一、5CrNiMo 钢激光相变硬化组织及性能研究（论文文献综述）
胡志强[1]（2021）在《热作模具钢5CrNiMoV（Nb）热变形行为及组织性能研究》文中认为5CrNiMoV钢是典型的Cr-Mo-V系马氏体型热作模具钢,广泛用于制造各种热锻模具,但热强性不足的问题影响着其使用寿命和应用范围。为此,本文基于热动力学计算,对5CrNiMoV钢进行合金成分优化,开发出一种兼备较高硬度和良好韧性的新型热作模具钢5CrNiMoVNb。借助热膨胀相变仪、电子万能试验机、Gleeble热压缩试验机、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、热疲劳试验机等研究了 Cr-Mo-V系热作模具钢热变形行为与服役性能,揭示了热作模具钢热变形机制及微观组织演变规律,解释了 Mo、V等合金元素对热作模具钢高温热稳定性、热疲劳性能的影响机理。本文获得以下主要研究结果:（1）新型热作模具钢5CrNiMoVNb中碳化物含量明显增多,特别是MC型碳化物,670℃以下MC、M23C6和M7C3碳化物含量基本恒定,有利于提高材料常温强韧性、高温热稳定性和热疲劳性能等;其中Mo、V和Nb合金元素的增加提高了合金元素的固溶温度和固溶度,有利于抑制奥氏体晶粒的粗化。相较于5CrNiMoV钢,5CrNiMoVNb钢可以在更宽泛的淬火+回火温度范围内获得更优异的力学性能,其中5CrNiMoVNb钢最佳热处理工艺为:940℃淬火+600℃回火2h。（2）基于Gleeble单双道次热压缩实验,研究了这两种Cr-Mo-V系热作模具钢的高温热变形行为,构建了 5CrNiMoV钢高温流变应力模型、动态再结晶模型、亚动态再结晶模型和晶粒长大模型等,具有较高的准确性,可用于大型模块自由锻过程模拟。热变形过程中,5CrNiMoV钢的奥氏体晶粒尺寸随变形温度的升高、应变速率的减小而增大;当发生完全动态再结晶时,高的应变速率和较低的变形温度有利于应变储存能的提高,从而促进再结晶晶粒的细化。此外,不同变形条件下的再结晶晶粒尺寸变化及晶界形貌特征表明:非连续动态再结晶（DDRX）是在5CrNiMoV钢热变形过程中发生再结晶形核和晶粒长大的主要机制。（3）5CrNiMoV钢中马氏体相与母相奥氏体位向关系更符合N-W取向关系。奥氏体热变形微观织构研究表明,相同应变速率下,温度越高,MAD（随机取向分布）值越大,旋转Cube织构组分越强;相同热变形温度下,应变速率越大,MAD值越小,变形织构组分越少,这是因为活性滑移系的增大以及奥氏体晶粒的细化。此外,马氏体相变织构一方面取决于相变过程变体的选择,另一方面,马氏体相变织构总是向与母相取向差较小的方向转变。（4）基于已获得的5CrNiMoV钢的材料模型,建立了 5CrNiMoV钢大型热作模块的自由锻有限元模型。自由锻模拟研究表明:在多道次拔长过程中,提高压下速率,选用较小的砧宽,不仅可以细化晶粒,还可以提高大型热作模块变形的均匀性。基于正交模拟试验,优化了 5CrNiMoV钢大型热作模块自由锻拔长工艺,最佳工艺参数为:压下速率40mm/s、砧宽1000mm和单道次压下量25%。（5）对比5CrNiMoV钢和5CrNiMoVNb钢高温热稳定性可以发现,在600和650℃时,5CrNiMoVNb钢的高温热稳定性较5CrNiMoV钢分别提高了 35%和45%。两种Cr-Mo-V系热作模具钢的初始回火组织均由回火马氏体和碳化物组成,由于5CrNiMoVNb钢碳化物含量较高,且大部分碳化物呈颗粒状弥散分布在基体上,5CrNiMoVNb钢具有较好的高温热稳定性和抗回火软化性能。此外,由于Cr、Mo和V等中强碳化物形成元素含量较为合理,5CrNiMoVNb钢热稳保温过程中的主要析出强化相MC、M7C3和M23C6具有极低的粗化速率系数。通过工艺调控,使5CrNiMoV钢中残留一定量的残余应变,可以提高材料内部位错胞、马氏体板条界等缺陷数量,有利于抑制热稳保温过程中基体组织的粗化,改善碳化物形貌,抑制碳化物粗化,从而提高5CrNiMoV钢的热稳定性能。（6）基于自约束疲劳试验,对比分析了 5CrNiMoV钢和5CrNiMoVNb钢的热疲劳性能,经过2000次热疲劳循环后,两种钢中均出现热疲劳裂纹,主裂纹长度分别为184.47μm和104.06μm,5CrNiMoV钢中热疲劳裂纹长度、宽度和数量均大于5CrNiMoVNb钢,由不同循环次数的主裂纹长度、宽度关系可以判定,5CrNiMoVNb钢的热疲劳寿命较5CrNiMoV钢大约提高了 50%;对比不同热疲劳循环次数的热疲劳裂纹,还可以发现5CrNiMoVNb钢热疲劳裂纹的萌生和扩展速率明显小于5CrNiMoV钢。此外,由于小颗粒碳化物含量较高,对位错运动、组织粗化抑制作用较强,5CrNiMoVNb钢具有更好的组织稳定性和强韧性能,因此5CrNiMoVNb钢热疲劳性能优于5CrNiMoV钢。
