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Parameters Optimization of Plasma Hardening Process Using Genetic Algorithm and Neural Network

钢铁研究学报(英文版)

关键词: 工艺参数优化 , BP神经网络 , 等离子淬火 , 遗传算法 , 预测模型 , 最佳性能 , 硬化层 , 45碳钢

钛合金表面电镀纳米镍层厚度的优化设计

韩庆礼 , 刘国权 , 王永迪 , 向嵩 , 王安东

材料科学与工艺 doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2007.02.015

在Ti6Al4V合金表面电镀适当厚度的纳米纯镍,是提高其表面强度和耐磨性的一种行之有效的方法.作为一种整体结构件,在实际应用中镍硬化层的厚度对部件的内应力分布以及尺寸稳定性有着重要的影响.为确定钛合金表面镍硬化层的合适厚度,利用纳米显微力学探针测量了材料的弹性模量,采用ANSYS有限元软件,对钛合金表面电镀纳米镍硬化层在受压情况下的应力分布进行了分析,并以此对纳米镍硬化层的厚度进行了模拟设计.研究表明:当电镀纳米镍硬化层厚度在0.25～1.25 mm范围时,最大等效应力发生在钛合金和镍之间,容易引起界面处裂纹的产生;合适的电镀纳米镍硬化层厚度范围应在1.25～2.5 mm,最佳厚度约为2 mm.

关键词: 钛合金 , 电镀纳米镍 , 硬化层 , ANSYS有限元 , 尺寸稳定性

激光扫描参数对相变硬化层均匀性的影响

吴钢 , 陈炳

材料热处理学报 doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2003.03.019

以三维瞬态温度场分布模型为基础,对激光相变硬化中不同激光功率和扫描速度组合对硬化层分布均匀性的影响进行了理论研究.研究结果表明,在一定光束模式下,采用高功率快速扫描可得到相对更为均匀的硬化层分布.据此提出了以综合考虑表面不熔、层深和硬化层分布均匀性三方面要求为原则的扫描参数选择方法,即以表面不熔和层深条件限定的两条P-v组合曲线之交点座标为最佳的扫描参数.

关键词: 激光相变硬化 , 硬化层 , 均匀性 , 扫描参数 , 匹配

等离子束表面处理对硼铸铁组织与性能的影响

商全义 , 弓金霞 , 张照军

表面技术 doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2004.04.013

研究了等离子束表面硬化工艺参数对硼铸铁淬硬层及其组织与性能的影响.实验结果表明:硼铸铁经等离子束淬火处理后,其硬化层的组织为隐针马氏体+残余奥氏体+片状石墨+硼化物,其显微硬度是未处理的2～3倍,且硬度分布沿硬化层深度方向很不均匀.在扫描速度不变的条件下,随电流增大,硬化层深度和宽度增加,显微硬度增大;在电流不变的条件下,随扫描速度增大,硬化层深度和宽度减小,显微硬度减小.

关键词: 硼铸铁 , 等离子束 , 表面硬化处理 , 硬化层 , 组织与性能

SUS201奥氏体不锈钢表面低温盐浴硬化处理

罗厚杉 , 赵程 , 江亮

材料热处理学报

为了提高奥氏体不锈钢的表面硬度,在不降低不锈钢耐蚀性的前提下,采用盐浴氮碳共渗技术对SUS 201奥氏体不锈钢表面进行低温硬化处理,对不同处理温度和处理时间下硬化层的组织和性能进行研究.结果表明,处理温度和处理时间对硬化层的组织结构和性能都有很大的影响,只有在正确的工艺条件下,才能获得无氮(碳)化合物析出的硬化层,表面硬度可达1000HV0.025以上,而且还能提高不锈钢表面的耐蚀性能.

