超声表面滚压工艺参数对45钢摩擦磨损性能的影响研究
45~#钢 GCr15钢摩擦副的滚动磨损特性研究
45~#钢 GCr15钢摩擦副的滚动磨损特性研究钢GCr15是一种常用的轴承钢材料，其在摩擦副中具有广泛应用。
本研究旨在探究GCr15钢作为摩擦副材料时的滚动磨损特性。
通过实验方法，观察并记录GCr15钢在不同工况下的磨损情况，以及其与其他材料之间的相互作用。
首先，我们准备了一系列GCr15钢试样，并根据需要裁剪成合适的形状和尺寸。
然后，选取合适的滚动试验设备，将试样装入其中，并设置适当的工作条件。
通过调整试验参数，如负荷、转速和试验时间等，我们可以模拟不同的工作环境和运行状态。
在实验过程中，我们不断观察试样表面的磨损情况，并及时记录下来。
在实验完成后，我们对试样进行了表面形貌分析，使用扫描电子显微镜（SEM）观察磨损痕迹的形态和分布情况。
并使用显微硬度仪对试样进行硬度测试，以了解磨损对材料本身性能的影响。
通过实验数据的分析，我们可以得出不同工作条件下GCr15钢的滚动磨损特性，包括磨损速率、磨损机理等方面的信息。
这些结果将有助于深入理解GCr15钢在摩擦副中的使用性能，为轴承等领域的设计与应用提供有益参考。
此外，为了更全面地研究GCr15钢的摩擦磨损特性，我们还可以考虑引入其他参数，如润滑方式、温度、材料间配对等因素的影响。
这些因素对于摩擦副的磨损行为可能起到重要作用，因此对它们进行适当的调整和控制，可以更准确地评估GCr15钢材料的使用性能以及与其他材料的耦合效果。
另外，为了进一步提高实验数据的可靠性，我们还可以考虑进行多次重复实验，以确保结果的可重复性和稳定性。
这样可以减小实验误差，增加数据的可信程度。
除了实验研究，我们还可以通过数值模拟和理论分析等方法来探究GCr15钢的滚动磨损特性。
通过建立适当的模型和假设，利用计算机软件进行模拟和仿真，可以预测不同工况下的磨损情况，并与实验结果进行对比和验证。
最后，在文中我们可以总结和讨论结果，并提出一些对于提高GCr15钢作为摩擦副材料的使用性能的建议。
45钢磨损性能和磨损机制的研究
Ⅱ
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超声滚压对45钢抗海水腐蚀性能的影响
超声滚压对45钢抗海水腐蚀性能的影响
贾文哲;高红红;梁宇全;蒋赵春
【期刊名称】《内燃机与配件》
【年(卷),期】2024()4
【摘要】为探究45钢的新型抗腐蚀方法,运用超声滚压表面强化技术对45钢棒料进行强化加工,并通过电化学实验、微观组织观察、表面形貌测试等多种方法进行对比,得出结论,当超声滚压工艺参数选取合适时,超声滚压可以在很大程度上提高45钢在海水中的抗腐蚀性能,降低腐蚀速率,为提高在海水中服役零件的抗腐蚀性提出了一种新的思路。
【总页数】3页(P54-56)
【作者】贾文哲;高红红;梁宇全;蒋赵春
【作者单位】西安工业大学机电工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TU511.38
【相关文献】
1.超声表面滚压处理对45钢摩擦学性能的影响及机理
2.典型金属材料在模拟海水微生物环境中的腐蚀行为(Ⅰ) 模拟生物膜对钢在海水中腐蚀性能影响
3.超声波辅助锌-锰系磷化处理对45钢法兰形貌与耐
腐蚀性能的影响4.超声表面滚压改善45~#钢表层特性及疲劳性能的研究5.超声滚压对45钢微观组织和力学性能的影响
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超声冲击45钢表面完整性多目标参数优化
超声冲击45钢表面完整性多目标参数优化寇英涛，李艳洁, ，汪云燕，周征（1. 北京林业大学工学院，北京__；2. 西北工业大学机电学院，西安__）金属机械构件的主要失效形式是磨损、腐蚀和断裂，在承受外载荷时，由于工作环境等不确定性因素的影响，易引发疲劳断裂。
45钢轴作为机械构件传递动力的关键部件，如果断裂会引发安全隐患。
超声冲击强化（Ultrasonic impact treatment, UIT）作为目前一种表面强化技术，强化后可以使金属材料表层产生压塑性变形[2-4]。
很多学者采用超声冲击强化金属材料在降低表面粗糙度、提高残余压应力和改善疲劳寿命[7-8]等方面取得了显著的成果。
Emelianova等采用数值模拟方法分析了超声冲击强化钛合金试样的内部晶粒尺寸和组织效应是诱发表面粗糙度降低的原因。
何柏林等对6082铝合金焊接头进行超声冲击处理，发现有害的残余拉应力可转变为有益的残余压应力，明显延长了其焊接接头的疲劳寿命。
耿其东与汪炜通过对铝合金试件采用超声冲击强化，也发现在孔口表面会形成有益的残余压应力。
曹小建等对钛合金超声冲击处理后，发现表面获得40 μm的塑性变形层，表面硬度和残余压应力均有提高。
唐亮等通过有限元模拟了超声冲击过程，结果均表明超声冲击对疲劳有明显的改善。
Li等采用超声冲击高熵合金发现表面粗糙度的降低和表面硬度的提高可以使高熵合金更具有耐腐蚀性。
Yang等发现经超声冲击处理的焊接接头的腐蚀速率远低于未经处理的接头。
以上研究充分表明超声冲击在改善表面性能，提高疲劳寿命方面的优越性，且也是目前大多学者研究的重点，但参数优选方面的研究较少。
因此优化工艺参数以获得良好的表面完整性，对于减小成本、提高效率显得尤为重要。
