一、金相试样的快速制备（论文文献综述）
杨超云[1]（2020）在《稀土对高碳铬轴承钢夹杂物-组织-性能的影响机理研究》文中研究说明由于综合性能良好、生产工艺简单以及价格低廉等优点,高碳铬轴承钢广泛应用于精密机床、轨道交通、矿山机械等领域的轴承制造。鉴于轴承服役时严苛的工作条件和长寿命要求,高碳铬轴承钢的性能优化,尤其是其冶金质量的改善,一直是材料领域持续研究的重点方向。过去几十年间钢铁行业冶炼技术的进步显著改善了高碳铬轴承钢的冶金质量,钢液洁净度和非金属夹杂物得到了有效的优化控制,但持续提高的轴承疲劳寿命需求与轴承钢冶金质量提升遭遇瓶颈之间的矛盾也日趋突出。稀土元素理论上具有净化钢液、改善夹杂物和微合金化的作用,然而以往稀土处理的高碳铬轴承钢总会出现性能波动和水口结瘤的问题。考虑到稀土原材料中夹杂物对冶金质量的可能影响,研究高纯稀土金属在高洁净轴承钢中的作用,对于分析稀土在钢中的作用机理和研制长寿命稀土轴承钢具有重要的指导意义。针对轴承服役时可能的失效形式和轴承钢的质量要求,本文系统研究了高纯稀土金属对高碳铬轴承钢中夹杂物、组织、冲击韧性和疲劳性能的影响机制。论文的主要研究内容和结论包括:分析了不同稀土含量轴承钢中的夹杂物,讨论了稀土变质轴承钢中夹杂物的行为和夹杂物类型的演化序列。结果表明,稀土元素能够变质高碳铬轴承钢中的Al2O3和MnS夹杂物形成稀土夹杂物。在低S/O轴承钢中,稀土元素与夹杂物形成元素的反应序列依次为O、S、As、P和C。稀土夹杂物类型的演化序列主要为 RE2O3、RE2O2S、RES、RE-O-S-As、RE-S-As、RE-S-As-P、RE-O-S-As-P-C、RE-O-As-P-C、RE-O-P-C和RE-O-C。而在高S/O轴承钢中,微量稀土倾向于优先变质轴承钢中的MnS形成RE3S4。RE3S4既可以在冶炼过程中独立析出或以Al2O3为核心析出,也可以在凝固过程中与MnS共同在Al2O3基底上以RE3S4·yMnS（y<1）复杂夹杂物的形式形成。在夹杂物完全变质的条件下,高S/O轴承钢中稀土夹杂物类型的演化序列主要为RE2O3、RE2O2S、RES、RE-S-As、RE-As（-P）/RE-O-As（-P）、RE-P（-C）/RE-O-P（-C）和 RE-O-C。高 S/O 轴承钢中较高的砷和磷元素含量以及较低的氧含量增加了不含氧元素且类型简单的稀土夹杂物形成的可能性,导致了其与低S/O稀土轴承钢不同的夹杂物类型演化序列。系统研究了不同稀土含量轴承钢中的夹杂物、显微组织、晶粒尺寸和冲击性能,阐明了稀土对轴承钢冲击韧性的影响机制。实验结果表明,在常规的热处理工艺下,除过量稀土加入时形成大量的含碳稀土夹杂物导致碳化物体积分数和尺寸明显减小外,稀土不会对轴承钢中的相分数、碳化物尺寸和晶粒尺寸产生显著影响。适量稀土的添加能够变质长条状MnS及其复合夹杂物形成形貌规则且均匀分布的稀土夹杂物,进而显著改善轴承钢的冲击性能及其等向性。一定范围内稀土含量的增加能够增强含砷和磷元素的稀土夹杂物的形成能力,减弱有害元素的晶界偏聚,提高晶界强度;同时,夹杂物体积分数和尺寸呈增大的趋势,也可以促进冲击裂纹扩展路径的改变,两者均能提高轴承钢的横向和纵向冲击吸收功。然而,过量稀土的加入在轴承钢中形成大量的大尺寸稀土夹杂物,能够引起晶界裂纹并促进裂纹的扩展,严重恶化冲击性能。利用超声疲劳试验机对工业模铸轴承钢的超高周疲劳性能进行了研究,分析了稀土元素在轴承钢超高周疲劳失效中的作用机制。结果表明,稀土的添加能够减小夹杂物的尺寸和体积分数,从而使稀土轴承钢在109周次下的疲劳极限提高约9.4%,疲劳寿命延长10倍以上。稀土变质轴承钢中CaO-Al2O3-MgO-SiO2-CaS系夹杂物形成的复合稀土夹杂物具有较弱的内部结合力及其与基体的界面结合力,所以稀土轴承钢在夹杂物处具有较短的裂纹萌生寿命。然而,小尺寸稀土夹杂物能够产生较大的细晶区,使得稀土轴承钢的裂纹扩展寿命远高于无稀土轴承钢。探索了连铸轴承钢的横向和纵向超高周疲劳性能,揭示了不同形态夹杂物引发的裂纹萌生和扩展行为以及稀土元素的影响机制。研究结果表明,颗粒状夹杂物引发的超高周疲劳失效表现出自夹杂物颗粒起几乎各向同步的裂纹扩展,即时裂纹的长宽比保持接近于1。而在条带状夹杂物引发的超高周疲劳失效中,起始裂纹萌生于夹杂物条带较宽的区域,即时裂纹的宽度在裂纹扩展中具有重要的作用。随着裂纹的扩展,即时裂纹的长宽比持续减小直至其值接近于1或裂纹扩展到试样的边缘。在超高周疲劳范畴内,有效夹杂物区域和有效夹杂物尺寸可以从裂纹萌生和扩展的角度来确定。对于含细晶区的超高周疲劳断面,有效夹杂物区域对应包含在细晶区内的夹杂物区域。稀土变质轴承钢中的常规夹杂物形成的复合稀土夹杂物在热轧过程中易于变形来减小疲劳源处的有效夹杂物尺寸,因此,稀土的添加能够改善连铸轴承钢的疲劳性能,尤其是纵向疲劳性能。
唐荣荣[2]（2019）在《等离子喷涂8YSZ热障涂层的性能及工艺参数研究》文中研究说明热障涂层（Thermal barrier coatings,TBCS）广泛应用于燃气轮机的动、静叶和航空发动机的涡轮叶片。通过将陶瓷材料涂覆在合金表面,利用陶瓷材料优异的耐高温、低热导率以及耐腐蚀等性能对金属基底进行防护,保障燃气轮机以及航空发动机的热端部件能够可靠运行。本文使用大气等离子喷涂工艺,在Inconel600镍基高温合金表面制备NiCoCrAlY金属粘结层和ZrO2-8%wtY2O3陶瓷层,通过制备涂层金相试样,利用光学显微镜观察分析涂层的截面微观形貌,利用扫描电镜观察分析涂层的表面微观形貌。观察发现涂层表面呈米白色,光滑平整,结构致密,由粉末颗粒熔融堆叠形成,颗粒熔化情况较好,整体呈小颗粒扁平化团聚堆叠形貌,涂层表面存在大量宽度小于1μm的裂纹;涂层的陶瓷层与粘结层、粘结层与金属基体之间的界面处结合都比较好,没有明显的裂纹存在,涂层组织较为致密,可以看出是熔融颗粒扁平化堆叠形成的层状薄片堆积而成,陶瓷层内均匀分布着孔隙。使用维氏显微硬度仪测试涂层的显微硬度,通过热震试验测试涂层的热震性能,通过结合强度试验测试涂层的结合强度,使用X射线应力仪测试涂层表面的残余应力。结果表明通过大气等离子喷涂制备的ZrO2-8%wtY2O3热障涂层具备良好的显微硬度、结合强度以及抗热震性能,并且通过对照试验发现,在试验范围内,涂层的显微硬度随着涂层厚度的增大而减小,涂层的结合强度随着喷涂功率的增大而增大,而涂层表面的残余应力与喷涂电流、氢气流量以及氩气流量密切相关,随着喷涂电流、氢气流量的增大以及氩气流量的减小,涂层表面的残余应力会随之增加。