导读:本文包含了合金钢轧辊论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:轧辊,激光熔凝,组织性能,数值模拟
合金钢轧辊论文文献综述
李同道[1]（2007）在《合金钢轧辊激光快速熔凝组织及性能研究》一文中研究指出轧辊是轧机的主要部件,也是生产中的主要消耗部件之一,尺寸大,价格比较昂贵,降低辊耗是生产中面临的一个很重要的问题。而采用激光加热的方法对金属材料进行快速凝固加工可制备出具有优异物理化学性能的微晶、非晶、准晶等非平衡亚稳组织,从而获得成分、组织及性能完全不同于零件基材、具有细小均匀快速凝固非平衡组织特征,可显着提高材料的性能。因此,进行“轧辊激光表面快速熔凝组织与性能的研究”具有很重要的实际意义和理论价值。本文通过采用5KW横流CO_2激光器对轧辊钢进行了激光熔凝试验,对熔凝过程对材料的组织、硬度、裂纹敏感性等进行了探讨;并采用大型有限元软件SYSWELD对激光熔凝过程进行了数值模拟,分析了温度场、应力场、硬度场变化规律。激光熔凝后,改性层显微组织可分为叁个区:熔凝区、热影响区和基体。熔凝区主要由胞状晶+树枝晶组成,显微组织为马氏体、残余奥氏体和弥散分布的碳化物,热影响区主要由马氏体、残余奥氏体和碳化物组成。轧辊激光快速熔凝处理,沿层深方向硬度呈现梯度分布,熔凝层硬度稍有降低,热影响区出现硬度最大值,且当功率和光斑直径一定时,熔凝层深与扫描速度成反比。激光快速熔凝处理的宏观质量受扫描速度的影响很大,随着扫描速度的增大,表面裂纹敏感性增加,熔池的深度逐渐减小,而熔池宽度逐渐减小,得到的△H/W之比逐渐增大。激光快速熔凝单道扫描在熔凝区两侧均出现裂纹,进行搭接处理,当搭接量较小时在搭接区都出现了裂纹,搭接量达到光斑直径的一半时,搭接区域组织较为均匀且无裂纹出现,搭接区存在回火软化现象,硬度值下降。建立了激光宽带叁维体热源模型,利用此热源模型能够模拟出符合深/宽尺寸情况的激光熔凝熔池形状,计算得到的激光熔凝区宽度和深度与实测值符合得较好,验证了模型的适用性。该模型对激光宽带加工温度场的模拟结果更符合实际。根据数值模拟的结果,激光熔凝过程是一个快速加热、快速冷却的过程,其温度变化率可达10~4℃/s数量级;经过激光熔凝后的材料硬度得到了显着的提升,中心部位的硬度小于熔凝区其它区域的硬度;熔凝区的残余应力为压应力,而热影响区则存在着较大的拉应力,成为形成裂纹的危险区域;碳含量的不均匀变化导致熔凝区的压应力分布不均。激光熔凝加工后得到不同工艺参数下熔凝区的不同残余应力分布。熔凝层表面和层深方向的Mises应力和平均应力分布规律相似,扫描速率过大或者过小,应力幅值均有所降低。当激光束扫描速率V=600～1000mm/min时,熔凝区得到了残余压应力分布,有利于提高工件的使用性能。激光熔凝区残余应力的产生与熔凝区材料发生组织转变,得到了硬脆的马氏体相有关。(本文来源于《中国石油大学》期刊2007-10-01）
占焕校[2]（2007）在《合金钢轧辊激光熔凝应力数值模拟》一文中研究指出随着对材料表面耐磨损、耐腐蚀和抗疲劳等性能要求的提高,采用高功率激光束进行工件表面改性强化已成为材料加工领域的研究热点。宽带激光技术得到的激光输出模式和形貌分布均匀,且一次性处理区域大,可以大幅度提高金属材料的疲劳寿命,在航空航天、冶金、工程机械以及石油石化等行业具有广阔的应用前景。本课题针对宽带激光束的光斑形貌、能量密度分布特点和激光熔凝层尺寸特征,建立了切合实际的宽带热源模型。基于弹塑性理论、金属物理学和力学基本理论,结合试验分析,研究了42CrMo合金钢、轧辊表面宽带激光熔凝的热-力学过程和熔凝区的残余应力及熔凝层的开裂倾向。采用扫描电子显微镜、显微硬度计和光弹试验仪等设备,观察熔凝层显微组织,测定了熔凝层显微硬度和热影响区残余应力。结合激光宽带熔凝试验,采用SYSWELD有限元软件对激光熔凝温度场、组织转变、硬度和应力场进行了数值模拟计算。