本研究采用正交试验，使用超声冲击设备对相同条件车削后的45钢表面进行超声冲击试验，采用信噪比分析了转速、进给速度和过盈量3个工艺参数对表面完整性（表面粗糙度、表面硬度和表面残余应力）影响的显著性；并采用灰关联度方法优化超声冲击45钢表面完整性的工艺参数，通过试验验证了优化参数的可靠性。
超声滚压光整加工参数对45钢表面粗糙度和硬度的影响
ｃ ｏ ｌ ｄ—ｗｏ ｒ ｋ ｉ ｎ ｇ ｈ ａ ｒ ｄ ｅ ｎ ｉ ｎｇ ｏ ｆ ｄｉ ｆｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｌ ｅ ｖ ｅ ｌ ｓ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｕ ｆａ ｒ ｃ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈｅ ｗｏ ｒ ｋｐ ｉ ｅ ｃ ｅ，ｗｈｉ ｃ ｈ ｓ ｉ ｇ ｎ ｉ ｉｃ ｆ ａ ｎ ｔ ｌ ｙ ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｔ ｈ ｅ ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ｈ ａ ｒ ｄ ｎ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ４ ５ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｗｏ ｒ ｋ ｐ ｉ ｅ ｃ ｅ．Ｉ ｆ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎｇ ｐ ｒａ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｓ ｒ ｒｅ ａ ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｌ ｙ，ｔ ｈ ｅ ｓ ｕｒ —
Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ０ １ ０ ｇ ｙ ａ ｎ ｄ Ｚ艺与检测
超声滚压光整加工参数 对 ４ ５钢表面粗糙 度和硬度的影 响
宋锦春 贾志强 张敏鑫
（ 东北 大学机 械工 程 与 自动化 学院 ， 辽－ ７ 沈阳 １ １ ０ ８ １ ９ ）
摘 要： 为 了探 索超声 波滚 压光 整加 工合 理 的￣ Ｄ Ｔ＇ ｒ艺参数 ， 以最 常用 的 ４ ５钢 为例 ， 研 究 了各 加工 工艺 参数 （ 主 轴转 速与 进给量 、 加 工次 数 、 下压 量 及 振 幅 ） 对加 工 表 面 粗糙 度 和 硬 度 的影 响 规 律 ， 并 且 根 据使 用 要求给 出了各工 艺参 数 的合理 范 围。研 究结 果表 明 ： 超 声 波滚 压 光 整 加工 技 术 能显 著 减 小 ４ ５钢 工件 的表 面粗 糙度 值 ， 并在 工件表 面产 生不 同程度 的冷 作硬化 作 用 ， 提高 ４ ５钢工 件 的表面硬 度 。如 果工 艺参 数 选 择 适 当 ， ４ ５钢 的 表 面 粗 糙 度 值 可 减 小 至 Ｒ。 ０ ． ０ ２ ｔ ａ ｎ 以下 ， 表 面硬 度 可 以提 升 ２ ０ ％
《超声滚压强化高速激光熔覆Fe基涂层组织及摩擦磨损行为研究》
《超声滚压强化高速激光熔覆Fe基涂层组织及摩擦磨损行为研究》篇一一、引言随着工业技术的发展，机械零件的表面性能在决定产品整体性能中起着越来越重要的作用。
其中，高速激光熔覆技术以其高效率、高精度及良好的表面性能优化能力，被广泛应用于提升机械零部件的表面质量和耐磨损性能。
然而，激光熔覆后形成的涂层仍可能存在微观结构不够致密、力学性能不足等问题。
因此，对熔覆后的涂层进行进一步强化处理成为了一个重要的研究方向。
超声滚压技术因其能够在不改变材料原有物理属性的基础上显著改善材料表面性能而备受关注。
本文旨在研究超声滚压强化高速激光熔覆Fe基涂层的组织结构及其摩擦磨损行为，以期为提高机械零件的表面性能提供理论依据和技术支持。
二、实验材料与方法本实验选用了Fe基合金粉末作为熔覆材料，采用高速激光熔覆技术在基础材料上制备涂层。
随后，通过超声滚压技术对涂层进行强化处理。
实验中，控制激光熔覆的功率、速度以及超声滚压的参数等条件，以获取不同工艺下的涂层样品。
采用光学显微镜、扫描电子显微镜等手段对涂层的组织结构进行观察和分析，并利用摩擦磨损试验机对涂层的摩擦磨损行为进行测试和评价。
三、超声滚压强化对Fe基涂层组织的影响实验结果显示，经过超声滚压强化的Fe基涂层，其组织结构发生了显著变化。
首先，涂层的晶粒得到了细化，晶界更加清晰，这有助于提高涂层的力学性能和抗疲劳性能。
其次，涂层中的元素分布更加均匀，这有利于提高涂层的硬度和耐磨性。
此外，超声滚压还使得涂层表面形成了致密的氧化层，这进一步增强了涂层的抗腐蚀性能。
四、Fe基涂层的摩擦磨损行为研究通过对不同工艺条件下的Fe基涂层进行摩擦磨损测试，我们发现，经过超声滚压强化的涂层表现出更低的摩擦系数和更小的磨损率。
这主要得益于强化后涂层晶粒细化、元素分布均匀以及表面形成的致密氧化层等因素的综合作用。