设计正交试验研究热障涂层的陶瓷层厚度和孔隙率与大气等离子喷涂工艺参数之间的关系,研究发现,工艺参数对陶瓷层厚度的影响程度从小到大依次为喷涂距离,氩气流量,电流,氢气流量,在试验范围内,随着电流与氢气流量的增大、氩气流量与喷涂距离的减小,陶瓷层厚度随之增大;工艺参数对陶瓷层孔隙率的影响程度从小到大依次为氩气流量,电流,氢气流量,喷涂距离,在喷涂过程中,当氩气流量从30 slpm/min增加到40 slpm/min时,氢气流量从5 slpm/min增加到10 slpm/min时,孔隙率随之增大;当氩气流量从40 slpm/min增加到50 slpm/min时,氢气流量从10 slpm/min增加到15 slpm/min时,孔隙率随之减小。当喷涂距离从5 mm增加到10 mm时,孔隙率随之减小,当喷涂距离从10 mm增加到15 mm时,孔隙率急剧升高,而随着电流的增大,孔隙率减小。通过ANSYS有限元分析软件,构建热障涂层的有限元模型,模拟涂层的制备过程,分析涂层内残余应力的形成机理和分布情况,结果显示陶瓷层与粘结层的接触界面和粘结层与基体的接触界面应力较为集中,涂层表面的应力集中现象最为严重,当8YSZ热障涂层模型的基体厚度取100μm,粘结层厚度取150μm,陶瓷层厚度取200μm时,涂层表面的最大残余应力达到248 MPa。并且通过对比发现,界面处的残余应力随着涂层厚度的增大而产生变化,涂层表面的残余应力随着涂层厚度的增大而增大。
丛韬[3]（2019）在《铁路车轮超高周疲劳行为研究和寿命评估方法》文中进行了进一步梳理本文结合我国对轨道交通轮轨系统金属材料服役安全性要求的重大工程需求,以车轮钢和实际服役车轮为研究对象,采用理论与试验相结合的方法,开展了滚动接触载荷下铁路车轮超高周疲劳行为及剩余寿命评估方法的研究。在车轮钢疲劳性能研究方面（材料层面）,开展了 ER8车轮钢的高周和超高周疲劳实验,车轮钢高周疲劳裂纹大部分都萌生于试样表面,也有部分试样裂纹萌生于内部夹杂物处,夹杂物尺寸较大,最大夹杂物可达200μm。针对车轮钢超高周疲劳断口的微观分析,裂纹萌生于试样内部夹杂物,观察到了典型的“鱼眼”特征,FGA（Fine Granular Area）形貌不是特别明显。因此车轮钢在高周和超高周疲劳中都会发生夹杂物引起的内部裂纹萌生,工程中需关注车轮实际服役过程中由于内部裂纹萌生而引起的失效。针对服役车轮的疲劳研究（部件层面）,统计了近十年铁路车轮辋裂和剥离,结果表明辋裂和剥离通常是由内部（10-25 mm的深度处）和亚表面（距踏面小于10 mm的深度处）夹杂物引起的疲劳破坏,破坏里程在十万公里,甚至百万公里以上,对应的疲劳寿命在107-109,属于超高周疲劳。车轮的服役载荷以滚动接触载荷为主,在此载荷的作用下,车轮辋裂和剥离均表现为超高周疲劳行为,其断口均呈现夹杂物、鱼眼和裂纹扩展区域三种特征,这与单轴加载下车轮钢超高周疲劳断口类似,同时观察到了裂纹的三维形貌特征以及疲劳条带在扩展区均匀分布的现象,但未观察到FGA,这是滚动接触载荷下超高周疲劳的独特特征。车轮疲劳裂纹萌生位置微结构演化的研究表明,辋裂萌生位置有一层等轴纳米晶特征形态的铁素体组织,晶粒尺寸在20 nm左右,其周围为典型的珠光体形态的原始组织。经过超高周次的疲劳循环,微结构从原始的珠光体组织转变为铁素体纳米晶组织。单轴载荷下车轮钢萌生位置为原始珠光体组织,没有发现存在纳米晶组织。车轮辋裂和车轮钢超高周疲劳裂纹扩展位置微结构分析表明,在辋裂断口鱼眼位置和快速扩展位置也发现了大量的铁素体纳米晶,存在纳米晶层变软和碳元素的偏聚现象,成为薄弱区域,容易诱发裂纹的萌生。而在单轴载荷下车轮钢裂纹扩展位置并没有观察到纳米晶组织。微结构的差异是由于不同的疲劳载荷,车轮辋裂为滚动接触载荷,而车轮钢超高周疲劳为轴向载荷。有关车轮损伤容限和剩余寿命评估方法的研究（系统层面）,采用ABAQUS软件分析了含夹杂物缺陷的轮轨接触应力分布,将轮轨接触应力引入FRANC3D软件进行裂纹扩展仿真。仿真结果与实际车轮辋裂结果较符合,证明了仿真计算的有效性,同时评估了夹杂物尺寸和位置对车轮疲劳寿命的影响。以裂纹扩展曲线仿真结果为基础,提出了车轮的滚动接触疲劳损伤容限分析和剩余寿命评估方法,在假设车轮中初始夹杂物半径为0.1 mm的情况下,评估的车轮寿命为428万公里,车轮在整个服役周期都可以安全运营;在假设车轮中初始夹杂物半径为0.3 mm的情况下,评估的车轮寿命为89万公里,车轮服役过程中可能会出现失效。
王家胜[4]（2020）在《螺杆转子轴用钢激光熔覆再制造合金层的组织与性能分析》文中研究表明双螺杆压缩机因其具备构造简单、节能高效、运行平稳等一系列优点,被广泛应用于工业制冷、食品冷藏、空气压缩等领域。作为压缩机核心部件的螺杆转子,由于长时间工作在高速、高温、高压环境下,其轴面易出现损伤失效。双螺杆压缩机在我国拥有巨大的保有量,据统计,每年因压缩机转子报废造成的停机损失达数十亿美元,亟需即时有效的修复方法和防护措施。本研究在国家自然科学基金项目“增材再制造机械零件服役寿命预测方法及实验研究（51505268）”的资助下,以螺杆转子轴损伤修复与强化为背景,运用激光熔覆技术在螺杆转子材料40Cr基体上制备Ni60合金涂层,为螺杆转子再制造工艺优化、合金层组织演变规律、服役性能评价提供相应的理论方法及实验数据。首先,对螺杆转子轴用钢激光熔覆工艺进行了优化。以单道激光熔覆实验为切入点,采用单因素实验法和正交实验法相结合的方式,系统研究了激光功率、扫描速度、送粉量、离焦量等因素分别对熔覆层质量的影响规律,找出影响熔覆层高度、宽度及稀释率的因素主次顺序及优水平组合。并在此基础上,研究搭接率对多道熔覆层表面粗糙度的影响,从而确定出螺杆转子材料激光熔覆最优工艺参数组合。然后,针对螺杆转子轴用钢再制造合金层的使用性能及服役安全问题,开展了再制造合金层的组织与性能分析。借助超景深显微镜对比分析了最优工艺和不同送粉量下单道熔覆层横、纵截面金相组织,以及不同搭接率下多道熔覆层搭接区的微观形貌,揭示了工艺参数对熔覆层金相组织的影响机制;通过显微硬度计、电液伺服万能材料试验机、扫描电镜和摩擦磨损试验机,测试了最优工艺参数下熔覆层的硬度分布、抗拉强度、断口形貌及耐磨性能。最后,开展螺杆转子轴用钢激光熔覆层的重熔研究。为进一步减小熔覆层表面粗糙度和降低气孔率,在已熔覆的Ni60涂层表面进行激光重熔处理,主要研究不同重熔路径对熔覆层的表面粗糙度、气孔率、金相组织的影响规律。同时,对熔覆层和重熔层的高温摩擦磨损性能进行了测试,用以验证再制造合金层的高温耐磨性能。
张洋洋,田晓,田晓璇,王理博[5]（2017）在《15CrMo钢和12Cr1MoV钢的快速金相制样方法》文中进行了进一步梳理对15CrMo钢和12Cr1MoV钢的快速金相制样方法进行了探索,确定了一种磨抛光侵蚀剂法。结果表明:采用由25mL蒸馏水、30mL双氧水、2mL氢氟酸和2g草酸配置的磨抛光侵蚀剂,在室温下侵蚀试样约60s,能够清晰地显示出15CrMo钢和12Cr1MoV钢的显微组织;该方法具有操作简单、耗时少、不受部件位置和形状限制等优点,可极大地提高现场金相制样的效率。