殷学俊[2]（2021）在《5CrNiMo钢扫描电子束表面改性的研究》文中指出5CrNiMo热作模具钢价格低廉,常被用于制造大中型模具,在较高温度下具有良好的淬透性以及综合性能,但常规热处理后的5CrNiMo热作模具钢热稳定性严重不足,硬度低耐磨性较差,并且高温磨损是其主要失效形式。扫描电子束表面改性技术是近几十年来发展起来的一种新型表面处理技术,能够有效改善材料表面的综合性能。本文以5CrNiMo热作模具钢为研究对象,基于传热学原理,利用有限元仿真软件建立扫描电子束表面改性温度场数学模型,探究扫描电子束表面改性过程中表面不同时刻的温度场分布规律;根据仿真结果设定合理的扫描电子束工艺参数,研究扫描电子束束流和电子枪移动速度对5CrNiMo热作模具钢表面形貌、显微组织及力学性能的影响。最后根据模具实际生产要求,探究调质处理时不同回火温度对扫描电子束处理后的试样改性层的影响。研究结果表明:扫描电子束表面改性处理可以使5CrNiMo热作模具钢表面温度迅速加热到熔点以上,达到熔融态,在扫描电子束收束阶段,由于热量传递较慢,表面温度较稳定阶段有所升高。经扫描电子束处理后,试样横截面形貌分为熔融区、热影响区和基体。改性层深度随着束流的增加和电子枪移动的减小呈现增大的变化规律。熔融区出现柱状晶和等轴晶,晶界内部有大量超细小的隐晶马氏体,热影响区主要由少量板少量马氏体、残余奥氏体、未熔铁素体,以及大量细小的合金碳化物颗粒和白色粒装析出物组成。由于熔融区组织晶粒被细化,导致熔融区显微硬度高于热影响区。随着扫描电子束束流的增大,试样表面显微硬度呈现非线性增加,束流为4m A时,表面显微硬度达到最大值876.5HV,相比于基体表面显微硬度提高了2.43倍,随着电子枪移动速度的增加,表面显微硬度呈非线性降低,电子枪移动速度为300mm/min时,试样表面显微硬度值达到862.7HV。试样表面粗糙度随着束流的增加以及电子枪移动速度的增加,均呈现先减小后增加的变化规律,当束流为3m A,电子枪移动速度为360mm/min时,试样表最为光滑平整无熔坑等缺陷,表面粗糙度由原始的2.437μm降低至0.886μm,扫描电子束处理具有表面抛光的作用。经过扫描电子束表面改性处理,5CrNiMo热作模具钢表面耐磨性得到明显提升,表面耐磨性随束流的增加和电子枪移动速度的增加均呈现先升高后降低的变化规律,束流为3m A,电子枪移动速度为360mm/min时,表面耐磨性最好,说明扫描电子束表面改性处理可以有效改善模具表面综合性能,延长模具的使用寿命。根据模具实际加工生产要求,发现回火温度对试样熔融区显微组织及力学性能影响不大,热影响区则会生成多相组织,并且热影响区显微硬度随着回火温度的升高逐渐降低。
廖金雄,陈金友[3]（2021）在《激光表面强化对40CrNiMo钢组织及性能的影响》文中指出为了提高常见汽车传动轴的耐磨性及力学性能,分别采用激光淬火及激光熔覆技术对40CrNiMo钢表面进行了激光强化处理。利用金相显微镜、扫描电子显微镜（SEM）观察了试样的微观形貌;利用显微硬度计测试了淬火试样的硬度;利用高低温摩擦磨损试验机测试了淬火试样的摩擦磨损性能;利用万能力学试验机对熔覆层的力学性能进行了评估。结果表明:40CrNiMo钢经激光淬火后,表面出现一层相变硬化区,深度约为300μm,硬度值最高可达815.6 HV2 N,约为基体的3.2倍;平均摩擦系数0.391,与传统淬火工艺相比下降了42.8%,磨损量1.4 mg,降低了56.3%;主要磨损机制由疲劳磨损和黏着磨损转变为磨粒磨损,耐磨性得到较大改善。40CrNiMoA钢经激光熔覆后,表面光滑平整,合金熔覆层与基体能够形成冶金结合,其抗拉强度、屈服强度、延伸率分别为981 MPa、716 MPa、19.1%,断裂机制以韧性断裂为主,材料的强度和塑性均得到改善。
常庚[4]（2020）在《材料成分对铁基合金激光熔凝仿生处理的响应及性能测试》文中提出激光熔凝仿生表面加工技术的出现,有效的解决了合金钢零部件的磨损和疲劳问题。以往研究表明通过激光仿生加工技术,使得某种合金钢材料达到最优抗磨损或抗疲劳性能时,都对应着一个最优的激光参数。最优激光加工参数的标准一般是能够使得单元体的硬度较大,深度较深,且加工出的仿生试样的表面粗糙度不能过大而影响其在工业中的应用。因此选择合适激光加工参数获得满足要求的单元体特征量和力学性能是激光熔凝仿生加工技术的关键。但合金钢材料种类繁多,服役环境各不相同,孤立的对某一种合金钢材料的激光仿生改性技术研究,费时费力,影响激光仿生技术的实际生产的需求,在很大程度上制约激光仿生加工技术的发展。因此目前急需解决的问题是:给出某种合金钢材料,能否根据其材料组成就能找出在此成分下的合金钢材料达到最优目标性能时所对应的激光加工参数。所以有必要研究材料成分-激光加工参数-目标性能三者之间的影响规律,研究合金钢成分组成对激光熔凝仿生处理的响应,为不同种类合金钢材料的激光仿生加工应用提供理论指导。本文选择工业生产中常用40Cr,40CrNiMo,5CrNiMo,B2,H13五种不同的合金钢材料作为研究对象,借助耦合仿生学的思想,利用激光熔凝加工技术在其表面加工出条纹状单元体结构。对比分析了不同成分组成的合金钢材料经激光熔凝加工后,其单元体特征量,组织和硬度的差异,研究成分对激光熔凝仿生处理后单元体特征量及硬度的响应。其次分析了不同成分组成的合金钢对激光熔凝仿生处理后磨损性能和疲劳性能的响应,最后研究了在一定激光加工参数范围内,不同成分组成的合金钢在最优抗磨损性能下,合金钢材料成分随激光加工参数的变化规律。研究表明:激光峰值功率密度和材料成分组成对单元体的特征量都有影响,在不同激光峰值功率密度下,随着激光峰值功率密度的增大,五种合金钢材料的单元体横截面深度增大,单元体表面粗糙度也在增大,而在相同的激光峰值功率密度下,单元体深度随着碳当量的增大而增大,表面粗糙度随碳当量的增大而减小。在相同激光峰值功率密度下,激光熔凝处理后的单元体组织同基体组织具有很大的差异,5种不同成分的合金钢单元体组织都有马氏体,奥氏体和碳化物组成,且随着碳当量的增大,单元体晶粒细化程度提高。单元体硬度也随着碳当量增大而增大。经激光熔凝仿生处理后的5种合金钢材料的抗磨损性能和抗热疲劳性能都得到了提升。且随着碳当量的增加,试样的耐磨性和热疲劳性也在增加。单元体显微硬度的增加,有利于提升材料的抗磨损性能和抗热疲劳性能。其中5种仿生试样的抗磨损提高程度:40Cr（42.3%）>40CrNiMo（34.6%）>5CrNiMo（26.8%）>B2(25.4%>H13（19.89%）。