此外，我们还发现，适当的激光熔覆功率和速度对涂层的摩擦磨损行为也有显著影响，过高或过低的工艺参数都会导致涂层性能的下降。
超声振动滚挤压对金属表面微观组织的影响分析
超声振动滚挤压对金属表面微观组织的影响分析陶钦贵（四川宜宾学院，四川 宜宾 ６４４０００）摘 要：超声振动滚挤压技术作为一种新型的高能表面强化技术，不仅可以有效的提高金属表面的完整性，还可以改善金属零件的耐疲劳性能。
本文选取了４５钢金属材料作为实验研究的对象，使用超声振动滚挤压技术作用于钢金属的表面，通过详细的对比看出，金属零件的表面显现出来一些纤维化的情况，导致金属零件表面出现这种纤维化，与超声波的振动幅度 、挤压都有很大的关系。
振动幅度越大，挤压速度越快，金属零件表面纤维化的程度就越明显。
关键词：超声振动滚挤压技术；微观组织；影响分析；抗疲劳能力中图分类号：Ｐ６９４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０１９）１９－０２６５－２Effect of ultrasonic vibration rolling on the microstructure of metal surfaceTAO Qin-gui（Ｓｉｃｈｕａｎ Ｙｉｂｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｙｉｂｉｎ ６４４０００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ａｓ ａ ｎｅｗ ｈｉｇｈ－ｅｎｅｒｇｙ ｓｕｒｆａｃｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｒｏｌｌｉｎｇ ａｎｄ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｃａｎ ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ ｏｆ ｍｅｔａｌ ｓｕｒｆａｃｅ， ｂｕｔ ａｌｓｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｆａｔｉｇｕｅ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ ｍｅｔａｌ ｐａｒｔｓ． Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ， ４５ ｓｔｅｅｌ ｍｅｔａｌ ｍａｔｅｒｉａｌ ｉｓ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ａｓ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｂｊｅｃｔ， ａｎｄ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｒｏｌｌｉｎｇ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ａｃｔ ｏｎ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｏｆ ｓｔｅｅｌ ｍｅｔａｌ． Ｔｈｒｏｕｇｈ ｄｅｔａｉｌｅｄ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ， ｉｔ ｃａｎ ｂｅ ｓｅｅｎ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｏｆ ｍｅｔａｌ ｐａｒｔｓ ｓｈｏｗｓ ｓｏｍｅ ｆｉｂｒｏｓｉｓ， ｗｈｉｃｈ ｌｅａｄｓ ｔｏ ｔｈｅ ａｐｐｅａｒａｎｃｅ ｏｆ ｔｈｉｓ ｋｉｎｄ ｏｆ ｆｉｂｅｒ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｏｎ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｏｆ ｍｅｔａｌ ｐａｒｔｓ， ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｃｌｏｓｅｌｙ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ａｍｐｌｉｔｕｄｅ ａｎｄ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ ｏｆ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ． Ｔｈｅ ｌａｒｇｅｒ ｔｈｅ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ａｍｐｌｉｔｕｄｅ， ｔｈｅ ｆａｓｔｅｒ ｔｈｅ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ ｓｐｅｅｄ， ｔｈｅ ｍｏｒｅ ｏｂｖｉｏｕｓ ｔｈｅ ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｆｉｂｒｏｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｍｅｔａｌ ｐａｒｔｓ．Keywords: ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｒｏｌｌｉｎｇ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ； ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ； ｉｍｐａｃｔ ａｎａｌｙｓｉｓ； ｆａｔｉｇｕｅ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ当前阶段，无论是我们国家的研究人员，还是西方一些发达国家的研究人员，都对于超声滚挤压技术进行了深入的研究。
