苏威:仿生激光纹理的特征量对C30碳素钢干摩擦耐磨性能的影响论文

苏威:仿生激光纹理的特征量对C30碳素钢干摩擦耐磨性能的影响论文

本文主要研究内容

作者苏威(2019)在《仿生激光纹理的特征量对C30碳素钢干摩擦耐磨性能的影响》一文中研究指出:在凸轮式制动器的服役过程中,制动蹄腹板弧面和支撑销之间往往存在剧烈的干滑动摩擦磨损。中频淬火技术虽然能够有效提高制动蹄腹板的硬度和腹板弧面的耐磨性能,但该技术存在加工效率低下、热处理变形难以控制等缺点。基于对仿生耦合原理及激光表面纹理化技术的研究,本文提出了一种可能替代中频淬火技术以改善制动蹄腹板弧面耐磨性能的仿生激光纹理化技术,并以制动蹄腹板材料C30碳素钢为研究对象,研究了条状仿生激光纹理特征量的变化对C30碳素钢干摩擦耐磨性能的影响。在受到耐磨生物表面软硬相间特征及非光滑形貌的启发后,本文首先采用脉冲激光在C30碳素钢试样上制造了分布间距特征量,分布均匀性特征量及分布方向特征量各异的三组条状仿生激光纹理。随后,通过干摩擦试验和磨损失重分析,本文对比了仿生激光纹理化试样,淬火试样及未处理C30碳素钢试样的干摩擦耐磨性能。通过显微分析及硬度测试,本文研究了条状激光纹理的组织及硬度特征,仿生试样的表界面磨损形貌及仿生纹理磨损前后的表面轮廓特征。通过有限元模拟分析,本文研究了各种试样表面模型受载时的表面应力分布特征。研究结果表明:随着仿生纹理的中心间距从2.5 mm增大到3.5 mm,仿生试样逐渐呈现出软硬相间的表面特征,磨损后的仿生试样逐渐呈现出非光滑形貌,试样的耐磨性能将有所提高;随着仿生纹理的中心间距从3.5 mm增大到5.0 mm,不耐磨软相的表面占比逐渐增大,试样的耐磨性能将逐渐下降。非均匀仿生纹理将导致磨损后的仿生试样出现大范围的表面起伏和局部的应力集中;均匀仿生纹理能使仿生试样上的载荷得到合理的分配,能使仿生试样的摩擦磨损过程更加稳定,从而能够有效降低试样的磨损率。相比于垂直或平行于滑动摩擦方向的仿生纹理,与滑动摩擦方向呈一定夹角的仿生纹理磨损率更小。中心间距3.5 mm且与滑动摩擦方向呈45°角的条状仿生激光纹理既能防止试样表面被持续犁削,又能有效疏散游离磨砺,从而能将C30碳素钢的干摩擦耐磨性能提高70.4%。相比之下,淬火试样虽然具有较高的表面硬度,但不具有软硬相间的表面特征,磨损后不会形成能够阻碍磨砺的非光滑表面结构,淬火热处理只能将C30碳素钢的干摩擦耐磨性能提高58.5%。