蔺宏涛[5]（2020）在《高强度钢QP980焊接接头的组织性能与氢脆敏感性研究》文中进行了进一步梳理高强度钢QP980作为第三代先进高强度钢的代表,具有高强度、高塑性及优异的吸能性等特点,在汽车轻量化方面有着广阔的应用前景。高强度钢在采用常规熔焊时容易出现的成分偏析、淬硬脆化和氢致开裂等问题,而且QP980钢的微观组织主要由具有高密度位错的马氏体、铁素体及处于亚稳态的残余奥氏体组成,QP980钢的组织特点决定其在焊接热循环下极易发生转变,给QP980钢的焊接应用带来困难。目前关于QP980钢的焊接研究较少,缺少对接头组织演变规律的深入研究,接头组织的不均匀性也导致接头面临更加复杂的氢脆问题。因此,为解决QP980钢所面临的焊接问题,分别采用搅拌摩擦焊接技术和激光焊接技术对QP980钢进行了焊接试验,研究了焊接工艺参数对接头组织演变及性能的影响规律,建立了接头性能与微观组织演变之间的关系,并使用热膨胀仪模拟了 QP980钢经历的焊接热循环过程,系统研究了热影响区组织与性能的变化规律,此外,通过电化学充氢和慢应变速率拉伸试验对QP980钢的搅拌摩擦焊接头和激光焊接头进行了氢脆敏感性研究,研究了接头不同区域的微观组织对氢致裂纹形成的影响机制,并讨论了充氢接头的断裂机理。对QP980钢搅拌摩擦焊接的研究表明:通过优化焊接工艺参数并控制好现场试验操作的情况下,获得了表面形貌良好的焊缝;QP980钢搅拌摩擦焊接头的横截面宏观形貌呈现“碗状”形貌,接头可分为焊核区、热影响区和母材区;不同工艺参数下的峰值温度和冷却速率不同,从而导致焊核区的微观组织也不同,其中,峰值温度很大程度上取决于旋转速度,同时焊接速度的增加会显着提高焊后的冷却速率;不同工艺参数下接头的硬度分布趋势基本相同,即焊核区的硬度明显高于母材,且在焊缝两端均存在一个软化区,其中,由于旋转速度200 r/min和焊接速度50 mm/min时焊核区的微观组织还存在大量的铁素体,导致其焊核区的硬度相比其他条件下明显偏低;通过优化工艺参数可以获得与母材等强的接头,伸长率相比母材都有所降低,除了旋转速度200 r/min时断裂于焊核区,其他工艺参数下均断裂于接头的软化区和母材区,说明通过搅拌摩擦焊接技术可以获得焊接性能良好的接头。对QP980钢激光焊接的研究表明:在所选焊接工艺参数下均获得了全焊透及表面成形良好的接头;QP980钢激光焊接头的横截面宏观形貌呈现“沙漏型”,接头可分为焊缝区、粗晶区、细晶区、临界热影响区、亚临界热影响区和母材区,其中焊缝区的组织为粗大的板条马氏体且存在明显的择优生长,其生长方向倾向垂直于熔池边界生长;不同工艺参数下接头的焊缝及部分热影响区的硬度均高于母材,且硬度最高值出现在细晶区,在焊缝的两端都存在一个软化区,随着热输入的增加,焊缝及热影响区的宽度变大,软化区也更加远离焊缝中心;不同工艺参数下接头的抗拉强度都能达到母材的强度,屈服强度均高于母材,而接头的伸长率都低于母材,说明在所选焊接工艺参数下,均获得了性能良好的焊接接头。对QP980钢焊接模拟热影响区的研究表明:随着加热速率的提高,QP980钢的Ac1和Ac3也逐渐升高;模拟亚临界热影响区的温度为300～700℃,峰值温度600℃和700℃时马氏体分解并析出了碳化物,模拟临界热影响区的温度为800℃和900℃,其组织为铁素体和马氏体的混合组织,模拟细晶区的温度为1000℃和1100℃,其组织为细小的马氏体,模拟粗晶区的温度为1200℃和1350℃,其中1350℃时的马氏体粗化明显;显微硬度结果显示,峰值温度700℃时由于马氏体分解和碳化物析出而具有最低的硬度值,峰值温度1000℃时由于热影响区为细小的马氏体而具有最高的硬度值;采用热膨胀法建立了QP980钢的SHCCT图,冷速0.1～1℃/s时组织为铁素体和贝氏体,冷速2℃/s时转变产物为贝氏体、少量铁素体和少量马氏体,冷速3℃/s时组织为贝氏体和马氏体,当冷速高于5℃/s以上时,组织已全部转变为马氏体。研究了电化学充氢条件下QP980钢焊接接头氢致裂纹的产生机制,对于搅拌摩擦焊接头,氢致裂纹首先在临界热影响区形成,然后为母材区,最后在焊核区出现,其中,临界热影响区内裂纹主要沿着铁素体和马氏体的晶界及马氏体内部进行扩展,而焊核区内的裂纹主要在马氏体晶内作穿晶扩展,并建立了电化学充氢条件下搅拌摩擦焊接头裂纹形成与扩展的物理模型;对于激光焊接头,充氢裂纹更容易在粗晶区产生,随着充氢时间的增加,随后在焊缝区和母材区出现。预充氢接头的慢应变速率拉伸试验结果表明,两种焊接接头的力学性能随着充氢时间的增加呈下降趋势,接头的断裂模式逐渐由韧性断裂转变为脆性断裂;QP980钢焊接接头在拉伸过程中发生的TRIP效应会增加接头的氢脆敏感性,而且氢的存在会降低裂纹形成的阻力,促使接头在较低的应力下就能发生变形,导致断口中出现微裂纹和解理特征,随着氢含量的继续增加试样中间会出现大的裂纹,这造成了接头由韧性断裂向脆性断裂的转变。