郑学丰[6]（2020）在《碳纤维—铝合金薄板新型胶铆接合工艺研究》文中研究指明近年来,全球工业迅速发展,对能源的消耗日益剧增。由此带来的能源日益枯竭、生存环境持续恶化等问题已成为社会发展、国家富强道路上的最大障碍。2017年9月,工信部正式印发《乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理办法》,该政策一方面督促各类车企降低自身燃料消耗水平,积极推进节能减排,另一方面大力倡导新能源乘用车逐步向高度能源清洁转变并增加其市场渗透率。以节能减排倒逼汽车轻量化。汽车轻量化主要通过优化结构设计、应用高强度和轻质材料、采用先进的轻量化制造及连接技术三个方面来实现。其中连接技术是最关键、最具性价比的一环。本文针对铝合金材料和碳纤维复合材料的连接问题,对当下新型连接技术中相对成熟的自冲铆接技术进行了根本性的改进,解决了碳纤维复合材料塑性小、回弹大,以及冲压钻孔造成的碳纤维复合材料板分层、撕裂等问题,提高了铝合金/碳纤维复合材料层合板的连接强度。研究主要包括以下几部分内容:首先对本批次的碳纤维预浸带作DSC测试,以探究碳纤维预浸带在冷冻、常温、加热时,树脂状态随温度的变化情况。再结合传统的、已经成熟的热压罐制作碳纤维板的工艺,制定了铝合金/碳纤维复合材料新型胶铆接合工艺:对碳纤维预浸带进行正交铺层形成碳纤维预制板、放入冰柜中冷冻半小时以提高预制板硬度、对碳纤维预制板和铝合金板进行铆接、将连接件放入热压罐中一体固化成形。通过改变铝合金/碳纤维复合材料的叠层顺序、改变碳纤维铺层层数、改变中间层等,来探究影响胶铆接合强度的因素。利用万能试验机对试样做拉剪性能测试,以明确不同工艺下试样的连接强度。将拉伸后的试样制作成金相试样,在金相显微镜下进行观察,明确其具体的失效形式,找到背后的理论支撑。最后利用电子显微镜对试样进行能谱分析,查看元素的扩散情况,明确微观上的连接机理,以找到最佳的工艺路线来提高胶铆接合的连接强度。本文采用试验研究的方法,利用“先铆接,后一体固化成形”的工艺制备了碳纤维复合材料预浸带/铝合金薄板新型自冲铆接试验件。制备了不同碳纤维预浸带铺层层数、碳纤维预浸带与铝合金板不同叠层顺序的试验件,并对其进行拉伸性能测试及微观组织观察以探究两种变量对试验件连接强度的影响。为了检验新型自冲铆接工艺在提高连接强度上的优越性,同时制备了传统工艺下的自冲铆接试验件,并将两种工艺下试验件的拉伸载荷-位移曲线、金相组织结构进行对比,探究性能差异背后的理论依据。最后,还试制了新型胶铆复合连接试验件,并对其进行拉伸强度测试,分析影响其连接强度的因素,以求进一步提高连接强度和试验件制备效率。为实现碳纤维复合材料/铝合金板更高强度、更高效率的连接提供一定参考。
杨城[7]（2015）在《隐藏在金相试样制备技术之后的科学》文中研究说明现在,金相分析在破坏性物理分析（DPA）和失效分析试验中的应用已越来越广泛。金相试样制备的质量直接影响着金相分析试验结果是否准确,在极端情况下,不正确的操作可能得到的并不是"真实界面",从而得到错误的结论。所以,论文对隐藏在金相试样制备技术之后的科学展开研究。
张炜[8]（2020）在《Ti/Cu层状复合材料力学性能与失效机制研究》文中指出随着现代科学技术的快速发展,人们对材料的要求愈加严格。层状金属复合材料的构思来源于自然界中的贝壳结构,由于其独特的力学性能,成为时下的研究热点。材料失效是一个损伤萌生、裂纹传递,最终彻底破坏的复杂过程,而层状结构对于裂纹拓展有独特的抑制效应。本论文的研究重点在于分析层状金属复合材料在静态载荷下的力学性能与失效机制。Ti/Cu层状金属复合材料可以兼顾两种金属优势,作为一种新型电极材料在电解提取工业和电化学工业上有非常好的应用前景。本论文的主要工作包括:Ⅰ)Ti/Cu层状金属复合材料的制备与表征;Ⅱ)室温拉伸实验测试和含预制裂纹的三点弯曲实验测试;Ⅲ)基于有限元方法的失效行为数值模拟。主要工作如下:（1）采用光学显微镜、扫描电镜及能谱仪对Ti/Cu层状复合材料显微组织结构进行观察,结果表明,界面结合良好,无明显裂纹、气孔、无分层现象且未形成较大的熔融区域。热影响区小,界面处平直。金属间化合物的形成较少,中间的混合区域宽度约为50?m,Ti层和Cu层制备过程界面处发生冶金结合和机械结合。（2）通过显微硬度分析、拉伸实验测试和含预制裂纹的三点弯曲实验测试,研究了Ti/Cu层状复合材料的力学性能。结果表明,各组份材料均高于原材料的硬度,界面处的硬度位于两侧硬度之间。Ti/Cu层状复合材料表现出典型的均质金属应力应变曲线,但是拉伸强度远超过基于混合法则的钛铜复合理论强度;三点弯曲测试过程裂纹扩展属于典型的层状复合材料的断裂扩展过程。（3）研究不同类型荷载下Ti/Cu层状复合材料的变形与失效机制,包括拉伸和弯曲两种荷载。在拉伸实验中,Ti/Cu层状复合材料的破坏形式是多方向应力共同作用的结果。其强化机制主要是由于水下爆炸焊接工艺产生的加工硬化和界面保护效应。在预制裂纹的三点弯曲实验中,Ti/Cu层状复合材料裂纹扩展是多重损伤与失效相互作用的过程,形成一种特有的沿基体和界面交替传播的裂纹形态。除了晶粒细化的内在增韧机制,不同类型的荷载会表现出不同的外在增韧机制。（4）通过有限元方法对Ti/Cu层状复合材料进行拉伸和弯曲两种荷载下的失效行为模拟。结果表明,Johnson-Cook本构模型能够较好的模拟Ti/Cu层状复合材料拉伸过程中复杂的应力状态变化,模拟拉伸过程与实验过程相吻合。研究了不同界面强度对Ti/Cu层状复合材料裂纹扩展及承载能力的影响。通过CZM-XFEM模型,实现基层裂纹扩展和界面脱粘共同模拟,分析弯曲荷载下裂纹扩展过程与实验过程相吻合。
