汤精明
,
姜忠宇
材料热处理学报
分析电火花表面强化层的温度场特点,建立了三维温度场模型,并对温度场进行了有限元数值模拟.给出了强化层和基体在不同时刻、不同位置的温度场分布和变化规律,探讨了强化层放电凹坑的形成机理.结果表明:电火花表面强化层的放电凹坑主要是热量在材料中不同方向的热传导存在差异引起的;强化过程中,当强化电弧移动到某点时,该点的温度迅速上升,直到最大值,后又迅速下降,但温度上升的速度明显比温度下降的速度快,具有快速加热和冷却的特性;距离表面深度越深,升温幅度逐渐减小,速度越慢,并且降温速度也渐慢.
关键词:
电火花
,
表面强化
,
强化层
,
温度场
,
数值模拟
汤精明
,
乔生儒
,
韩栋
,
葛志宏
,
李玫
机械工程材料
doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2006.12.013
采用硬质合金YG-8和焊条FW-1101作电极,在电火花表面强化器上强化了U70MnSi钢和40Cr钢的表面;用X射线衍射仪分析了强化层的结构,用滚动和滚、滑磨损试验研究了强化层的耐磨性,用阳极极化和浸泡试验研究了40Cr钢表面强化后的耐腐蚀性能.结果表明:强化层是由化合物和非晶组织组成的混合层;表面强化后试样的耐磨性明显提高;40Cr强化层的混合组织对耐腐蚀性能的影响超过了层中缺陷和残余应力的影响,使其耐腐蚀性能提高.
关键词:
电火花
,
U70MnSi钢
,
40Cr钢
,
表面强化
汤精明
,
姜忠宇
,
石平
,
邓启超
兵器材料科学与工程
doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2009.06.009
分析电火花表面强化层的应力场特点,建立三维应力场模型,并利用APDL编程实现对应力场的有限元数值模拟,给出强化层和基体在不同位置、不同方向的应力分布和变化规律.结果表明:强化过程中,熔池及附近区域存在的巨大且剧烈变化的温度梯度和不一致的冷却速率使试样产生很大的热应力;由于热导率和热膨胀系数存在差异的缘故,各节点的应力值随着位置的变化而变化;试样的应力曲线在热影响区都存在突变,有强化层时,由于强化层和基体材料的比热容C和热导率,κ不一致,加剧应力曲线在热影响区的突变;采用梯度强化层和热处理工艺可以有效地改善电火花表面强化层的应力分布.
关键词:
电火花
,
表面强化
,
强化层
,
热应力
,
数值模拟
汤精明
材料导报
以TiC-TiB2复合材料为电极,采用电火花表面强化技术,在40Cr钢表面制备出TiC-TiB2复合强化层.利用SEM和XRD分析了强化层的微观结构和物相,测试了强化层的硬度和耐磨性,并探讨了其磨损机理.结果表明:强化层物相主要为TiB2、TiC和Fe3C等,非晶组织和组织细化使其衍射峰宽化;强化层的显微硬度分布呈梯度变化,最高硬度值是基体硬度值的4倍多;强化层中的硬质相和较高的显微硬度改变了试样间的磨损机制,强化层的磨损机制为显微切削、划擦和疲劳磨损;强化层的耐磨性比基体提高了约5倍,摩擦系数比基体低0.12～0.17.
关键词:
电火花表面强化
,
强化层
,
组织结构
,
耐磨性能
汤精明
,
王小明
,
乔生儒
兵器材料科学与工程
doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2006.06.002
对用CVI法制备的SiCp/SiC复合材料的氧化性能进行了研究.材料含有的气孔和破坏氧化膜连续性的杂质元素,为氧气扩散提供通道;氧化过程中形成的气孔,导致了新的自由表面的暴露和空气扩散通道,进而加剧氧化.在材料的高温氧化过程中,SiC的氧化生成SiO2膜导致试样质量增加,玻璃碳界面层的氧化生成CO的逸出导致试样质量损失.最后的质量变化是这两种综合作用的结果.在高温氧化过程中,材料的空隙增多,应力集中加强,界面层被破坏使SiCp/SiC复合材料的强度下降.
关键词:
造粒
,
团聚体
,
化学气相渗透
,
SiCp/SiC复合材料
,
微结构
,
氧化性能
汤精明
,
姜忠宇
,
石平
材料热处理学报
以Ti、B4C和Cu等粉末为原料,采用自蔓延高温合成工艺制备TiC-TiB2复合材料,并通过电火花表面强化在点焊镀锌钢板用电极的表面制备TiC-TiB2复合强化层。用四探针法测量了强化层的电导率,利用SEM和XRD分析了强化层的微观结构和物相,运用点焊实验测试了强化电极的使用寿命,初步分析了强化层对电极失效的影响。结果表明：电火花强化层致密无明显分层,强化层与基体间为牢固的冶金结合;强化层物相主要为TiB2、TiC、B2O3和Cu等,强化层中的非晶组织和组织细化使其衍射峰宽化;TiC-TiB2复合强化层的导电率可达86.53%IACS,具有良好的导电性能,适合制作点焊电极材料;强化电极的点焊寿命比无强化层电极大约提高了4倍。
关键词:
电火花表面强化
,
TiC-TiB2
,
强化层
,
点焊电极