杨振,樊湘芳,邱长军,李勇,柳宁[6]（2020）在《激光功率对40CrNiMoA钢表面淬火组织和摩擦磨损性能的影响》文中进行了进一步梳理采用不同激光功率在卷取机卷筒主轴40CrNiMoA钢基材表面进行了激光淬火试验,利用体视显微镜、光学显微镜、显微硬度计和立式万能摩擦磨损试验机等观察和测试试样横截面的宏观组织、表面显微组织、激光相变硬化区的显微硬度和摩擦磨损性能。结果表明:3种不同功率下的激光淬火试样表层组织均得到不同程度的细化,其硬度、摩擦磨损性能较基体均有所提升。其中,当功率为1600 W时,在试样截面能够明显观察到相变硬化区。此时,试样的表层组织最为细致,由细小的针状马氏体、少量残留奥氏体和弥散分布的细小碳化物组成,其表面硬度可达640. 3～706. 8 HV0. 2,约为基体硬度的2. 8倍。同时,摩擦因数稳定在0. 40～0. 60之间,与基体相比降低了50%左右;磨损量1. 3 mg,仅为基体的36. 1%。在光斑尺寸12 mm×2 mm,扫描速度v=20 mm/s的试验条件下,采用1600 W激光功率对40CrNiMoA钢进行表面激光淬火,得到的试样组织和摩擦磨损性能最优。
杨振,樊湘芳,邱长军,李勇,柳宁[7]（2020）在《40CrNiMoA钢表面激光淬火后的组织和性能》文中研究指明采用光纤激光器对卷取机卷筒主轴常用的40CrNiMoA钢进行了激光淬火实验,采用金相显微镜观察试样表面的显微组织,采用维氏硬度计测试相变硬化层的显微硬度,采用立式万能摩擦磨损试验机评估试样的摩擦磨损性能,采用体视显微镜观察试样截面的宏观组织及磨损形貌,采用电化学工作站测试试样的耐蚀性能。结果表明:40CrNiMoA钢经激光淬火后,表面会出现一层相变硬化层,其显微组织主要为细小的马氏体、少量的残留奥氏体以及部分弥散的碳化物;硬化层深度约为200μm,硬度值可达638.3～711.2HV,约为基体的2.6～2.8倍;平均摩擦因数为0.506,与基体相比下降了42.5%,磨损量为1.3mg,仅为基体的36.1%,其主要磨损机制为磨粒磨损;腐蚀电位为-0.497V,自腐蚀电流密度为2.16789×10-9 A/cm2,与基体相比,腐蚀电位略有提高,而自腐蚀电流密度有所降低,耐腐蚀性能得到了较大提升。
周新军,李萌蘖,卜恒勇[8]（2019）在《提高5CrNiMo模具钢力学性能的研究进展》文中指出5CrNiMo钢是传统的低合金热作模具钢,具有良好的韧性、强度以及高的耐磨性,但高温下热稳定性差,强度低,只在普通热锻模中广泛应用,而且使用寿命不长。为了提高5CrNiMo使用寿命,必须提高其力学性能。介绍了提高5CrNiMo钢力学性能的主要方法和途径,分析总结了常用方法（合金化、变质处理、热处理、表面处理）提高5CrNiMo钢的研究现状及不足之处,阐述了5CrNiMo钢研究中存在的问题,展望了5CrNiMo钢的发展趋势。
李昌,于志斌,赵金月,李云飞,韩兴[9]（2019）在《碟片激光器激光淬火过程数值模拟与试验研究》文中提出目的通过模拟计算得出45钢激光淬火温度场的瞬变规律和微观组织相变规律,得出马氏体的形成与转变程度,测出淬火相变硬化的层深与层宽。方法基于COMSOLMultiphysics建立碟片激光器对45钢激光淬火过程的热力耦合模型,利用JMatpro计算45钢激光淬火过程中的物性参数变化,对模型物性参数进行修改,并以4000W碟片激光器对45钢进行激光淬火试验,通过Axioskop2扫描电子显微镜、Zeiss-?IGMA HD场发射电子显微镜、HXS-1000A显微硬度仪分析45钢淬火组织和相变硬化规律。结果相同功率下,碟片激光器与传统激光器相比,激光淬火相变硬化层及热影响区明显增大,相变界限清晰,淬火影响区呈高斯分布,完全相变区组织转变效果较好,热影响过渡区沿高斯弧线近似等距分布。激光淬火层由表及里依次为完全淬火相变区、不完全淬火区和芯部基体,完全淬火区形成致密细小的针状马氏体和少量残余奥氏体,淬硬层呈高斯分布,深达1084.589μm,最大宽度9761.989μm,硬度达到799HV,不完全淬火区厚度为361.533μm。结论试验结果与模拟计算结果吻合,COMSOL可实现对激光淬火过程的有效模拟。
郭卫,张汉杰,柴蓉霞[10]（2019）在《27SiMn钢表面激光淬火数值模拟及实验验证》文中指出为了研究激光功率对液压支架立柱母材27SiMn钢激光淬火处理的影响,利用ANSYS有限元软件模拟了激光淬火的过程,得到了不同功率下温度场分布。在27SiMn钢表面进行了与数值模拟相同条件下的激光淬火实验,并分析了宏观形貌、显微组织和显微硬度。结果表明,数值模拟和实验所得到的淬火区深度基本一致。数值模拟中,工件峰值温度随激光功率增大而增大,整个温度场截面呈半月牙状;实验所得到的硬化层形貌与仿真结果类似,呈半月牙状。淬火后基体表层形成了细小致密的马氏体组织,且硬化层的硬度比基体增加了2.5倍以上,并且随着激光功率增加,硬化层的深度和硬度也逐渐增加。
二、5CrNiMo 钢激光相变硬化组织及性能研究（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：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（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。
三、5CrNiMo 钢激光相变硬化组织及性能研究（论文提纲范文）
（1）热作模具钢5CrNiMoV（Nb）热变形行为及组织性能研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 绪论 |
| 2.1 热作模具钢概述 |