何仕海[9]（2020）在《TBM滚刀H13钢刀圈再制造过程中堆焊数值模拟与试验验证》文中指出全断面岩石隧道掘进机（以下简称TBM）在地下空间工程施工过程中,因位于刀盘上的盘形滚刀（以下简称滚刀）刀圈直接接触并切割岩石,导致刀圈刃部径向磨损等失效行为剧烈,进而产生了如下不利后果:一方面,刀圈失效会造成TBM停机检修,增加了工程施工时间成本;另一方面,刀圈失效后通常会被氧割拆除报废,无疑造成了刀圈材料的极大浪费,大大增加了工程施工成本。如何降低滚刀制造维护成本、提高滚刀使用寿命,已成为当前TBM装备制造业急需解决的难题。目前,业界已围绕刀盘面板、齿刀和主轴等TBM重要零部件开展了再制造工艺研究。然而作为TBM关键破岩部件——滚刀的再制造技术尚未见报道。为此,本论文以发生正常磨损失效的H13钢材质刀圈作为研究对象,基于MAG堆焊技术,开展了刀圈堆焊再制造工艺数值模拟与试验研究,主要研究工作如下:（1）基于MAG堆焊现有工程经验,设计了刀圈堆焊再制造工艺的基本流程,提出了堆焊参数选取的基本原则,并从装备条件、工艺技术、市场需求等方面论证了刀圈堆焊再制造技术的可行性。（2）用SYSWELD软件建立了H13钢板材试样的单道单层堆焊有限元模型,从温度场、应力场和变形场对堆焊过程进行了数值模拟分析;制备出了与工程刀圈具有相似材质和硬度水平的H13钢板材试样,并借助Panasonic-TA1400弧焊机器人平台开展了该材质试样的可焊性物理验证试验,其研究结果表明:仿真和实验结果基本吻合;堆焊层与母材发生了物理冶金结合,获得的堆焊层无气孔、夹杂和裂纹等明显缺陷;堆焊残余变形主要集中在堆焊层,变形方向主要发生在堆焊层厚度方向;堆焊层硬度是母材的1.5倍左右;堆焊层主要共晶碳化物为V8C7和Si C,二次碳化物为Cr23C6和Cr7C3。（3）开展了堆焊层数、堆焊电流、堆焊电压、堆焊速度、外约束条件等不同因素下H13钢板材单道多层堆焊仿真优化研究,其研究结果表明:堆焊层热源中心的温度峰值随堆焊层数的增加呈先增加后平缓的趋势,第五层之后将不再对第一层产生堆焊热影响;单道多层堆焊过程无应力叠加现象,每层都要经历应力形成和释放的多次循环,导致残余应力值随堆焊层数的增加呈降低的趋势;为了降低热量影响和提高堆焊数值计算效率,堆焊层数到第五层即可;最终获得了H13钢板材最佳的堆焊再制造工艺参数,即堆焊速度5mm/s、线能量值418J/mm、环境温度20℃、基板温度200℃和层间等待时间180s。（4）基于获得的前述最佳堆焊再制造工艺参数,开展了堆焊件形状和堆焊路径对堆焊质量影响规律的研究,其研究结果表明:与板材相比,1/4刀圈的整体散热相对较好,残余应力水平和总体变形程度也相对较小。以1/4刀圈为基础,进一步数值模拟了全尺寸H13钢刀圈的单道五层堆焊再制造工艺过程,其研究结果表明:与板材试样和1/4刀圈相比,全尺寸滚刀刀圈的堆焊变形相对更小,且主要集中在堆焊层边缘处（即刀刃处）;由于刀圈为闭环封闭形状,易导致热积累,故堆焊层焊后残余应力水平比板材试样相对高一些;应力集中处为第一层起弧、收弧处;给定时间内热影响区范围随层数的增加而增加,但热影响区域始终未贯穿刀圈芯部。本论文的研究成果不仅能为制定正常磨损失效刀圈堆焊再制造工艺流程提供指导依据,而且还能为其他失效形式刀圈的再制造工艺研究提供参考。
王荣[10]（2017）在《机械装备的失效分析（续前） 第4讲 金相分析技术（上）》文中进行了进一步梳理金相分析技术是目前应用最为广泛的金属材料分析技术之一,可以分为宏观金相分析技术和微观金相分析技术。首先介绍了宏观金相分析技术,并举例介绍了其在失效分析中的应用。然后详细介绍了微观金相分析技术,包括微观金相分析所使用的光学金相显微镜组成、金相试样制备的详细过程及注意事项、以及金相试样的侵蚀方法等。最后,通过大量的、具有代表性的典型实例重点介绍了两种显微金相分析技术,即光学显微技术和电子显微技术在失效分析中的应用。实践证明:金相分析技术经常会以其丰富的内涵和外延揭示出构件失效现象的本质,在机械装备的失效分析中具有非常重要的作用。
二、金相试样的快速制备（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、金相试样的快速制备（论文提纲范文）
（1）稀土对高碳铬轴承钢夹杂物-组织-性能的影响机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 高碳铬轴承钢概述 |
| 1.2.1 轴承失效形式 |
| 1.2.2 轴承钢质量要求 |
| 1.3 高碳铬轴承钢质量控制技术 |
| 1.3.1 夹杂物控制技术 |
| 1.3.2 碳化物控制技术 |
| 1.3.3 显微组织改善技术 |
| 1.4 稀土元素在钢中的作用 |
| 1.4.1 稀土对钢中夹杂物的影响 |
| 1.4.2 稀土对钢中显微组织的影响 |
| 1.4.3 稀土处理钢的力学性能 |
| 1.5 选题背景与主要研究内容 |
| 第2章 稀土对高碳铬轴承钢中夹杂物的影响 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验材料与方法 |
| 2.2.1 高碳铬轴承钢的制备 |
| 2.2.2 化学成分分析 |
| 2.2.3 夹杂物表征与分析 |
| 2.3 稀土对低S/O轴承钢中夹杂物的影响 |
| 2.3.1 稀土一次性加入时对夹杂物的影响 |
| 2.3.2 稀土分批次加入时对夹杂物的影响 |
| 2.4 稀土对高S/O轴承钢中夹杂物的影响 |
| 2.4.1 稀土不完全变质夹杂物 |
| 2.4.2 稀土完全变质夹杂物 |
| 2.4.3 稀土对夹杂物尺寸、含量和数量的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 稀土对高碳铬轴承钢组织和冲击性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验材料与方法 |
| 3.3 稀土对轴承钢中夹杂物和组织的影响 |
| 3.3.1 稀土对夹杂物的影响 |
| 3.3.2 稀土对组织的影响 |
| 3.3.3 稀土对晶粒尺寸的影响 |
| 3.4 不同稀土含量轴承钢的冲击性能 |
| 3.5 稀土对轴承钢冲击性能的影响机制 |
| 3.5.1 长条状MnS对无稀土轴承钢冲击性能的影响 |
| 3.5.2 稀土对轴承钢冲击性能的影响机制 |
| 3.5.3 不同类型轴承钢试样的冲击实验模型 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 稀土对高碳铬轴承钢疲劳性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验材料与方法 |
| 4.3 稀土对轴承钢组织和力学性能的影响 |
| 4.3.1 不同稀土含量轴承钢的组织、强度和硬度 |
| 4.3.2 稀土对轴承钢疲劳性能的影响 |
| 4.4 疲劳试样断口的夹杂物分析 |
| 4.4.1 不同稀土含量轴承钢的疲劳裂纹萌生模式 |
| 4.4.2 稀土对轴承钢中夹杂物的影响 |
| 4.5 疲劳裂纹萌生和扩展 |
| 4.5.1 裂纹萌生寿命 |
| 4.5.2 裂纹扩展寿命 |
| 4.5.3 裂纹萌生和扩展模型 |
| 4.6 轴承钢疲劳极限的优化评估 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 轴承钢的超高周疲劳行为及稀土元素作用机制研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验材料与方法 |