《超声滚压强化高速激光熔覆Fe基涂层组织及摩擦磨损行为研究》
《超声滚压强化高速激光熔覆Fe基涂层组织及摩擦磨损行为研究》一、引言随着现代工业技术的飞速发展，零件表面的性能需求愈发严苛。
为满足这些需求，高速激光熔覆技术被广泛应用于制造高硬度、高耐磨的Fe基涂层。
然而，传统方法所形成的涂层往往在耐磨性和韧性之间存在权衡关系。
为解决这一问题，本文提出了一种新型的超声滚压强化技术，并对其在高速激光熔覆Fe基涂层中的应用进行了深入研究。
本文将通过实验探究该技术对涂层组织结构的影响，并对其摩擦磨损行为进行详细分析。
二、实验材料与方法1. 材料准备实验所使用的基体材料为某型合金钢，激光熔覆的Fe基粉末则由铁粉、合金元素和增韧相组成。
通过激光熔覆技术，在基体表面制备出涂层。
2. 超声滚压强化处理对激光熔覆后的涂层进行超声滚压处理，通过改变滚压参数（如滚压时间、滚压压力等）来研究其对涂层组织及性能的影响。
3. 实验方法采用光学显微镜、扫描电子显微镜等手段对涂层的微观组织进行观察；利用硬度计和摩擦磨损试验机对涂层的硬度和摩擦磨损性能进行测试；通过X射线衍射仪分析涂层的相组成。
三、实验结果与分析1. 涂层组织结构分析经过高速激光熔覆后，Fe基涂层呈现出致密的微观结构，晶粒细小且分布均匀。
经过超声滚压处理后，晶粒进一步细化，组织更加致密。
分析表明，超声滚压能够有效地细化晶粒、改善组织结构。
2. 硬度与相组成分析实验结果显示，经过超声滚压处理的Fe基涂层硬度明显提高。
X射线衍射分析表明，涂层中出现了新的硬质相，这些硬质相的生成有助于提高涂层的硬度和耐磨性。
3. 摩擦磨损行为分析通过摩擦磨损试验，发现经过超声滚压处理的Fe基涂层在摩擦过程中表现出更低的磨损率。
这归因于滚压处理后涂层组织致密、硬度提高以及硬质相的生成等因素的综合作用。
此外，滚压处理还能降低涂层的摩擦系数，使其在摩擦过程中具有更好的润滑性能。
四、讨论与展望本研究表明，超声滚压强化技术能够显著改善高速激光熔覆Fe基涂层的组织结构、硬度和耐磨性。
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。
《超声滚压强化高速激光熔覆Fe基涂层组织及摩擦磨损行为研究》范文
《超声滚压强化高速激光熔覆Fe基涂层组织及摩擦磨损行为研究》篇一一、引言在工程制造和精密机械加工领域，对零件的表面强度和耐磨损性能提出了更高的标准。
其中，超声滚压技术和高速激光熔覆技术因其独特的优势，被广泛应用于表面强化和涂层制备。
本文将重点研究超声滚压强化对高速激光熔覆Fe基涂层组织结构的影响，并探讨其摩擦磨损行为。
二、研究背景及意义随着工业技术的不断进步，零件的表面性能逐渐成为决定产品使用寿命和性能的关键因素。
Fe基涂层因其良好的耐磨、耐腐蚀性能被广泛应用于各种机械零件的表面处理。
而高速激光熔覆技术可以有效地将涂层材料与基体紧密结合，提升表面的物理性能。
而超声滚压技术通过振动作用在涂层表面施加压力，能进一步优化涂层的微观结构，增强其力学性能。
因此，对超声滚压强化高速激光熔覆Fe基涂层的研究具有重要的理论意义和实际应用价值。
三、研究内容与方法1. 实验材料与工艺本实验采用高速激光熔覆技术制备Fe基涂层，并利用超声滚压技术对涂层进行强化处理。
实验材料包括基体材料和Fe基涂层材料。
首先，对基体进行预处理，然后利用激光熔覆技术将Fe基涂层熔覆于基体之上，最后通过超声滚压技术对涂层进行强化处理。
2. 涂层组织结构分析通过光学显微镜、扫描电子显微镜等手段，观察涂层的组织结构。
分析超声滚压对涂层微观形貌、晶粒大小及分布的影响。
3. 摩擦磨损行为研究利用摩擦磨损试验机，对处理前后的涂层进行摩擦磨损试验，记录摩擦系数和磨损量等数据。
通过对比分析，研究超声滚压强化对Fe基涂层摩擦磨损行为的影响。
4. 性能测试与表征对处理前后的涂层进行硬度测试、耐磨性测试等性能测试，并利用X射线衍射等手段对涂层的物相组成进行分析。
四、实验结果与分析1. 涂层组织结构观察通过显微镜观察发现，经过超声滚压处理的Fe基涂层，其晶粒更加细小，分布更加均匀。
涂层表面变得更加致密，孔洞和缺陷明显减少。
这表明超声滚压技术有效地优化了涂层的微观结构。
超声微冲击作用碳钢表面改善耐磨性的实验研究