| 2.2 国内外热作模具钢发展 |
| 2.2.1 国内热作模具钢发展 |
| 2.2.2 国外热作模具钢发展 |
| 2.3 热作模具钢自由锻研究 |
| 2.3.1 自由锻工艺研究 |
| 2.3.2 高温塑性变形行为研究 |
| 2.4 热作模具钢服役性能研究 |
| 2.5 研究方案 |
| 2.5.1 研究内容 |
| 2.5.2 技术路线 |
| 2.5.3 创新点 |
| 3 热作模具钢微观组织及其特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验材料及设备 |
| 3.2.1 试验材料 |
| 3.2.2 试验测试及方法 |
| 3.3 试验钢析出相热力学计算 |
| 3.3.1 5CrNiMoV钢平衡析出相分析 |
| 3.3.2 5CrNiMoVNb钢平衡析出相分析 |
| 3.3.3 Mo、V、Nb等在奥氏体中的固溶度分析 |
| 3.4 试验材料微观组织及力学性能 |
| 3.4.1 相变点的测量 |
| 3.4.2 试验钢热处理工艺 |
| 3.4.3 组织评价及性能测试 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 热作模具钢热变形行为研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试验方法 |
| 4.3 高温流变应力分析 |
| 4.3.1 流变应力曲线 |
| 4.3.2 高温流变应力模型及验证 |
| 4.3.3 热加工图分析 |
| 4.3.4 热激活能分析 |
| 4.4 动态再结晶行为研究 |
| 4.4.1 动态再结晶动力学模型及验证 |
| 4.4.2 动态再结晶晶粒尺寸模型及验证 |
| 4.5 亚动态再结晶行为分析 |
| 4.5.1 亚动态再结晶行为分析 |
| 4.5.2 亚动态再结晶动力学模型及验证 |
| 4.6 奥氏体晶粒长大行为研究 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 热作模具钢组织演变及热变形微观织构研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 试验方法 |
| 5.3 原始奥氏体组织演变规律 |
| 5.4 马氏体与母相奥氏体取向关系 |
| 5.5 奥氏体热变形织构研究 |
| 5.5.1 不同变形温度对奥氏体织构演变的影响 |
| 5.5.2 不同应变速率对奥氏体织构演变的影响 |
| 5.6 马氏体相变织构研究 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 5CrNiMoV模块锻造成形模拟及试验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 锻造成形模拟研究 |
| 6.2.1 有限元模型的建立 |
| 6.2.2 模拟结果分析 |
| 6.3 锻造成形试验研究 |
| 6.3.1 锻造成形试验过程 |
| 6.3.2 试验结果分析 |
| 6.4 5CrNiMoV大型热作模块自由锻模拟研究 |
| 6.4.1 大型模块有限元模型的建立及参数 |
| 6.4.2 自由锻数值模拟结果分析 |
| 6.4.3 自由锻工艺参数优化 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 热作模具钢热稳定性研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 试验方法 |
| 7.3 合金元素配比分析 |
| 7.4 5CrNiMoV和5CrNiMoVNb钢热稳定性对比分析 |
| 7.4.1 热稳硬度演变规律 |
| 7.4.2 热稳微观组织分析 |
| 7.5 残余应变对5CrNiMoV钢热稳定性的影响 |
| 7.5.1 热稳硬度变化规律 |
| 7.5.2 热稳微观组织分析 |
| 7.6 两种Cr-Mo-V系热作模具钢热稳定性机理分析 |
| 7.7 本章小结 |
| 8 热作模具钢热疲劳性能研究 |
| 8.1 引言 |
| 8.2 实验方法 |
| 8.3 热疲劳实验结果分析 |
| 8.3.1 不同循环次数下的疲劳性能分析 |
| 8.3.2 热疲劳对组织的影响 |
| 8.3.3 热疲劳硬度变化 |
| 8.4 热疲劳机理分析 |
| 8.4.1 疲劳裂纹萌生及扩展分析 |
| 8.4.2 两种热疲劳寿命比较研究 |
| 8.5 本章小结 |
| 9 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（2）5CrNiMo钢扫描电子束表面改性的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| §1.1 课题研究背景及意义 |
| §1.2 热作模具钢的表面强化方式 |
| §1.2.1 表面热喷涂 |
| §1.2.2 表面化学热处理 |
| §1.2.3 激光表面改性技术 |
| §1.2.4 电子束表面改性技术 |
| §1.3 电子束表面改性技术的研究现状 |
| §1.3.1 国外电子束表面改性技术研究现状 |
| §1.3.2 国内电子束表面改性技术研究现状 |
| §1.4 课题来源 |
| §1.5 研究内容及创新点 |
| §1.5.1 研究内容 |