激光熔凝加工是一个快速加热和快速冷却的过程,加热阶段的最大升温速率接近1.3×10~4℃/s,冷却阶段的最大冷却速率达7×10~3℃/s。激光熔凝层由熔化区、相变区和回火区组成,且熔化区初始的铁素体+珠光体组织绝大部分均转变为细针状马氏体,使得显微硬度值提高2.5~3倍,但在热影响区存在残余应力集中现象。42CrMo钢激光熔凝后,熔凝区马氏体相的体积比例高达90%以上,理论分析结果表明,马氏体相变伴随的尺寸膨胀效应使熔化区易于获得残余压应力。当激光功率P= 3500W左右,扫描速率v= 600mm/min~1000mm/min,线能量密度ρE= 20.9J/mm~2~35.0J/mm~2时,熔凝表层具有均匀的组织结构,表面成型质量良好,且在熔化区可获得有利的压应力分布。搭接率对轧辊熔凝层相变和力学性能的影响较小,但迭道扫描的搭接区存在一定程度的软化现象;分析表明,搭接率控制在0~20%以内有利于提高熔凝工件的硬度及耐磨擦、磨损性能。激光熔凝层的最大压应力幅值出现在熔化区与相变区的边界处;热影响区则呈现残余拉应力,在相变区与回火区之间的区域存在着最大残余拉应力和最大的Von Mises应力值,裂纹易于在此处萌生和扩展。实测数据与数值模拟结果两者之间有着良好的一致性。(本文来源于《中国石油大学》期刊2007-10-01）
合金钢轧辊论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
随着对材料表面耐磨损、耐腐蚀和抗疲劳等性能要求的提高,采用高功率激光束进行工件表面改性强化已成为材料加工领域的研究热点。宽带激光技术得到的激光输出模式和形貌分布均匀,且一次性处理区域大,可以大幅度提高金属材料的疲劳寿命,在航空航天、冶金、工程机械以及石油石化等行业具有广阔的应用前景。本课题针对宽带激光束的光斑形貌、能量密度分布特点和激光熔凝层尺寸特征,建立了切合实际的宽带热源模型。基于弹塑性理论、金属物理学和力学基本理论,结合试验分析,研究了42CrMo合金钢、轧辊表面宽带激光熔凝的热-力学过程和熔凝区的残余应力及熔凝层的开裂倾向。采用扫描电子显微镜、显微硬度计和光弹试验仪等设备,观察熔凝层显微组织,测定了熔凝层显微硬度和热影响区残余应力。结合激光宽带熔凝试验,采用SYSWELD有限元软件对激光熔凝温度场、组织转变、硬度和应力场进行了数值模拟计算。激光熔凝加工是一个快速加热和快速冷却的过程,加热阶段的最大升温速率接近1.3×10~4℃/s,冷却阶段的最大冷却速率达7×10~3℃/s。激光熔凝层由熔化区、相变区和回火区组成,且熔化区初始的铁素体+珠光体组织绝大部分均转变为细针状马氏体,使得显微硬度值提高2.5~3倍,但在热影响区存在残余应力集中现象。42CrMo钢激光熔凝后,熔凝区马氏体相的体积比例高达90%以上,理论分析结果表明,马氏体相变伴随的尺寸膨胀效应使熔化区易于获得残余压应力。当激光功率P= 3500W左右,扫描速率v= 600mm/min~1000mm/min,线能量密度ρE= 20.9J/mm~2~35.0J/mm~2时,熔凝表层具有均匀的组织结构,表面成型质量良好,且在熔化区可获得有利的压应力分布。搭接率对轧辊熔凝层相变和力学性能的影响较小,但迭道扫描的搭接区存在一定程度的软化现象;分析表明,搭接率控制在0~20%以内有利于提高熔凝工件的硬度及耐磨擦、磨损性能。激光熔凝层的最大压应力幅值出现在熔化区与相变区的边界处;热影响区则呈现残余拉应力,在相变区与回火区之间的区域存在着最大残余拉应力和最大的Von Mises应力值,裂纹易于在此处萌生和扩展。实测数据与数值模拟结果两者之间有着良好的一致性。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
合金钢轧辊论文参考文献
[1].李同道.合金钢轧辊激光快速熔凝组织及性能研究[D].中国石油大学.2007
[2].占焕校.合金钢轧辊激光熔凝应力数值模拟[D].中国石油大学.2007