注 。 与 传 统 硬
度测量技术 相 比 , 纳米压入技术更适合于超浅深 度的压入实 验 , 因而在薄膜材料及纳米材料的力
收稿日期 : 2 0 1 3-1 0-2 3 ) 基金项目 :上海市教育委员会上海高校知识服务平台建设项目资助 ( Z F 1 2 2 5 : , 女, 讲师 , 博士 , 主要研究方向为材料表面处理及摩擦磨损性能 , 作者简介 :王 馨( 1 9 8 5 E a i l w a n x i n 2 0 2 0 1 2 6 . c o m @ -) -m g
C h a r a c t e r i z a t i o n o f M i c r o s t r u c t u r e a n d N a n o h a r d n e s s o f S u r f a c e L a e r y f o r 4 5S t e e l A a i n s t T i n A l l o a f t e r D r S l i d i n F r i c t i o n g y y g
[ ] 1 3
。 然而 , 国内外研究仍缺乏对摩擦诱
发的摩擦磨损后表层组织及纳 米 硬 度 表 征 的 系 统
2 试验结果及讨论
2 . 1 摩擦影响层的微观结构特征 在摩擦副的干摩擦过程中, 摩擦表面产生的 摩擦热只能通 过 摩 擦 副 以 热 传 导 或 辐 射 形 式 耗 散。在多数情况下, 摩擦表面的摩擦热产生速率 大于耗散速率而在接触面造成热积累, 导致摩擦 面温度升高, 使得摩擦试验进行到一定阶段后会 在高温和 不 稳 定 温 度 条 件 下 进 行。在 接 触 压 力 作用下, 首先会发生伴有强烈位错运动的塑性变 形, 造成基体 缺 陷 密 度 增 大, 因摩擦热的作用发 生回复或再结晶, 使基体缺陷密度减小。两个过 程的同时或交替进行, 将最终在摩擦表层形成细 晶组织。对于低熔点锡基合金而言, 干摩擦的高 温 导 致 其 熔 化 和 流 变, 随后激冷而形成细晶
WANG X R H i n, I o n b i n, UN u i L S g ( , , ) S c h o o l o f M e c h a n i c a l E n i n e e r i n S h a n h a i D i a n i U n i v e r s i t S h a n h a i 2 0 0 2 4 5, C h i n a g g g j y g
1 4] 。 组 织[
1 试验部分
1 . 1 试验材料和试样尺寸 选用 铸 态 锡 基 合 金 Z 6( 1 C H S n S b 1 1 0 . 0 %~ - , , 其余为 S 为销试样 1 2 . 0%S b 5 . 5% ~6 . 5%C u n) 材料 , 线切割加工成 6mm×2 0mm 的圆柱 ; 5钢 4 ( , 0 . 4 2 % ~0 . 5 0 %C, 0 . 1 7 % ~0 . 3 7 %S i 0 . 5 0 %~ , ) 为盘 试 样 材 料 , 尺寸为中 0 . 8 0%M n . 2 5%C r ≤0 心孔 8mm, 7 0mm×5mm 的圆盘 。 . 2 实验和测试方法 1 摩擦磨损试验在德产 S S S T T 销盘摩擦试 验 - 机 上 进 行。 试 验 参 数 如 下: 摩 擦 旋 转 半 径 为 / 滑动速度为 4 载荷为 5 滑动 4mm, 0 0 r m i n, 0N, 2 。 时间为 1 0 0m i n 采用高分辨扫 描 电 子 显 微 镜 ( c a n n i n E l e c S - g , ( 对 t 6 r o n M i c r o s c o e S EM) S M- 7 0 0 FC o l d F E) J p 磨损表面形貌进行观察与分析 。 采 用 原 位 纳 米 力 ) 测试了4 学测 试 系 统 ( r i b o I n d e n t e r 5钢试样的 T 磨损表面 、 沿滑动方向横截面的纳米硬度和弹性 模量 , 该系统为低载荷原位纳米力 学 测 试 系 统 , 系
[ ] 1 1
。同
时, 在温度梯 度 和 应 变 梯 度 的 影 响 下 , 其显微硬度
] 1 2 。 此外 , 也会发生变化 , 并影响其磨损行为[ 材料
的初始硬度对其摩擦后的截面 纳 米 硬 度 也 会 产 生 较大的影响 研究 。 本文针 对 在 销 -盘 摩 擦 试 验 机 上 4 5 钢/锡 基 合金摩擦副摩擦试 验 后 , 5钢的磨损表面及次表 4 面的组织性 能 测 试 , 以分析干摩擦对摩擦影响层 组织性能演化的影响 。
自R i n e g y
] [ 5 4 -
等开展滑动摩擦影响层研究以
来, 发现摩擦过程中的摩擦热和剪切应力的耦合作 用使得试样表层发生了严重变形 , 形成了摩擦影响 层 。 大量研究表明