| §1.5.2 创新点 |
| 第二章 实验材料、设备及测试方法 |
| §2.1 实验材料 |
| §2.2 扫描电子束表面改性设备工作原理与扫描方式 |
| §2.2.1 扫描电子束表面改性设备 |
| §2.2.2 扫描电子束表面改性设备工作原理 |
| §2.2.3 扫描电子束下束方式 |
| §2.3 金相组织、表面形貌和力学性能测试设备与方法 |
| §2.3.1 金相试样制备 |
| §2.3.2 显微组织观察和XRD物相分析设备及方法 |
| §2.3.3 表面粗糙度和表面形貌测试设备及方法 |
| §2.3.4 显微硬度和耐磨性能测试设备及方法 |
| §2.4 本章小结 |
| 第三章 扫描电子束5CrNiMo钢表面改性温度场的研究 |
| §3.1 5CrNiMo钢扫描电子束表面改性过程物理分析 |
| §3.2 5CrNiMo钢扫描电子束表面改性温度场的建立 |
| §3.2.1 有限元模型的假设 |
| §3.2.2 扫描电子束热源的确定 |
| §3.2.3 温度场热源模型参数的确定 |
| §3.2.4 试样几何模型尺寸的确定和网格划分 |
| §3.2.5 边界条件 |
| §3.2.6 温度场的控制方程 |
| §3.2.7 5CrNiMo钢热物性参数 |
| §3.3 温度场仿真结果分析 |
| §3.3.1 扫描电子束表面改性加热过程温度场分布规律 |
| §3.3.2 扫描电子束表面改性冷却过程温度场分布规律 |
| §3.3.3 扫描电子束表面改性热源移动方向热循环曲线分析 |
| §3.3.4 扫描电子束表面改性截面深度方向热循环曲线分析 |
| §3.4 本章小结 |
| 第四章 扫描电子束5CrNiMo钢表面改性实验研究 |
| §4.1 5CrNiMo钢调质处理 |
| §4.2 扫描电子束表面改性处理的实验方法和工艺参数 |
| §4.2.1 实验方法 |
| §4.2.2 实验工艺参数确定 |
| §4.3 扫描电子束表面改性处理实验结果分析 |
| §4.3.1 试样横截面形貌和显微组织分析 |
| §4.3.2 试样横截面显微硬度分析 |
| §4.4 束流对5CrNiMo钢显微组织、表面形貌和力学性能的影响 |
| §4.4.1 束流对5CrNiMo钢改性层深度和显微组织的影响 |
| §4.4.2 束流对5CrNiMo钢表面形貌的影响 |
| §4.4.3 束流对5CrNiMo钢表面粗糙度的影响 |
| §4.4.4 束流对5CrNiMo钢表面显微硬度和耐磨性的影响 |
| §4.5 电子枪移动速度对5CrNiMo钢显微组织、表面形貌和力学性能的影响 |
| §4.5.1 电子枪移动速度对5CrNiMo钢改性层深度和显微组织影响 |
| §4.5.2 电子枪移动速度对5CrNiMo钢表面形貌的影响 |
| §4.5.3 电子枪移动速度对5CrNiMo钢表面粗糙度影响 |
| §4.5.4 电子枪移动速度对5CrNiMo钢表面显微硬度和耐磨性的影响 |
| §4.6 本章小结 |
| 第五章 回火温度对5CrNiMo钢扫描电子束表面改性的影响 |
| §5.1 试验方法与工艺参数 |
| § 5.2 回火温度对5CrNiMo钢显微组织、表面形貌和力学性能的影响 |
| §5.2.1 回火温度对表面显微组织的影响 |
| §5.2.2 回火温度对表面形貌和表面粗糙度影响 |
| §5.2.3 回火温度对显微硬度和耐磨性的影响 |
| §5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| §6.1 全文总结 |
| §6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者在攻读硕士期间的主要研究成果 |
（3）激光表面强化对40CrNiMo钢组织及性能的影响（论文提纲范文）
| 0 前 言 |
| 1 试 验 |
| 1.1 试验材料与制备 |
| 1.2 测试表征 |
| 2 结果与分析 |
| 2.1 激光淬火 |
| 2.1.1 微观形貌 |
| 2.1.2 显微硬度 |
| 2.1.3 摩擦磨损性能 |
| 2.1.4 磨损形貌 |
| 2.2 激光熔覆 |
| 2.2.1 微观形貌 |
| 2.2.2 力学性能 |
| 2.2.3 断口分析 |
| 3 结 论 |
（4）材料成分对铁基合金激光熔凝仿生处理的响应及性能测试（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究目的和意义 |
| 1.2 仿生耦合理论的研究 |
| 1.2.1 仿生学概述 |
| 1.2.2 生物耦合理论及其应用 |
| 1.3 仿生耦合建模 |
| 1.4 激光表面强化技术 |
| 1.4.1 激光相变硬化(激光淬火) |
| 1.4.2 激光熔凝技术 |
| 1.4.3 激光合金化技术 |
| 1.4.4 激光熔覆 |
| 1.5 激光耦合仿生加工技术 |
| 1.6 本文研究的主要内容 |
| 第2章 实验方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 激光仿生试样的制备 |
| 2.2.1 基体材料的加工 |
| 2.2.2 激光仿生加工系统 |
| 2.3 研究方法 |
| 2.3.1 单元体截面形貌的观察 |
| 2.3.2 显微组织的观察和物相分析 |
| 2.3.3 显微硬度的测量 |