| 5.3 稀土对轴承钢超高周疲劳寿命的影响 |
| 5.4 疲劳试样断口分析 |
| 5.4.1 横向断口分析 |
| 5.4.2 纵向断口分析 |
| 5.5 不同形态夹杂物下的裂纹萌生和扩展 |
| 5.5.1 颗粒状夹杂物引发的裂纹萌生和扩展 |
| 5.5.2 条带状夹杂物引发的裂纹萌生和扩展 |
| 5.5.3 裂纹萌生和扩展模型 |
| 5.6 超高周疲劳范畴内的有效夹杂物尺寸 |
| 5.6.1 有效夹杂物尺寸的评估 |
| 5.6.2 稀土对轴承钢疲劳性能的影响机制 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
| 作者简介 |
（2）等离子喷涂8YSZ热障涂层的性能及工艺参数研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 热障涂层概述 |
| 1.2 热障涂层结构 |
| 1.2.1 双层结构热障涂层 |
| 1.2.2 功能梯度结构热障涂层 |
| 1.2.3 多层复合结构热障涂层 |
| 1.3 热障涂层材料 |
| 1.3.1 陶瓷层材料 |
| 1.3.2 粘结层材料 |
| 1.4 热障涂层的制备方法 |
| 1.4.1 等离子喷涂 |
| 1.4.2 等离子喷涂的工艺参数 |
| 1.4.3 电子束物理气相沉积 |
| 1.4.4 激光熔覆技术 |
| 1.5 热障涂层的失效机理 |
| 1.5.1 应力引起的涂层失效 |
| 1.5.2 热生长氧化物(TGO)引起的涂层失效 |
| 1.5.3 孔隙和孤岛引起的涂层失效 |
| 1.6 主要研究内容 |
| 第二章 试验材料、设备和方法 |
| 2.1 试验材料和设备 |
| 2.1.1 基体材料 |
| 2.1.2 涂层材料 |
| 2.1.3 试验设备 |
| 2.2 试验方案 |
| 2.2.1 喷涂工艺参数的选择 |
| 2.2.2 正交试验设计 |
| 2.3 样品制备 |
| 2.3.1 基体预处理 |
| 2.3.2 涂层样品制备 |
| 2.3.3 金相试样制备 |
| 2.4 涂层组织分析方法 |
| 2.4.1 陶瓷层厚度和孔隙率的测量 |
| 2.4.2 涂层微观形貌的观察 |
| 2.4.3 涂层表面残余应力测试 |
| 2.4.4 涂层显微硬度的测试 |
| 2.4.5 涂层热震性能的测试 |
| 2.4.6 涂层结合强度测试 |
| 第三章 8YSZ热障涂层性能分析 |
| 3.1 8YSZ热障涂层结构和形貌分析 |
| 3.1.1 8YSZ热障涂层结构分析 |
| 3.1.2 8YSZ热障涂层表面形貌分析 |
| 3.1.3 8YSZ陶瓷层截面形貌分析 |
| 3.2 8YSZ热障涂层的显微硬度分析 |
| 3.3 8YSZ热障涂层的抗热震性能分析 |
| 3.4 8YSZ热障涂层的结合强度分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 工艺参数对陶瓷层性能的影响规律 |
| 4.1 正交试验结果处理 |
| 4.2 陶瓷层厚度分析 |
| 4.3 陶瓷层孔隙率分析 |
| 4.4 陶瓷层残余应力分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 8YSZ热障涂层表面残余应力模拟分析 |
| 5.1 热障涂层残余应力的来源 |
| 5.2 残余应力有限元分析的基本原理 |
| 5.3 有限元分析建模 |
| 5.3.1 有限元建模 |
| 5.3.2 基本假设 |
| 5.4 模拟结果分析 |
| 5.4.1 涂层系统应变与应力分析 |
| 5.4.2 界面应力随涂层厚度变化分析 |
| 5.4.3 表面应力随涂层厚度变化分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文和专利 |
（3）铁路车轮超高周疲劳行为研究和寿命评估方法（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 超高周疲劳研究现状 |
| 1.2.1 超高周疲劳断口特征 |
| 1.2.2 超高周疲劳S-N曲线的特征 |
| 1.2.3 超高周疲劳裂纹萌生和初始扩展的机理 |
| 1.2.4 超高周疲劳寿命预测模型 |
| 1.3 滚动接触载荷下车轮辋裂和剥离 |
| 1.3.1 车轮辋裂 |
| 1.3.2 车轮踏面剥离 |
| 1.3.3 夹杂物对内部裂纹萌生的影响 |
| 1.3.4 滚动接触疲劳形成的白层 |
| 1.4 本文研究内容及意义 |
| 2 车轮钢微结构和疲劳性能 |
| 2.1 车轮钢微结构与性能 |
| 2.1.1 化学成分和微结构 |
| 2.1.2 力学性能 |
| 2.1.3 车轮钢Ⅱ型裂纹扩展 |
| 2.2 车轮钢疲劳性能试验 |
| 2.2.1 车轮钢高周疲劳性能试验 |
| 2.2.2 车轮钢超高周疲劳性能试验 |
| 2.3 小结 |
| 3 滚动接触载荷下车轮辋裂和剥离机制研究 |
| 3.1 疲劳寿命和裂纹萌生位置关系 |
| 3.2 试验车轮和试验步骤 |
| 3.3 车轮辋裂和剥离断口特征 |
| 3.4 车轮辋裂和剥离夹杂物分析 |
| 3.5 车轮辋裂和剥离的形成机制 |
| 3.6 结论 |
| 4 车轮辋裂和剥离微结构演化实验研究 |
| 4.1 微结构演化实验设备 |
| 4.2 车轮剥离微结构演化 |
| 4.3 车轮辋裂裂纹附近微结构演化 |
| 4.4 小结 |
| 5 车轮滚动接触疲劳损伤容限分析和剩余寿命评估方法 |
| 5.1 轮轨滚动接触应力有限元模型 |
| 5.2 轮轨接触应力仿真结果 |
| 5.2.1 无缺陷轮轨接触应力结果 |
| 5.2.2 脆性夹杂物形状及位置对应力分布的影响 |
| 5.2.3 孔洞缺陷尺寸及位置对应力分布的影响 |
| 5.3 车轮滚动接触疲劳裂纹扩展研究 |
| 5.3.1 车轮滚动接触疲劳裂纹扩展模型 |
| 5.3.2 车轮疲劳裂纹扩展仿真结果和实验结果对比 |
| 5.3.3 初始裂纹尺寸和位置对车轮疲劳寿命的影响 |
| 5.3.4 车轮滚动接触疲劳损伤容限和剩余寿命评估方法 |
| 5.4 小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.2 论文研究的创新点 |