超声微冲击作用碳钢表面改善耐磨性的实验研究赵书剑;郑文婷;张辽远;雷凯涛【摘要】为了获得磨削加工和超声微冲击强化处理对45号钢表面性能的影响,测量处理前后表面粗糙度并观测表面形貌;在相同工况条件下,对超声与非超声处理后的样件进行耐磨性实验.通过对比,研究超声微冲击对其表面粗糙度与耐磨性的影响.实验结果表明,经超声微冲击处理后,45号钢表面粗糙度值明显减小,沿磨削纹理方向,表面粗糙度值减小38％,垂直于磨削纹理方向,表面粗糙度值减小55％;超声与非超声处理后的45号钢在耐磨性实验后厚度上的变化值分别为0.015mm和0.027mm,说明超声微冲击强化处理后45号钢磨损量较小,其耐磨性能得到改善.【期刊名称】《沈阳理工大学学报》【年(卷),期】2018(037)004【总页数】6页(P75-80)【关键词】超声微冲击;表面粗糙度;耐磨性;表面形貌【作者】赵书剑;郑文婷;张辽远;雷凯涛【作者单位】沈阳理工大学机械工程学院,沈阳110159;辽宁中海润科技有限公司;沈阳理工大学机械工程学院,沈阳110159;沈阳理工大学机械工程学院,沈阳110159【正文语种】中文【中图分类】TG376.345号钢是中碳优质碳素结构钢,切削加工性能良好,易于切削加工,在机械制造行业中得到了广泛的应用[1]。
综合机械性能较好是45号钢的特性,但其表面硬度低,不耐磨,会导致国家经济的损失、工业设备的损坏、坏境的污染等众多不良后果,甚至造成灾难性的影响,所以研究超声微冲击对45号表面耐磨性的影响意义重大。
韩爽等[2]通过研究超声加工对球墨铸铁表面粗糙度的影响,发现超声加工能显著降低试样的表面粗糙度,超声加工后,试样表层晶粒明显细化,表面硬度提高;王婷等[3-4]通过对40Cr钢进行超声表面滚压加工,发现如果工艺参数选择适当,试样的表面粗糙度值可降低至0.2μm以下,对于润滑摩擦,USRP处理可以大幅提高材料的表面耐磨性;文献[5-6]研究发现,在室温下,45号钢经超声振动作用,结构组织细化,珠光体中的板状渗碳体分解,这一过程造成珠光体和铁素体在整个试样中均匀分布,使材料显微硬度增加。
《超声滚压强化高速激光熔覆Fe基涂层组织及摩擦磨损行为研究》
《超声滚压强化高速激光熔覆Fe基涂层组织及摩擦磨损行为研究》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，高速激光熔覆技术已成为制造行业中的重要工艺之一。
这种技术能够在复杂工件表面形成高硬度的涂层，有效提高其耐磨、耐腐蚀等性能。
然而，单纯的激光熔覆仍存在涂层与基体结合力不够强、内部组织不够致密等问题。
为了进一步提高激光熔覆涂层的性能，本文提出了一种新的工艺——超声滚压强化高速激光熔覆Fe基涂层。
该工艺通过在激光熔覆后引入超声滚压技术，旨在改善涂层的组织结构，并提高其摩擦磨损性能。
二、实验材料与方法本实验选用了高纯度的Fe基合金粉末作为熔覆材料，并使用高速激光熔覆设备在试验件上进行熔覆处理。
实验中通过控制激光功率、扫描速度等参数，以获得理想的熔覆层形态。
随后，引入超声滚压设备对熔覆层进行强化处理。
三、超声滚压强化技术及其作用（一）超声滚压技术介绍超声滚压技术利用高频率的振动波对材料表面进行微处理，通过机械力作用，使材料表面产生微塑性变形，从而提高表面粗糙度及表面层的物理性能。
（二）在Fe基涂层中的应用在高速激光熔覆Fe基涂层后，通过超声滚压技术对涂层进行强化处理。
该过程能够进一步细化涂层组织，提高其致密度和硬度，同时也能改善涂层与基体的结合强度。
四、涂层组织结构分析（一）微观结构观察利用光学显微镜和扫描电子显微镜对涂层的微观结构进行观察。
实验结果显示，经过超声滚压处理的Fe基涂层，其晶粒尺寸明显细化，组织更为致密。
（二）物相分析通过X射线衍射技术对涂层物相进行分析，发现超声滚压处理后的涂层中，出现了更多的硬质相，这些硬质相能够显著提高涂层的硬度及耐磨性。
五、摩擦磨损行为研究（一）摩擦磨损试验利用球-盘式摩擦磨损试验机对涂层的摩擦磨损性能进行测试。
通过改变摩擦条件（如法向载荷、滑动速度等），探究涂层在不同条件下的摩擦磨损行为。
（二）结果分析实验结果显示，经过超声滚压强化的Fe基涂层具有更低的摩擦系数和更小的磨损率。
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《超声滚压强化高速激光熔覆Fe基涂层组织及摩擦磨损行为研究》篇一一、引言在工程制造与制造工艺领域中，增强零部件表面的耐磨损性能与摩擦性能一直是研究的热点。
随着科技的进步，高速激光熔覆技术以其独特的优势在材料表面处理中崭露头角。
本论文则以Fe基涂层作为研究对象，进一步结合超声滚压技术对熔覆层进行强化处理，从而改善涂层的组织和提高其摩擦磨损性能。
二、Fe基涂层的激光熔覆技术激光熔覆技术是一种先进的表面处理技术，其原理是通过高能激光束快速加热并熔化预置于基体表面的粉末材料，使材料与基体表面迅速熔合，从而形成一层具有高性能的熔覆层。
Fe基涂层因其良好的硬度、耐磨性和耐腐蚀性等特性，在工业应用中有着广泛的应用。
三、超声滚压强化技术超声滚压强化技术是一种新型的表面处理技术，其原理是利用超声波的振动能量对材料表面进行滚压处理，通过改变材料表面的微观结构来提高其性能。
该技术能够有效地改善材料的表面粗糙度、硬度以及耐磨性等性能。
四、超声滚压强化高速激光熔覆Fe基涂层组织研究本研究首先采用高速激光熔覆技术在基体表面制备了Fe基涂层。
随后，结合超声滚压技术对涂层进行强化处理。
通过金相显微镜、扫描电镜等手段对处理前后的涂层组织进行观察分析。
实验结果表明，经过超声滚压强化后的Fe基涂层，其组织更加致密，晶粒更加细小，并且形成了良好的机械锁定和嵌入机制，从而有效地提高了涂层的力学性能。