| 2.3.4 磨损实验 |
| 2.3.5 表面粗糙度 |
| 2.3.6 热疲劳试验 |
| 2.3.7 裂纹的观察 |
| 第3章 合金钢成分对激光熔凝仿生处理的响应 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 仿生单元体的微观特征分析 |
| 3.2.1 单元体横截面形貌 |
| 3.2.2 单元体横截面尺寸和表面粗糙度 |
| 3.3 基体与单元体的显微组织 |
| 3.3.1 基体显微组织 |
| 3.3.2 仿生单元体的显微组织 |
| 3.4 XRD物相分析 |
| 3.5 显微硬度分析 |
| 3.6 试样的磨损实验 |
| 3.6.1 磨损实验结果分析 |
| 3.6.2 磨损形貌与磨损机理分析 |
| 3.7 仿生耦合试样的耐磨性机理分析 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 不同成分合金钢材料对激光仿生熔凝处理后热疲劳的响应 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 不同仿生试样热疲劳后组织的变化 |
| 4.3 不同仿生试样热疲劳后单元体硬度的变化 |
| 4.4 不同成分合金钢材料经激光仿生熔凝处理后的热疲劳性能 |
| 4.4.1 疲劳裂纹的萌生 |
| 4.4.2 疲劳裂纹的扩展 |
| 4.4.3 裂纹扩展形貌 |
| 4.5 仿生试样的抗热疲劳机理 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 最优性能下不同成分合金钢材料与激光加工参数匹配 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 不同碳当量成分的合金钢的有效激光加工参数确定 |
| 5.3 不同碳当量成分的合金钢磨损性能的最优激光加工参数确定 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
（5）高强度钢QP980焊接接头的组织性能与氢脆敏感性研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 课题研究意义及目的 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 高强度钢在汽车轻量化中的应用 |
| 2.1.1 汽车轻量化的发展现状 |
| 2.1.2 先进高强度钢的发展趋势 |
| 2.1.3 QP钢简介 |
| 2.2 搅拌摩擦焊接技术的研究现状 |
| 2.2.1 搅拌摩擦焊接技术介绍 |
| 2.2.2 搅拌摩擦焊接技术在钢铁材料中的应用 |
| 2.3 激光焊技术的研究现状 |
| 2.3.1 激光焊接原理 |
| 2.3.2 激光焊接技术在汽车工业中的应用 |
| 2.3.3 激光焊接技术在汽车工业中的应用 |
| 2.4 高强度钢焊接接头氢脆问题的研究现状 |
| 2.4.1 钢中的氢行为 |
| 2.4.2 高强度钢焊接接头氢脆的形成机理 |
| 3 研究内容与方法 |
| 3.1 研究内容 |
| 3.2 技术路线 |
| 3.3 试验材料与方法 |
| 3.3.1 试验材料 |
| 3.3.2 焊接工艺 |
| 3.3.3 模拟热影响区试验 |
| 3.3.4 电化学充氢试验 |
| 3.3.5 微观组织分析 |
| 3.3.6 力学性能测试 |
| 4 高强度钢QP980搅拌摩擦焊接头的组织与性能 |
| 4.1 搅拌摩擦焊接头表面形貌分析 |
| 4.2 搅拌摩擦焊接头宏观形貌分析 |
| 4.2.1 典型接头宏观形貌观察 |
| 4.2.2 旋转速度对接头宏观形貌的影响 |
| 4.2.3 焊接速度对接头宏观形貌的影响 |
| 4.3 搅拌摩擦焊接头微观组织分析 |
| 4.3.1 接头各区域微观组织分析 |
| 4.3.2 旋转速度对焊核区微观组织的影响 |
| 4.3.3 焊接速度对焊核区微观组织的影响 |
| 4.3.4 工艺参数对焊核区微观组织的作用机理分析 |
| 4.4 搅拌摩擦焊接头力学性能分析 |
| 4.4.1 旋转速度对接头力学性能的影响 |
| 4.4.2 焊接速度对接头力学性能的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 高强度钢QP980激光焊接头的组织与性能 |
| 5.1 工艺参数对接头表面形貌的影响 |
| 5.2 工艺参数对接头组织的影响 |
| 5.2.1 激光焊接头的宏观形貌分析 |
| 5.2.2 激光焊接头的微观组织分析 |
| 5.2.3 激光焊接头微观组织的EBSD分析 |
| 5.3 工艺参数对接头力学性能的影响 |
| 5.3.1 激光焊接头的硬度分析 |
| 5.3.2 激光焊接头的拉伸性能分析 |
| 5.3.3 应变速率对激光焊接头拉伸性能的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 高强度钢QP980焊接模拟热影响区的组织与性能 |
| 6.1 不同加热速率下相变点的测定 |
| 6.2 峰值温度对热影响区组织和性能的影响 |
| 6.2.1 模拟亚临界热影响区的微观组织 |
| 6.2.2 模拟临界热影响区的微观组织 |
| 6.2.3 模拟细晶区的微观组织 |
| 6.2.4 模拟粗晶区的微观组织 |