| 6.3 需要进一步开展的工作 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（4）螺杆转子轴用钢激光熔覆再制造合金层的组织与性能分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 激光熔覆再制造技术及工艺 |
| 1.2.1 技术原理及特点 |
| 1.2.2 国内外研究现状 |
| 1.2.3 发展动态及趋势 |
| 1.3 螺杆转子轴激光熔覆再制造 |
| 1.3.1 失效状态分析 |
| 1.3.2 再制造工艺分析 |
| 1.4 论文的研究意义及课题来源 |
| 1.4.1 研究意义 |
| 1.4.2 课题来源 |
| 1.5 技术路线及研究内容 |
| 第2章 实验材料及实验方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验材料及设备 |
| 2.2.1 基体材料 |
| 2.2.2 熔覆材料 |
| 2.2.3 实验设备 |
| 2.3 实验分析及表征 |
| 2.3.1 表面熔覆质量 |
| 2.3.2 微观金相组织 |
| 2.3.3 显微硬度特性 |
| 2.3.4 摩擦磨损性能 |
| 2.3.5 拉伸力学性能 |
| 2.4 实验辅助装置开发 |
| 2.4.1 金相磨抛装置 |
| 2.4.2 试样切割夹具 |
| 2.4.3 预置粉末刮粉器 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 螺杆转子轴用钢激光熔覆工艺研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 单道单因素试验 |
| 3.2.1 试验设计 |
| 3.2.2 结果及分析 |
| 3.3 单道正交试验优化 |
| 3.3.1 试验设计 |
| 3.3.2 结果及分析 |
| 3.4 多道激光熔覆搭接率选取 |
| 3.4.1 试验设计 |
| 3.4.2 结果及分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 螺杆转子轴用钢熔覆层组织与性能分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 单道熔覆层微观组织分析 |
| 4.2.1 横向截面金相组织 |
| 4.2.2 纵向截面金相组织 |
| 4.2.3 不同送粉量下熔覆层金相组织 |
| 4.3 多道激光熔覆金相组织 |
| 4.4 熔覆结构力学性能分析 |
| 4.4.1 显微硬度 |
| 4.4.2 抗拉性能 |
| 4.4.3 摩擦磨损性能 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 螺杆转子轴用钢激光熔覆层的重熔研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 激光重熔工艺方法 |
| 5.3 对熔覆层表面形貌的影响 |
| 5.4 对熔覆层微观组织的影响 |
| 5.5 对熔覆层显微硬度的影响 |
| 5.6 对熔覆层摩擦磨损性能的影响 |
| 5.7 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
（5）15CrMo钢和12Cr1MoV钢的快速金相制样方法（论文提纲范文）
| 1 试验材料及磨抛光侵蚀剂 |
| 1.1 试验材料 |
| 1.2 磨抛光侵蚀剂 |
| 2 金相制样方法 |
| 2.1 机械打磨抛光法 |
| 2.2 磨抛光侵蚀剂法 |
| 3 试验结果与讨论 |
| 3.1 15CrMo钢试验结果 |
| 3.2 12Cr1MoV钢试验结果 |
| 3.3 分析与讨论 |
| 4 结论 |
（6）碳纤维—铝合金薄板新型胶铆接合工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 复合材料连接技术简介 |
| 1.3 国内外有关复合材料连接技术的研究 |
| 1.3.1 复合材料螺栓连接研究现状 |
| 1.3.2 复合材料胶接研究现状 |
| 1.3.3 复合材料自冲铆接研究现状 |
| 1.4 课题研究的目的和意义 |
| 1.5 课题研究内容和思路 |
| 1.5.1 课题研究内容 |
| 1.5.2 课题研究思路 |
| 第2章 试件制备及试验方法 |
| 2.1 实验材料及设备 |
| 2.1.1 实验材料 |
| 2.1.2 实验设备 |
| 2.2 影响因素分析 |
| 2.2.1 温度和压力的影响 |
| 2.2.2 铆接顺序的影响 |
| 2.3 热稳定性测试制定成型方案 |
| 2.3.1 热稳定性测试法简介 |
| 2.3.2 制定成型方案 |
| 2.4 铆接试验件制备 |
| 2.4.1 单纯铆接试验件制备 |
| 2.4.2 胶铆连接试验件制备 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 连接试验方案设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 铆接模具的选择 |
| 3.2.1 铆接模具基本功能要求 |
| 3.2.2 铆接模具的选择 |
| 3.3 自冲铆接试验方案设计 |
| 3.3.1 叠层顺序作为影响因素方案设计 |
| 3.3.2 碳纤维层数作为影响因素方案设计 |
| 3.4 性能测试及组织观察 |
| 3.4.1 拉伸性能测试 |
| 3.4.2 制备金相试样 |
| 3.4.3 自冲铆接头的质量评价标准及方法 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 连接试验分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 新型自冲铆接工艺试验件外观形貌分析 |
| 4.2.1 叠层顺序的影响 |
| 4.2.2 铺层层数的影响 |
| 4.3 拉伸性能分析 |
| 4.3.1 叠层顺序对拉伸性能的影响 |
| 4.3.2 铺层层数对拉伸性能的影响 |
| 4.3.3 拉伸强度计算 |
| 4.4 与传统工艺的对比试验 |
| 4.4.1 新型工艺和传统工艺连接强度的对比 |
| 4.4.2 新型工艺和传统工艺铆接质量的对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 复合连接形式试验探究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 复合连接的技术与工艺 |
| 5.3 复合连接试验件制备 |