五、摩擦磨损行为研究本部分通过摩擦磨损试验机对处理前后的Fe基涂层进行摩擦磨损测试，分析了不同条件下的摩擦系数和磨损率。
实验结果表明，经过超声滚压强化后的Fe基涂层具有更低的摩擦系数和更小的磨损率，显示出更加优异的耐磨性能。
这主要归因于强化处理后涂层组织致密、晶粒细小以及表面粗糙度降低等因素的综合作用。
六、结论本研究通过结合高速激光熔覆技术和超声滚压强化技术，成功制备了具有优异性能的Fe基涂层。
实验结果表明，超声滚压强化处理能够显著改善Fe基涂层的组织和提高其摩擦磨损性能。
《超声滚压强化高速激光熔覆Fe基涂层组织及摩擦磨损行为研究》
《超声滚压强化高速激光熔覆Fe基涂层组织及摩擦磨损行为研究》一、引言随着现代工业的快速发展，机械零部件的表面性能对于整个设备的运行效率和寿命起着至关重要的作用。
超声滚压技术作为一种新兴的表面强化技术，能够显著提高材料表面的硬度和耐磨性。
而高速激光熔覆技术则是一种通过激光束快速熔化金属粉末，进而在基材表面形成一层高性能涂层的技术。
将超声滚压技术与高速激光熔覆技术相结合，对于制备具有优异性能的Fe基涂层具有重要意义。
本文旨在研究超声滚压强化高速激光熔覆Fe基涂层的组织结构及其摩擦磨损行为，为工业应用提供理论依据和技术支持。
二、实验方法本实验采用高速激光熔覆技术在基材表面制备Fe基涂层，并利用超声滚压技术对涂层进行后续处理。
首先选择合适的Fe基合金粉末作为熔覆材料，通过预处理基材、设定激光工艺参数等步骤，进行涂层的制备。
随后，对制备得到的涂层进行超声滚压处理，并利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪等设备对涂层的组织结构进行观察和分析。
最后，通过摩擦磨损试验机对涂层的摩擦磨损行为进行测试，并分析其耐磨性能。
三、实验结果与分析（一）涂层组织结构分析通过SEM观察发现，经过高速激光熔覆技术制备的Fe基涂层表面平整，组织致密。
而经过超声滚压处理的涂层表面更为光滑，晶粒得到进一步细化，且涂层与基材的结合更为紧密。
X射线衍射结果表明，涂层中主要物相为Fe及Fe的合金相，且经过超声滚压处理后，涂层的相结构更为稳定。
（二）摩擦磨损行为分析摩擦磨损试验结果表明，经过超声滚压处理的Fe基涂层具有更优的耐磨性能。
在相同的试验条件下，经过超声滚压处理的涂层磨损率更低，摩擦系数更为稳定。
这主要归因于超声滚压技术对涂层表面的强化作用，提高了涂层的硬度和耐磨性。
四、讨论与结论本实验将超声滚压技术与高速激光熔覆技术相结合，成功制备了具有优异性能的Fe基涂层。
实验结果表明，经过超声滚压处理的涂层组织更为致密，晶粒得到细化，相结构更为稳定。
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《超声滚压强化高速激光熔覆Fe基涂层组织及摩擦磨损行为研究》一、引言随着现代工业的快速发展，高速激光熔覆技术因其高效率、高精度和良好的材料适应性，在制造领域得到了广泛应用。
Fe基涂层作为其中一种重要的表面处理技术，其性能的优化与提升对于提高零部件的使用寿命和性能具有重要意义。
近年来，超声滚压技术作为一种新型的表面强化处理方法，通过在熔覆过程中引入超声波振动，能够在微观层面上改变材料的组织和性能。
因此，将超声滚压强化技术应用于高速激光熔覆Fe基涂层，不仅可以改善涂层的组织结构，还能有效提高其摩擦磨损性能。
本文旨在研究超声滚压强化对高速激光熔覆Fe基涂层组织及摩擦磨损行为的影响。
二、超声滚压强化高速激光熔覆技术高速激光熔覆技术是通过高能激光束将粉末状或丝状的金属材料快速熔化并覆盖在基体表面，形成一层具有特定性能的涂层。
而超声滚压强化技术则是在这一过程中引入超声波振动，通过振动作用改变熔覆过程中的热输入、材料流动和凝固过程，从而影响涂层的组织和性能。
三、实验方法与过程本实验采用高速激光熔覆技术制备Fe基涂层，并引入超声滚压强化处理。
首先，选择合适的基体材料和Fe基粉末，通过预处理和涂层制备工艺，在基体表面形成均匀的涂层。
然后，在激光熔覆过程中引入超声波振动，进行超声滚压强化处理。
最后，对处理后的涂层进行组织观察和摩擦磨损性能测试。
四、超声滚压强化对涂层组织的影响实验结果表明，超声滚压强化能够显著改变Fe基涂层的组织结构。
在超声波振动的作用下，涂层中的晶粒得到细化，晶界更加清晰，组织更加致密。
此外，超声滚压还能够促进涂层中合金元素的扩散和均匀分布，提高涂层的均匀性和致密度。
五、超声滚压强化对涂层摩擦磨损行为的影响与未经过超声滚压强化的涂层相比，经过超声滚压强化的Fe 基涂层具有更优的摩擦磨损性能。
在摩擦过程中，强化后的涂层表现出更低的摩擦系数和更小的磨损量。
这主要归因于强化处理后涂层组织结构的改善和合金元素分布的均匀性提高，使得涂层具有更好的硬度和耐磨性。
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《超声滚压强化高速激光熔覆Fe基涂层组织及摩擦磨损行为研究》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，对机械零部件的表面性能要求越来越高。
高速激光熔覆技术因其能够制备出具有优异性能的涂层而受到广泛关注。
然而，涂层的组织结构和摩擦磨损行为往往受到制备工艺和后续处理的影响。
