魏德强
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赵运庆
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王荣
,
易云志
材料热处理学报
根据扫描电子束焊机实际工作状态,运用传热学理论,建立了球墨铸铁表面淬火三维温度场的有限元模型.分析过程中,考虑了材料的热物性参数随温度变化因素、试样表面的热辐射以及材料的相变潜热,对硬化层横截面形貌和尺寸进行了预测与实验验证.结果表明:电子束扫描作用下的温度场呈半卵形,对称面的温度分布等值线呈勺状.增加束流大小和扫描速度都可以改变硬化层的尺寸.经过电子束表面淬火后,形成了淬硬层、过渡层和基体3个区域,与基体硬度相比,淬硬层的显微硬度提高了2～3倍,过渡区也提高了1～2倍.实验结果较好地验证了仿真结果,表明所建立的温度场模型是正确和可靠的.通过该仿真模型,可以掌握电子束表面淬火过程中加热和冷却规律,为电子束表面淬火处理选择合适的工艺参数提供依据.
关键词:
电子束表面淬火
,
有限元仿真
,
温度场
,
硬化层
魏德强
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陈虎城
,
王荣
材料热处理学报
建立了移动电子束高斯热源作用下的三维相变硬化过程中温度场的数学模型,分析过程中考虑了热源分布、热物性参数、热辐射等因素对温度场的影响,得到了电子束扫描相变硬化温度场的分布规律和硬化层的形态,并进行了实验验证;探讨了电子束工艺参数对硬化区深度和宽度的影响。结果表明：移动电子束高斯热源作用下的温度分布等值线呈勺状,表面最高温度滞后于束流中心,且处理后硬化层横截面呈月牙状;在固态相变条件下,硬化层的宽度和深度随着扫描功率的增加呈非线性增加,随着扫描速度的增加呈非线性减小。
关键词:
45钢
,
电子束
,
相变硬化
,
高斯分布
,
温度场
王荣
,
沈国斌
,
魏德强
材料热处理学报
根据电子束表面扫描过程的实际情况,建立了铝合金电子束表面扫描处理的温度场有限元模型,分析了电子束处理后表面熔池的形态。仿真过程中,考虑了试样表面的热辐射和材料的相变,并用实验验证了仿真结果,讨论了电子束加速电压、下束时间对熔池尺寸的影响。结果表明：采用电子束表面处理技术,在铝合金材料表面可以获得细小的晶粒组织;在温度场的仿真过程中,模拟得到的熔池的尺寸与实验所测相吻合;仿真得到试样表面温度场分布均匀,试样表面的温度场呈带状分布,横截面处的温度场分布呈梯度分布;熔池的深度和宽度随着电子束加速电压和下束时间的增加而增加。
关键词:
电子束
,
表面处理
,
温度场
,
熔池
,
热流密度
魏德强
,
薛兴
,
恽志东
机械工程材料
doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2006.07.017
研究了室温油分级等温淬火热处理工艺参数对低合金贝氏体球墨铸铁磨球组织和性能的影响.结果表明:试验条件下最佳热处理工艺参数为奥氏体化温度930～950℃,出油温度180～220℃,出油入炉时间60 s,等温温度220～240℃,等温时间1～1.5 h;此时材料基体组织为下贝氏体+少量的马氏体、残余奥氏体和碳化物,其冲击韧度大于14 J/cm2,硬度为52～56 HRC.
关键词:
分级等温淬火
,
贝氏体
,
球墨铸铁
,
磨球
王荣
,
刘科
,
魏德强
材料热处理学报
利用电子束扫描技术对铝合金ADC12表面进行纳米合金化处理,探讨电子束扫描技术对铝合金组织和性能的影响；通过添加不同比例的纳米Al-Fe混合粉末,分别用扫描电子显微镜(SEM)、EDAX能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)等设备对合金层的组织、物相构成、硬度以及摩擦磨损性能进行分析测试,确定合金化纳米混合粉的最佳配比.结果表明:电子束纳米Al-Fe合金化可以提高铝合金材料的硬度、增加耐磨性；随着混合粉中纳米Fe粉含量的增加,合金层中合金硬质强化相逐渐增多,合金化层的硬度和耐磨性也逐渐提高,硬度最高可达800 HV,但组织中会出现裂纹且均匀性不好.当混合粉中纳米Fe粉含量为50％时,合金化层的硬度和耐磨性能较好,其耐热硬度,在675 K时硬度可达到300 ～ 400 HV,其磨损量仅为铝合金基材的1/6.
关键词:
铝合金
,
电子束合金化
,
金相分析
,
显微硬度
,
耐磨性
魏德强
,
孙培新
,
王荣
材料热处理学报
根据扫描电子束焊机的实际工作环境,建立了扫描电子束铝合金表面处理温度场三维有限元分析模型,分析了试样经电子束照射后表面熔池的形态及组织变化,分析过程中,考虑了试样表面的热辐射和材料的相变,并用实验验证了仿真结果.讨论了束流、束斑直径和扫描半径对扫描电子束表面处理温度场的影响.结果表明:在其它参数不变的情况下,随着束流的增大,试样表面的最高温度基本上呈线性增高,熔池的宽度和深度也有所增大;随着束斑直径的增加,试样表面的最高温度呈线性下降,熔池的深度也略有减小,而宽度则快速地增大;随着扫描半径的增加,最高温度、熔池的宽度和深度均急剧下降.
关键词:
扫描电子束
,
铝合金表面处理
,
温度场分布
魏德强
,
李新凯
,
王晓冰
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.04.029
随着现代制造业的发展,人们对于工件表面的精密性和质量提出了更高层次的要求,而抛光工艺不但影响产品的使用性能而且也影响产品的档次.传统的抛光工艺存在一些难以克服的问题,已很难满足当前对高质量工件表面性能的需求,作为新型非接触式抛光工艺的一种——电子束抛光,在目前的研究领域展现出显著的优势.本文概述了几种抛光技术的优缺点,并重点介绍了一种新型材料表面处理技术——电子束抛光,阐述了电子束表面抛光的基本原理及国内外电子束抛光的发展.介绍了电子束抛光作为一种新型表面抛光方法 在研究领域中的应用,并综述了近年来电子束抛光研究的发展动态,简述了国内外相关领域的主要研究成果及取得的进展,包括电子束抛光机理的研究、不同材料电子束工艺参数的确定、入射角度对抛光效果的影响、物理模型的建立以及电子束抛光产生的熔坑、裂纹研究,并对电子束抛光技术未来的发展方向和前景做出了展望.电子束抛光技术作为一种极具优势的高能束表面改性技术将占据无法替代的地位.
关键词:
电子束抛光
,
材料表面处理
,
表面性能
,
传统抛光
,
综述
,
发展
,
机理
王荣
,
高浩
,
魏德强
机械工程材料
doi:10.11973/jxgccl201706009
利用液淬带温等温淬火工艺对中碳低合金钢进行热处理,研究了奥氏体化温度和时间、出液温度、等温温度和时间对其组织和性能的影响,对工艺进行了优化.结果表明:试验条件下理想的工艺参数是奥氏体化温度为840 ℃,保温时间60 min,出液温度为238 ℃,等温温度为300 ℃,等温时间60 min;在此工艺下淬火后试验钢的基体组织为下贝氏体+马氏体,硬度为50 HRC,冲击韧度为26 J·cm-2,磨损量18 mg.
关键词:
等温淬火
,
复相钢
,
显微组织
,
力学性能