| 5.3.1 铝合金表面处理方法 |
| 5.3.2 试验件的制备 |
| 5.4 复合连接试验件拉伸性能分析 |
| 5.4.1 复合连接试验件拉伸测试结果 |
| 5.4.2 复合连接试验件拉伸性能分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（7）隐藏在金相试样制备技术之后的科学（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 传统金相试样制备研磨和抛光程 序及其局限性 |
| 2.1 传统金相试样制备研磨程序 |
| 2.2 传统金相试样制备抛光程序 |
| 2.3 传统金相试样制备研磨和抛光程序的局限性 |
| 3 现代金相试样制备研磨和抛光程序 |
| 3.1 电子行业现代金相试样制备研磨和抛光程序 |
| 3.1.1 微电子设备中的硅的研磨和抛光程序 |
| 3.1.2 塑封材料的研磨和抛光程序 |
| 4 结合实际优化设计现代金相试样 制备研磨和抛光程序 |
| 4.1 优化的方向 |
| 4.2 研磨步骤SiC砂纸的选择和研磨盘转速的优化 |
| 4.3 抛光步骤研磨盘转速的优化 |
| 5 优化的手工金相试样制备程序可 行性验证 |
| 6 结语 |
（8）Ti/Cu层状复合材料力学性能与失效机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 层状金属复合材料的制备 |
| 1.2.1 轧制复合法 |
| 1.2.2 扩散焊法 |
| 1.2.3 爆炸焊接法 |
| 1.2.4 真空热压法 |
| 1.2.5 物理气相沉淀 |
| 1.2.6 累积叠扎法 |
| 1.2.7 水下爆炸焊接法 |
| 1.3 层状金属复合材料失效机制的研究现状 |
| 1.4 层状金属复合材料的失效分析模拟 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 2 研究方案及实验方法 |
| 2.1 研究方案 |
| 2.2 实验材料 |
| 2.3 材料制备 |
| 2.3.1 Ti/Cu层状材料的制备 |
| 2.4 材料组织结构分析和力学性能测试 |
| 2.4.1 材料组织结构分析 |
| 2.4.2 力学性能测试 |
| 3 Ti/Cu层状复合材料的显微组织及力学性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Ti与Cu的简述 |
| 3.3 Ti/Cu层状复合材料的显微组织 |
| 3.3.1 实验过程 |
| 3.3.2 Ti/Cu层状复合材料微观结构 |
| 3.3.3 Ti/Cu层状复合材料界面区域的成分分析 |
| 3.4 Ti/Cu层状复合材料的力学性能 |
| 3.4.1 实验过程 |
| 3.4.2 显微硬度分析 |
| 3.4.3 室温拉伸实验测试 |
| 3.4.4 含预制裂纹的三点弯曲实验测试 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 Ti/Cu层状复合材料的失效机制分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 增韧机制 |
| 4.2.1 水下爆炸焊接的增韧机制 |
| 4.3 室温拉伸实验测试失效机制分析 |
| 4.4 预制裂纹的三点弯曲实验测试失效机制分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 Ti/Cu层状复合材料的有限元模拟 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Johnson-Cook本构模型 |
| 5.3 内聚力模型(CZM)与扩展有限元(XFEM)联合使用 |
| 5.3.1 内聚力模型(CZM) |
| 5.3.2 扩展有限元(XFEM) |
| 5.4 拉伸实验模拟 |
| 5.4.1 模型建立 |
| 5.4.2 结果分析 |
| 5.5 含预制裂纹的三点弯曲实验模拟 |
| 5.5.1 模型建立 |
| 5.5.2 结果分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（9）TBM滚刀H13钢刀圈再制造过程中堆焊数值模拟与试验验证（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 论文研究背景及课题来源 |
| 1.1.1 论文研究背景与意义 |
| 1.1.2 课题来源 |
| 1.2 零件堆焊再制造技术的研究现状 |
| 1.2.1 堆焊再制造技术的学术界研究现状 |
| 1.2.2 堆焊再制造技术的工程应用研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容、研究路线及章节安排 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 研究线路及章节安排 |
| 1.4 本章小结 |
| 第2章 H13钢刀圈堆焊再制造工艺流程设计及可行性分析 |
| 2.1 工程滚刀结构组成、失效形式及材质性能分析 |
| 2.1.1 滚刀种类及其结构组成 |
| 2.1.2 滚刀失效形式和滚刀检修流程 |
| 2.1.3 刀圈常用材质及关键参数性能指标 |
| 2.2 刀圈试样热处理工艺优化设计与验证分析 |
| 2.2.1 刀圈试样热处理工艺简化线路的提出 |
| 2.2.2 基于有限元的刀圈试样热处理工艺分析与优化 |
| 2.2.3 刀圈试样热处理工艺的试验验证 |
| 2.3 刀圈堆焊再制造工艺流程设计及工艺参数基本选用原则确定 |
| 2.3.1 刀圈堆焊再制造工艺流程设计 |
| 2.3.2 堆焊工艺参数介绍及其基本选取原则提出 |
| 2.4 刀圈堆焊再制造可行性分析 |
| 2.4.1 软硬件条件方面 |
| 2.4.2 预期效果方面 |
| 2.4.3 市场潜力方面 |
| 2.4.4 再制造度方面 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 H13钢板材堆焊再制造工艺数值建模研究 |
| 3.1 数值模拟平台及仿真流程概述 |
| 3.2 模型简化与问题假设 |
| 3.3 堆焊过程温度场理论模型 |
| 3.3.1 非线性瞬态温度场热传导求解分析 |
| 3.3.2 堆焊热源模型选择与校核 |
| 3.3.3 材料物理参数的影响 |
| 3.3.4 边界换热系数 |
| 3.3.5 相变潜热 |