| 6.2.5 模拟热影响区的精细结构分析 |
| 6.2.6 模拟热影响区的硬度分析 |
| 6.3 QP980钢的SHCCT图及组织分析 |
| 6.3.1 不同冷速下的组织分析 |
| 6.3.2 QP980钢的SHCCT图绘制 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 高强度钢QP980焊接接头的氢脆敏感性研究 |
| 7.1 FSW接头的氢脆敏感性研究 |
| 7.1.1 FSW接头氢致裂纹的宏观特征 |
| 7.1.2 FSW接头氢致裂纹形成的微观机制分析 |
| 7.1.3 预充氢FSW接头的力学性能分析 |
| 7.2 激光焊接头氢脆敏感性研究 |
| 7.2.1 激光焊接头氢致裂纹的宏观特征 |
| 7.2.2 激光焊接头氢致裂纹形成的微观机制分析 |
| 7.2.3 预充氢激光焊接头的力学性能分析 |
| 7.3 充氢接头的断裂机理分析 |
| 7.3.1 微观组织对接头断裂特征的影响 |
| 7.3.2 充氢时间对接头断裂特征的影响 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 结论及展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 9 创新点 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（6）激光功率对40CrNiMoA钢表面淬火组织和摩擦磨损性能的影响（论文提纲范文）
| 1 试验材料及方法 |
| 1.1 试验材料与制备 |
| 1.2 试验方法与检测 |
| 2 试验结果与分析 |
| 2.1 显微组织 |
| 2.2 显微硬度 |
| 2.3 摩擦磨损性能 |
| 2.3.1 摩擦性能 |
| 2.3.2 磨损性能 |
| 2.3.3 磨损形貌 |
| 3 结论 |
（7）40CrNiMoA钢表面激光淬火后的组织和性能（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 实验 |
| 2.1 实验材料与制备 |
| 2.2 实验方法与检测 |
| 3 实验结果与分析 |
| 3.1 激光淬火的组织形貌 |
| 3.2 显微硬度 |
| 3.3 摩擦磨损性能 |
| 3.4 耐腐蚀性能 |
| 4 结论 |
（8）提高5CrNiMo模具钢力学性能的研究进展（论文提纲范文）
| 1 优化5CrNiMo钢合金成分和变质处理 |
| 2 5CrNiMo钢热处理 |
| 2.1 锻造与退火 |
| 2.2 淬火与回火 |
| 3 5CrNiMo钢的表面处理 |
| 3.1 表面扩渗处理 |
| 3.2 激光表面处理 |
| 3.3 堆焊 |
| 3.4 复合表面技术 |
| 4 存在问题与发展展望 |
（9）碟片激光器激光淬火过程数值模拟与试验研究（论文提纲范文）
| 1 碟片激光器45钢激光淬火过程数值模拟 |
| 1.1 激光淬火传热微分方程 |
| 1.2 45钢激光淬火过程数值模拟 |
| 2 碟片激光器激光淬火试验 |
| 3 结论 |
（10）27SiMn钢表面激光淬火数值模拟及实验验证（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 激光淬火数值模拟 |
| 1.1 理论分析 |
| 1.2 有限元模型的建立 |
| 1.3 实验参数设置 |
| 1.4 模拟结果分析 |
| 2 激光淬火实验 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.3 实验结果及分析 |
| 2.3.1 淬火区宏观形貌分析 |
| 2.3.2 微观形貌 |
| 2.3.3 显微硬度变化 |
| 3 实验结果与仿真结果的对照及误差分析 |
| 3.1 实验与仿真对照 |
| 3.2 误差分析 |
| 4 结论 |
四、5CrNiMo 钢激光相变硬化组织及性能研究（论文参考文献）
- [1]热作模具钢5CrNiMoV（Nb）热变形行为及组织性能研究[D]. 胡志强. 北京科技大学, 2021(08)
- [2]5CrNiMo钢扫描电子束表面改性的研究[D]. 殷学俊. 桂林电子科技大学, 2021
- [3]激光表面强化对40CrNiMo钢组织及性能的影响[J]. 廖金雄,陈金友. 材料保护, 2021(05)
- [4]材料成分对铁基合金激光熔凝仿生处理的响应及性能测试[D]. 常庚. 吉林大学, 2020(01)
- [5]高强度钢QP980焊接接头的组织性能与氢脆敏感性研究[D]. 蔺宏涛. 北京科技大学, 2020(01)
- [6]激光功率对40CrNiMoA钢表面淬火组织和摩擦磨损性能的影响[J]. 杨振,樊湘芳,邱长军,李勇,柳宁. 金属热处理, 2020(03)
- [7]40CrNiMoA钢表面激光淬火后的组织和性能[J]. 杨振,樊湘芳,邱长军,李勇,柳宁. 激光与光电子学进展, 2020(01)
- [8]提高5CrNiMo模具钢力学性能的研究进展[J]. 周新军,李萌蘖,卜恒勇. 热加工工艺, 2019(14)
- [9]碟片激光器激光淬火过程数值模拟与试验研究[J]. 李昌,于志斌,赵金月,李云飞,韩兴. 表面技术, 2019(06)
- [10]27SiMn钢表面激光淬火数值模拟及实验验证[J]. 郭卫,张汉杰,柴蓉霞. 应用激光, 2019(03)