近年来，超声滚压技术因其能够细化晶粒、改善涂层性能而被引入到激光熔覆后处理中。
本文将研究超声滚压强化高速激光熔覆Fe基涂层的组织结构及其摩擦磨损行为，为进一步提高涂层的性能提供理论依据。
二、实验方法1. 材料选择与准备实验选用Fe基合金粉末作为熔覆材料，基体材料选用常见的钢材。
对材料进行预处理，包括除锈、清洗等步骤，以保证熔覆过程的质量。
2. 高速激光熔覆工艺采用高速激光熔覆设备，对预处理后的基体进行熔覆处理，制备出Fe基涂层。
3. 超声滚压处理对制备好的涂层进行超声滚压处理，研究不同参数对涂层组织结构和性能的影响。
4. 摩擦磨损实验通过摩擦磨损试验机，对处理前后的涂层进行摩擦磨损实验，分析其摩擦系数、磨损率等指标。
三、实验结果与分析1. 涂层组织结构分析通过扫描电镜（SEM）和X射线衍射（XRD）等手段，观察并分析涂层的组织结构。
实验发现，经过超声滚压处理的涂层，其晶粒得到了显著的细化，且组织更加致密。
此外，涂层中还出现了新的相结构，这有助于提高涂层的硬度和耐磨性。
2. 摩擦磨损行为分析通过摩擦磨损实验，发现经过超声滚压处理的Fe基涂层具有更低的摩擦系数和更小的磨损率。
这表明超声滚压处理能够显著提高Fe基涂层的耐磨性能。
此外，通过对磨损表面的观察，发现处理后的涂层在磨损过程中表现出更好的抗剥落和抗划痕能力。
四、讨论与结论通过上述实验结果与分析，可以得出以下结论：1. 超声滚压处理能够细化Fe基涂层的晶粒，改善其组织结构，使涂层更加致密。
同时，处理过程中还会产生新的相结构，进一步提高涂层的硬度和耐磨性。
2. 经过超声滚压处理的Fe基涂层在摩擦磨损实验中表现出更低的摩擦系数和更小的磨损率。
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《超声滚压强化高速激光熔覆Fe基涂层组织及摩擦磨损行为研究》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，机械零部件的表面性能对整体设备的运行效率和寿命起着至关重要的作用。
高速激光熔覆技术作为一种先进的表面强化技术，能够在材料表面制备出具有优异性能的涂层。
然而，如何进一步提高涂层的综合性能，尤其是其耐磨性和抗疲劳性能，成为了一个重要的研究方向。
超声滚压技术作为一种新兴的表面强化技术，能够有效地改善材料表面的组织结构，提高表面的硬度与耐磨性。
因此，将超声滚压技术与高速激光熔覆技术相结合，对Fe基涂层进行强化处理，有望获得具有更高性能的表面涂层。
二、实验方法本实验采用高速激光熔覆技术在材料表面制备Fe基涂层，随后利用超声滚压技术对涂层进行强化处理。
通过改变超声滚压的参数，如滚压时间、滚压压力等，探究不同工艺参数对涂层组织及性能的影响。
利用扫描电子显微镜（SEM）、能谱分析（EDS）和X射线衍射（XRD）等手段，对涂层的微观组织、元素分布及物相结构进行分析。
同时，通过摩擦磨损试验，评价涂层在干摩擦和润滑条件下的摩擦磨损行为。
三、实验结果与分析（一）涂层组织结构通过高速激光熔覆技术制备的Fe基涂层具有致密的微观结构，晶粒细小且分布均匀。
经过超声滚压强化处理后，涂层的晶粒进一步细化，且晶界更加清晰。
此外，超声滚压处理还可在涂层表面引入一定的残余压应力，提高涂层的抗疲劳性能。
（二）元素分布与物相结构SEM-EDS分析表明，Fe基涂层中的元素分布均匀，无明显的元素偏析现象。
XRD分析显示，涂层主要由Fe及Fe的化合物构成，同时含有少量的其他合金元素。
超声滚压处理后，涂层中的某些元素在表面发生了重新分布，形成了更稳定的化合物或固溶体，进一步提高了涂层的性能。
（三）摩擦磨损行为摩擦磨损试验结果表明，未经超声滚压处理的Fe基涂层在干摩擦条件下表现出一定的耐磨性。
经过超声滚压强化后，涂层的耐磨性得到了显著提高。
在润滑条件下，强化后的涂层表现出更低的摩擦系数和更长的耐磨寿命。
《超声滚压强化高速激光熔覆Fe基涂层组织及摩擦磨损行为研究》
《超声滚压强化高速激光熔覆Fe基涂层组织及摩擦磨损行为研究》一、引言随着现代工业的快速发展，高速激光熔覆技术因其高效率、高精度和良好的材料适应性，在制造领域得到了广泛应用。
Fe基涂层作为其中一种重要的表面处理技术，能够显著提高材料的表面性能和耐磨性。
然而，如何进一步优化Fe基涂层的性能，尤其是其摩擦磨损行为，仍是当前研究的热点问题。
本研究通过引入超声滚压强化技术，旨在探究其对高速激光熔覆Fe基涂层组织结构及摩擦磨损行为的影响。
二、实验方法1. 材料准备本实验采用高速激光熔覆技术制备Fe基涂层，并选用适当的基体材料。
涂层材料包括铁粉、合金元素等。
2. 实验设备使用高速激光熔覆设备进行涂层制备，同时引入超声滚压设备进行强化处理。
3. 实验步骤首先，对基体进行预处理；其次，利用激光熔覆技术制备Fe 基涂层；最后，对涂层进行超声滚压强化处理。
三、涂层组织结构分析1. 显微结构观察通过光学显微镜、扫描电子显微镜等手段，观察涂层的显微结构。
结果显示，经过超声滚压强化处理的涂层，其晶粒更加细小，组织更加致密。
2. 相结构分析利用X射线衍射技术对涂层相结构进行分析。
结果表明，强化处理后，涂层中出现了更多的硬质相，这有助于提高涂层的硬度和耐磨性。
四、摩擦磨损行为研究1. 摩擦系数测定通过摩擦磨损试验机测定涂层的摩擦系数。