关键词: SUS 201奥氏体不锈钢 , 低温盐浴硬化处理 , 硬化层 , 硬度 , 耐蚀性能

65Mn钢强脉冲电子束轰击表面结构分析

韩丽君 , 阿舍尔 , 刘锡三

材料热处理学报 doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2000.03.008

研究结果表明,高功率密度强脉冲电子束作用于金属表面可产生骤熔急冷和冲击压缩过程,在金属表面注入区形成微米量级硬化层,使金属表面的物化性能得以改善.这项技术拓宽了脉冲电子束在材料科学中的应用.

关键词: 强脉冲电子束 , 65Mn钢 , 硬化层 , 快速熔凝 , 显微结构

球墨铸铁电子束扫描表面淬火温度场仿真与实验验证

魏德强 , 赵运庆 , 王荣 , 易云志

材料热处理学报

根据扫描电子束焊机实际工作状态,运用传热学理论,建立了球墨铸铁表面淬火三维温度场的有限元模型.分析过程中,考虑了材料的热物性参数随温度变化因素、试样表面的热辐射以及材料的相变潜热,对硬化层横截面形貌和尺寸进行了预测与实验验证.结果表明:电子束扫描作用下的温度场呈半卵形,对称面的温度分布等值线呈勺状.增加束流大小和扫描速度都可以改变硬化层的尺寸.经过电子束表面淬火后,形成了淬硬层、过渡层和基体3个区域,与基体硬度相比,淬硬层的显微硬度提高了2～3倍,过渡区也提高了1～2倍.实验结果较好地验证了仿真结果,表明所建立的温度场模型是正确和可靠的.通过该仿真模型,可以掌握电子束表面淬火过程中加热和冷却规律,为电子束表面淬火处理选择合适的工艺参数提供依据.

关键词: 电子束表面淬火 , 有限元仿真 , 温度场 , 硬化层

不同激光器熔凝处理40Cr钢硬化层的显微组织及深度

李刚 , 邱玲 , 邱星武

机械工程材料

分别采用轴流和横流CO2激光器对40Cr钢进行熔凝硬化处理,利用扫描电镜和显微硬度计分析了不同工艺参数下熔凝硬化层的显微组织及深度.结果表明:两种激光器熔凝处理后的硬化层均由相变硬化区和过渡区组成;两个区的显微组织分别为混合马氏体+残余奥氏体和回火马氏体+残余奥氏体+铁素体+珠光体+碳化物;经过两种激光器处理后的硬化层深度都随着能量密度的增加而增大;横流CO2激光器处理后的硬化层深度比轴流CO2激光器处理后的更深.

关键词: 激光熔凝 , 硬化层 , 轴流激光器 , 横流激光器 , 显微组织

碳素工具钢表面低温双辉等离子渗铬硬化的研究

池成忠 , 高原 , 贺志勇 , 徐重

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2003.11.010

用双辉等离子渗铬技术,进行了880～900℃温度下的碳素工具钢表面渗铬硬化研究,分析了渗铬硬化层的显微组织和相结构,测量了渗铬硬化层的厚度、硬度及铬浓度分布,并对渗铬硬化层进行了划痕检验.结果表明,在880～900℃温度下,对碳素工具钢进行双辉等离子渗铬也可得到良好的渗铬硬化层;渗铬硬化层由沉积层、碳化物层和固溶体层构成.

关键词: 表面合金化 , 碳素工具钢 , 渗铬 , 硬化层

钢丝绳断裂原因分析

刘敏 , 张彦文 , 王志奋 , 吴立新

物理测试 doi:10.13228/j.boyuan.issn1001-0777.20150113

钢丝绳在与滑轮接触的部位断裂,采用金相显微镜和扫描电镜等对断裂钢丝绳进行了观察和分析.结果表明:钢丝绳断口及断口附近多处观察到挤压磨损痕迹,断口多为压扁状断口,并且在压扁状断口附近观察到多处硬化层;分析认为钢丝绳在使用过程中局部产生了严重的挤压磨损,导致部分钢丝绳发生变形及加工硬化而变脆,甚至部分钢丝股因外力挤压出现断丝,钢丝绳的整体承重能力下降,导致局部承载过大发生断裂.

关键词: 钢丝绳 , 压扁状断口 , 挤压 , 硬化层