| 3.4 材料弹塑性变形理论 |
| 3.4.1 屈服准则 |
| 3.4.2 流动准则 |
| 3.4.3 强化准则 |
| 3.5 堆焊过程热弹塑性变形理论及有限元求解方法 |
| 3.5.1 应力应变关系 |
| 3.5.2 平衡方程 |
| 3.5.3 有限元求解方法 |
| 3.6 堆焊过程数值模拟 |
| 3.6.1 网格划分 |
| 3.6.2 网格分组 |
| 3.6.3 材料选型及其热物性参数设置 |
| 3.6.4 边界条件 |
| 3.6.5 堆焊工艺条件设置 |
| 3.7 堆焊数值模拟结果分析 |
| 3.7.1 温度场分析 |
| 3.7.2 应力场分析 |
| 3.7.3 变形场分析 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 H13钢板材堆焊再制造试验验证 |
| 4.1 验证实验方案设计 |
| 4.1.1 实验材料选择 |
| 4.1.2 实验平台搭建 |
| 4.1.3 主要测试仪器设备介绍 |
| 4.2 堆焊实验方案设计 |
| 4.2.1 工艺参数设定 |
| 4.2.2 堆焊实验过程介绍 |
| 4.3 堆焊实验温度场及应力场分析 |
| 4.3.1 温度场 |
| 4.3.2 应力场 |
| 4.4 金相试样的制备与结果分析 |
| 4.4.1 金相试样制备检测方案 |
| 4.4.2 显微硬度的测量 |
| 4.4.3 XRD物相检测 |
| 4.4.4 堆焊层表面电镜扫描检测及EDS分析 |
| 4.5 试样性能分析 |
| 4.5.1 组织分析 |
| 4.5.2 硬度分析 |
| 4.5.3 物相分析 |
| 4.5.4 形貌分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 H13钢板材堆焊再制造工艺性能影响因素研究 |
| 5.1 堆焊工艺敏感因素及其研究范围选取 |
| 5.2 堆焊层数对堆焊质量的影响 |
| 5.2.1 有限元模型建立 |
| 5.2.2 堆焊数值模拟结果分析 |
| 5.3 堆焊电流/电压对堆焊质量的影响 |
| 5.3.1 不同堆焊电流下温度场分析 |
| 5.3.2 不同堆焊电流下残余应力分析 |
| 5.3.3 不同堆焊电流下变形分析 |
| 5.4 堆焊速度对堆焊质量的影响 |
| 5.4.1 不同堆焊速度下温度场分析 |
| 5.4.2 不同堆焊速度下残余应力分析 |
| 5.4.3 不同堆焊速度下变形分析 |
| 5.5 基板温度对堆焊质量的影响 |
| 5.5.1 不同基板温度下温度场分析 |
| 5.5.2 不同基板温度下残余应力分析 |
| 5.5.3 不同基板温度下变形分析 |
| 5.6 层间等待时间对堆焊质量的影响 |
| 5.6.1 不同等待时间下温度场分析 |
| 5.6.2 不同等待时间下残余应力分析 |
| 5.6.3 不同等待时间下变形分析 |
| 5.7 约束条件对堆焊质量的影响 |
| 5.7.1 不同约束条件下温度场分析 |
| 5.7.2 不同约束条件下残余应力分析 |
| 5.7.3 不同约束下变形分析 |
| 5.8 本章小结 |
| 第6章 H13钢刀圈堆焊再制造工艺数值模拟研究 |
| 6.1 母材/焊丝基本特性及堆焊工艺参数对比分析 |
| 6.2 1 /4滚刀刀圈堆焊数值模拟研究 |
| 6.2.1 堆焊过程温度场分析 |
| 6.2.2 堆焊过程残余应力分析 |
| 6.2.3 堆焊过程变形分析 |
| 6.3 全尺寸17吋滚刀刀圈堆焊数值模拟研究 |
| 6.3.1 堆焊过程温度场分析 |
| 6.3.2 堆焊过程残余应力分析 |
| 6.3.3 堆焊过程变形分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间所获研究成果及荣誉 |
（10）机械装备的失效分析（续前） 第4讲 金相分析技术（上）（论文提纲范文）
| 1 宏观金相分析技术 |
| 1.1 产品质量评定中的宏观金相分析技术 |
| 1.1.1 试验要求 |
| 1.1.2 试验方法 |
| (1)热酸蚀试验 |
| (2)冷酸蚀试验 |
| (3)电解腐蚀试验 |
| 1.2 失效分析中的宏观金相分析技术 |
| (1)举例1 |
| (2)举例2 |
| 1.3 宏观金相分析技术在失效分析中的应用 |
| 1.3.1 显示断裂部位的结构特征 |
| (1)举例1 |
| (2)举例2 |
| (3)举例3 |
| 1.3.2 显示断裂部位的工艺特征 |
| (1)举例1 |
| (2)举例2 |
| (3)举例3 |
| 2 微观金相分析技术 |
| 2.1 光学金相显微镜 |
| 2.1.1 成像系统 |
| 2.1.2 照明系统 |
| 2.1.3 分辨率 |
| 2.2 金相试样的制备 |
| 2.2.1 取样及编号 |
| 2.2.2 镶嵌 |
| (1)机械镶嵌法 |
| (2)热镶嵌法 |
| (3)冷镶嵌法 |
| 2.2.3 磨抛 |
| 2.2.3. 1 金相试样的磨光 |
| 2.2.3. 2 金相试样的抛光 |
| (1)机械抛光 |
| (2)电解抛光 |
| 2.3 金相试样的侵蚀 |
| 2.3.1 化学侵蚀法 |
| 2.3.2 电解侵蚀法 |
四、金相试样的快速制备（论文参考文献）
- [1]稀土对高碳铬轴承钢夹杂物-组织-性能的影响机理研究[D]. 杨超云. 中国科学技术大学, 2020(01)
- [2]等离子喷涂8YSZ热障涂层的性能及工艺参数研究[D]. 唐荣荣. 江苏大学, 2019(02)
- [3]铁路车轮超高周疲劳行为研究和寿命评估方法[D]. 丛韬. 北京交通大学, 2019(01)
- [4]螺杆转子轴用钢激光熔覆再制造合金层的组织与性能分析[D]. 王家胜. 陕西理工大学, 2020(10)
- [5]15CrMo钢和12Cr1MoV钢的快速金相制样方法[J]. 张洋洋,田晓,田晓璇,王理博. 理化检验(物理分册), 2017(11)
- [6]碳纤维—铝合金薄板新型胶铆接合工艺研究[D]. 郑学丰. 燕山大学, 2020(01)
- [7]隐藏在金相试样制备技术之后的科学[J]. 杨城. 计算机与数字工程, 2015(01)
- [8]Ti/Cu层状复合材料力学性能与失效机制研究[D]. 张炜. 大连理工大学, 2020(02)
- [9]TBM滚刀H13钢刀圈再制造过程中堆焊数值模拟与试验验证[D]. 何仕海. 湘潭大学, 2020
- [10]机械装备的失效分析（续前） 第4讲 金相分析技术（上）[J]. 王荣. 理化检验(物理分册), 2017(02)