实验结果显示，经过超声滚压强化处理的Fe基涂层，其摩擦系数明显低于未处理涂层，表明强化处理有效提高了涂层的减摩性能。
2. 磨损形貌分析利用扫描电子显微镜观察涂层的磨损形貌。
结果显示，强化处理后，涂层的磨损表面更加光滑，磨损痕迹较少，表明其耐磨性能得到显著提高。
五、结果讨论本研究发现，超声滚压强化技术能够显著改善高速激光熔覆Fe基涂层的组织结构及摩擦磨损行为。
通过细化晶粒、增加硬质相等方式，提高了涂层的硬度和耐磨性。
同时，强化处理后的涂层具有更低的摩擦系数和更少的磨损痕迹，表现出优异的减摩和抗磨性能。
《超声滚压强化高速激光熔覆Fe基涂层组织及摩擦磨损行为研究》范文
《超声滚压强化高速激光熔覆Fe基涂层组织及摩擦磨损行为研究》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，高速激光熔覆技术因其高效率、高精度和良好的材料适应性，在制造领域得到了广泛应用。
Fe基涂层作为其中一种重要的表面处理技术，其性能的优化与提升对于提高零部件的使用寿命和性能具有重要意义。
超声滚压作为一种新型的表面强化技术，其独特的强化效果和优异的表面处理能力，为改善涂层性能提供了新的途径。
因此，本文针对超声滚压强化高速激光熔覆Fe基涂层的组织结构及摩擦磨损行为进行研究，旨在为实际应用提供理论依据和技术支持。
二、实验材料与方法1. 材料选择实验选用的基体材料为某种合金钢，激光熔覆材料为Fe基合金粉末。
通过高速激光熔覆技术，在基体表面制备出Fe基涂层。
2. 超声滚压处理采用超声滚压设备对激光熔覆后的Fe基涂层进行强化处理。
通过调整超声滚压的参数，如滚压时间、滚压压力等，研究不同工艺参数对涂层性能的影响。
3. 实验方法利用扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射仪（XRD）等设备，对涂层的组织结构进行观察和分析。
通过摩擦磨损试验机，对涂层的摩擦磨损行为进行测试，并分析其磨损机理。
三、实验结果与分析1. 组织结构分析SEM观察结果显示，经过超声滚压处理的Fe基涂层，其表面晶粒得到了显著的细化，晶界更加清晰。
XRD分析表明，涂层的相组成也发生了变化，硬质相的含量增加，有利于提高涂层的硬度和耐磨性。
2. 摩擦磨损行为分析摩擦磨损试验结果表明，经过超声滚压处理的Fe基涂层，其摩擦系数和磨损率均有所降低。
这表明超声滚压处理能够显著改善Fe基涂层的摩擦磨损性能。
进一步分析发现，涂层的耐磨性提高主要归因于其表面晶粒的细化、硬质相的增加以及表面粗糙度的降低。
四、讨论与结论1. 讨论本文通过实验研究发现，超声滚压处理能够显著改善高速激光熔覆Fe基涂层的组织结构和摩擦磨损性能。
这主要归因于超声滚压的机械作用和热作用，能够使涂层表面晶粒细化、硬质相增加，并降低表面粗糙度。
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超声表面滚压工艺参数对45钢摩擦磨损性能的影响研究
超声表面滚压(Ultrasonic Surface Rolling Extrusion,USRE)是一种基于弹塑性变形的新型表面强化方法,它利用超声频机械振动和静载滚压的耦合作用对加工表面处理,实现对金属材料表面质量的改善,提高材料的耐磨性能。
USRE 具有主轴转速、横向进给量、静压力、输出振幅、加工次数、振动频率等众多工艺参数,在不同工艺参数下对材料加工,对其表面质量的改善必然不尽相同,从而会影响到材料性能。
本文使用豪克能HK30C型系列的超声滚压设备和普通卧式车床对调质态45钢加工处理,通过金相制样设备、金相显微镜、表面粗糙度测定仪、显微硬度测试仪和X射线粉末衍射仪对USRE试样进行了表面特性的分析。
使用MMG-10型高温摩擦磨损试验机对不同静压力、输出振幅和加工次数的USRE试样进行了磨损试验,通过光学读数分析天平、相关软件及扫描电子显微镜对USRE试样磨损后的重量磨损量、摩擦因数和表面微观形貌进行了对比分析,评定了材料的耐磨性,研究得出了USRE工艺参数对调质态45钢的耐磨性能的影响。
本文的主要研究结果如下:(1)其它工艺参数一定,横向进给量越小,则材料表面粗糙度越小,表面硬度越大,表层残余压应力越大。
当其它工艺参数一定时,主轴转速与横向进给量具有相似性,不过对材料表面硬度的影响不明显。
所以,在实际加工确保机床工作精度及加工效率的前提下,尽可能的选择较低的主轴转速和横向进给量。
(2)其它工艺参数一定,静压力为300N时,材料磨损量和摩擦因数最低,晶粒细化程度最高、材料耐磨性能呈现最好。
静压力过小,改善材料耐磨性能的作用是甚微的。
静压力过大,会降低表面特性,使材料微观组织变得宽大,从而降低材料的耐磨性。
因此,在实际加工中尽可能使静压力保持在300N左右。
(3)其它工艺参数一定,输出振幅为8μm时,材料磨损量和摩擦因数最低,晶粒细化程度最高、材料耐磨性能呈现最好。
输出振幅对材料表面粗糙度和表面硬度的影响呈线性关系,而对残余应力的影响却不明显。
因此,在实际加工中尽可能使输出振幅为8μm。
(4)加工次数与输出振幅对材料耐磨性的影响是相似的。
加工6次的材料,其磨损量和摩擦因数、晶粒细化程度最高,耐磨性能呈现最好。
因此,在实际加工中尽可能加工6次,在提高工作效率时,可以适当降低加工次数,但最好不要少于3次。