Abstract

zai tu lun shi zhi dong qi de fu yi guo cheng zhong ,zhi dong ti fu ban hu mian he zhi cheng xiao zhi jian wang wang cun zai ju lie de gan hua dong ma ca mo sun 。zhong pin cui huo ji shu sui ran neng gou you xiao di gao zhi dong ti fu ban de ying du he fu ban hu mian de nai mo xing neng ,dan gai ji shu cun zai jia gong xiao lv di xia 、re chu li bian xing nan yi kong zhi deng que dian 。ji yu dui fang sheng ou ge yuan li ji ji guang biao mian wen li hua ji shu de yan jiu ,ben wen di chu le yi chong ke neng ti dai zhong pin cui huo ji shu yi gai shan zhi dong ti fu ban hu mian nai mo xing neng de fang sheng ji guang wen li hua ji shu ,bing yi zhi dong ti fu ban cai liao C30tan su gang wei yan jiu dui xiang ,yan jiu le tiao zhuang fang sheng ji guang wen li te zheng liang de bian hua dui C30tan su gang gan ma ca nai mo xing neng de ying xiang 。zai shou dao nai mo sheng wu biao mian ruan ying xiang jian te zheng ji fei guang hua xing mao de qi fa hou ,ben wen shou xian cai yong mai chong ji guang zai C30tan su gang shi yang shang zhi zao le fen bu jian ju te zheng liang ,fen bu jun yun xing te zheng liang ji fen bu fang xiang te zheng liang ge yi de san zu tiao zhuang fang sheng ji guang wen li 。sui hou ,tong guo gan ma ca shi yan he mo sun shi chong fen xi ,ben wen dui bi le fang sheng ji guang wen li hua shi yang ,cui huo shi yang ji wei chu li C30tan su gang shi yang de gan ma ca nai mo xing neng 。tong guo xian wei fen xi ji ying du ce shi ,ben wen yan jiu le tiao zhuang ji guang wen li de zu zhi ji ying du te zheng ,fang sheng shi yang de biao jie mian mo sun xing mao ji fang sheng wen li mo sun qian hou de biao mian lun kuo te zheng 。tong guo you xian yuan mo ni fen xi ,ben wen yan jiu le ge chong shi yang biao mian mo xing shou zai shi de biao mian ying li fen bu te zheng 。yan jiu jie guo biao ming :sui zhao fang sheng wen li de zhong xin jian ju cong 2.5 mmzeng da dao 3.5 mm,fang sheng shi yang zhu jian cheng xian chu ruan ying xiang jian de biao mian te zheng ,mo sun hou de fang sheng shi yang zhu jian cheng xian chu fei guang hua xing mao ,shi yang de nai mo xing neng jiang you suo di gao ;sui zhao fang sheng wen li de zhong xin jian ju cong 3.5 mmzeng da dao 5.0 mm,bu nai mo ruan xiang de biao mian zhan bi zhu jian zeng da ,shi yang de nai mo xing neng jiang zhu jian xia jiang 。fei jun yun fang sheng wen li jiang dao zhi mo sun hou de fang sheng shi yang chu xian da fan wei de biao mian qi fu he ju bu de ying li ji zhong ;jun yun fang sheng wen li neng shi fang sheng shi yang shang de zai he de dao ge li de fen pei ,neng shi fang sheng shi yang de ma ca mo sun guo cheng geng jia wen ding ,cong er neng gou you xiao jiang di shi yang de mo sun lv 。xiang bi yu chui zhi huo ping hang yu hua dong ma ca fang xiang de fang sheng wen li ,yu hua dong ma ca fang xiang cheng yi ding ga jiao de fang sheng wen li mo sun lv geng xiao 。zhong xin jian ju 3.5 mmju yu hua dong ma ca fang xiang cheng 45°jiao de tiao zhuang fang sheng ji guang wen li ji neng fang zhi shi yang biao mian bei chi xu li xiao ,you neng you xiao shu san you li mo li ,cong er neng jiang C30tan su gang de gan ma ca nai mo xing neng di gao 70.4%。xiang bi zhi xia ,cui huo shi yang sui ran ju you jiao gao de biao mian ying du ,dan bu ju you ruan ying xiang jian de biao mian te zheng ,mo sun hou bu hui xing cheng neng gou zu ai mo li de fei guang hua biao mian jie gou ,cui huo re chu li zhi neng jiang C30tan su gang de gan ma ca nai mo xing neng di gao 58.5%。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自吉林大学的苏威,发表于刊物吉林大学2019-06-25论文,是一篇关于碳素钢论文,耐磨性能论文,激光表面纹理化技术论文,仿生耦合原理论文,吉林大学2019-06-25论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自吉林大学2019-06-25论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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