王洪祥
,
高石
,
黄志群
,
王健
,
候晶
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2008.03.008
为了深入研究刀具几何参数对KDP晶体超精密切削过程的影响,以及等效应力和应变产生的原因及变化规律,采用商用有限元软件(Marc)对KDP晶体的超精密切削过程进行了有限元仿真,建立了KDP晶体超精密切削加工中应力和应变预测模型.仿真结果表明,KDP晶体超精密加工过程中等效应力主要集中在第一和第二变形区,等效应变主要集中在第二和第三变形区.研究表明,本文所建立的等效应力和应变预测模型是有效的,有限元仿真值与预测值之间的误差可以控制在10%以内.
关键词:
KDP晶体
,
应力
,
应变
,
有限元分析
王洪祥
,
高石
,
马恩财
,
许乔
,
陈贤华
,
侯晶
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2007.01.034
压痕和刻划实验是测量材料弹性、塑性和断裂行为的最简单方法,磷酸二氢钾(简称KDP)作为优质的非线性光学材料,常用作光学频率转换器件和电光开关元件,一般采用单点金刚石削的方法加工此类零件.为了深入了解KDP晶体单点金刚石切削加工表层力学性能的变化规律,本文对KDP晶体单点金刚石切削加工表层力学性能指标如硬度H、断裂韧性Kc和残余应力σr方面的有关问题进行深入研究,并通过对KDP晶体(001)面不同晶向上的硬度检测,系统分析了KDP晶体加工表面晶向对材料硬度、断裂韧性和残余应力的影响,研究结果表明:KDP晶体的同一晶面的不同晶向硬度和断裂韧性具有强烈的各向异性.
关键词:
KDP晶体
,
硬度
,
断裂韧性
,
残余应力
,
金刚石切削
王洪祥
,
张旭
,
高石
,
刘占山
材料科学与工艺
针对我国水轮机过流部件磨蚀严重这一问题,选用WC电极对水轮机叶片用1Cr13不锈钢材料进行电火花表面强化处理,对生成的强化层摩擦磨损性能进行了深入研究,并利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪对强化层的金相组织、元素分布以及相结构进行了分析.结果表明,强化层的硬度和耐磨性明显高于工件基体,强化层的硬度在白亮层最高,而在强化层与基体的结合区硬度逐渐降低,并在热影响区达到最低.选择高硬度、高合金化的WC电极生成的电火花表面强化层,其硬度可比工件基体提高2～3倍,耐磨性能亦有显著提升.
关键词:
电火花表面强化
,
强化层硬度
,
摩擦磨损性能
王洪祥
,
朱本温
,
王景贺
,
侯晶
,
陈贤华
材料科学与工艺
doi:10.11951/j.issn.1005-0299.20150202
亚表面缺陷的准确检测是进行亚表面损伤研究的前提和基础，对保证光学元件加工质量至关重要。基于HF酸化学蚀刻法对熔石英元件抛光加工产生的亚表面水解层、缺陷层深度和亚表面损伤形貌进行了定量检测，并利用X射线荧光光谱法研究了熔石英抛光试件杂质元素的种类和元素含量沿深度分布规律，提出了熔石英元件抛光加工亚表面损伤深度的判定方法。研究表明：由于水解层和亚表面缺陷层的存在，熔石英抛光试件的蚀刻速率随着时间的增加呈现递减的趋势，且在蚀刻的初始阶段蚀刻速率下降尤为明显；当蚀刻深度超过某一特定值后，全部或部分覆盖在水解层以下的缺陷层将会被完全蚀刻去除，蚀刻速率基本保持不变；另外，熔石英抛光试件存在多种形式的表面及亚表面缺陷，在不同蚀刻深度，亚表面损伤形貌、划痕的宽度和深度也存在一定的差异。
关键词:
熔石英元件
,
亚表面缺陷
,
抛光加工
,
损伤形貌
,
划痕
王洪祥
,
马恩财
,
高石
,
黄志群
,
许乔
,
侯晶
材料科学与工艺
为了求得KDP晶体的应力-应变曲线以及材料的屈服应力,基于圣维南定理和实验得到的材料性能参数建立了KDP晶体的压痕过程仿真模型,利用ABAQUS有限元分析软件对KDP晶体压痕过程进行了有限元仿真,得到了KDP晶体的载荷-位移曲线和加/卸载过程中的等效应力变化规律.仿真结果表明:加载过程中最大应力集中在压头尖角处,卸载后最大应力分布在压头棱边所留下的压痕处,KDP晶体材料的屈服应力为120 MPa.
关键词:
KDP晶体
,
力学性能
,
压痕试验
,
有限元分析
王洪祥
,
杨嘉
,
刘占山
,
翟文杰
材料科学与工艺
针对铝基碳化硅切削加工中刀具易磨损、寿命低、切削难度大和加工成本高等问题，选用不同材料的硬质合金铣刀及金刚石铣刀进行切削加工实验，并利用扫描电镜和工具显微镜对高体积分数铝基碳化硅铣削时刀具磨损形态进行了分析研究．研究表明：硬质合金刀具前刀面和刃口磨损主要形式为粘结磨损和微崩刃，后刀面磨损主要为刻划磨损，而金刚石铣刀加工时刀具磨损很小；YG6X铣刀材料微观组织致密，抗磨损能力较强，宜粗加工时选用；金刚石刀体的硬度远大于SiC颗粒，且金刚石与工件的摩擦系数小，金刚石铣刀寿命远大于硬质合金铣刀，宜精加工时选用。
关键词:
铝基碳化硅
,
铣削
,
刀具磨损
,
刀具寿命
钱存富
,
杜昊
,
王洪祥
稀有金属材料与工程
LaNi5合金是一种典型的储氢材料,用以其为基的合金作为负极制成的储氢电池具有突出的优点.本文根据LaNi5的晶体结构,计算了LaNi5型储氢合金的最大储氢量为1.33 H/M,即一个LaNi5晶胞中最多只能储存8个氢原子.
关键词:
储氢材料
,
储氢量
,
间隙半径
钱存富
,
杜昊
,
王洪祥
稀有金属材料与工程
利用固体与分子经验电子理论(EET)计算了LaNi5合金的价电子结构和Co、Mn原子替代LaNi5中部分Ni原子后所形成的各种晶胞情况下连接上下两层原子的主要键的键能.Mn原子替代Ni2原子后上述键能增大,Co原子无论替代Ni1或Ni2都能使相关键能增加,两种原子同时替代,其键能增加更明显.可知:Co和Mn是通过增大连接上下两层原子的主要键的键能达到强化合金、延缓合金粉化,从而提高LaNi5合金的循环寿命.
关键词:
LaNi5合金
,
固体与分子经验电子理论
,
键能
,
循环寿命
王景贺
,
王洪祥
,
余兵涛
材料科学与工艺
针对我国水轮机过流部件长时间运行后表面腐蚀严重这一问题，选用 YG8电极材料对水轮机叶片用0Cr13Ni5Mo不锈钢进行电火花表面强化处理，基于电化学测试技术和交流阻抗测试方法，对强化层的电化学腐蚀性能进行了深入研究。结果表明，强化过程中电极材料与基体材料元素相互熔渗和扩散，强化层内有新的相结构生成，且强化层为冶金结合。与基体材料相比，在腐蚀溶液中电火花强化后试件的自腐蚀电位增大，自腐蚀电流密度减小，试件腐蚀速度变慢，耐腐蚀性能明显提高。
关键词:
电火花表面强化
,
YG8强化层
,
电化学腐蚀
,
硬度
,
摩擦磨损性能
