矫直辊表面激光硬化机理及磨损性能分析

《矫直辊表面激光硬化机理及磨损性能分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、东北大学博士学位论文摘要矫直辊表面激光硬化机理及磨损性能研究、———7—～摘要着建筑业的发展，建筑用的光滑钢筋正在被冷轧带肋钢筋和一些高强k妇合金钢筋所代替。钢筋在工程使用前都必须经过矫直，在矫直过程中不可对其表面有过分的损伤，否则将影响钢筋的使用性能。矫直辊的磨损主要是与钢筋之间的滑动摩擦引起的，而引起磨损的主要因素是矫直压力、矫直辊与工件之间的硬度差、矫直辊与工件之间的摩擦系数等。矫直辊表面的磨损直接影响矫直质量和加工成本。而目前对矫直辊的表面加工方法和耐磨性的研究还很少，尤其对矫直辊表面的干摩擦和油润滑都缺少必要的试验研究。激光相变硬化可以获得

2、均匀的硬化层，其组织比传统的淬火处理要细小，硬度和耐磨性也很高。而激光熔覆是近年来新兴的表面硬化技术。激光熔覆层可以与基体实现牢固的冶金结合，其厚度在几十微米到几毫米之间。幅度化和熔覆硬化处理，从理论上研究其硬化机理，并从试验上研究了激光各工艺参数对硬化区组织的相变、硬化层深度和硬度分布的影响。采用热轧Q235钢、冷轧Q235钢及热轧20MnSiV钢分别与经激光硬化的矫直辊材料表面配副，进行了摩擦磨损试验，研究了诸参数如载荷、滑动距离、速度等对磨损的影响。采用SEM对磨损表面进行了分析，研究了不同激光工艺参数对配副表面的磨损机理。通过干摩擦和油润滑的

3、对比试验，进一步研究了在润滑条件下的磨损机理。采用不同的合金粉对9SiCr表面进行了熔覆处理，研究了熔覆区金相组织及其构成，并对熔覆表面与其他低碳结构钢配副进行了干摩擦和油润滑磨损试验。研究了诸参数对磨损量的影响，从磨损表面的SEM照片分析了干摩擦和油润滑的磨损机理。通过对合金钢激光相变和激光熔覆表面层的研究，得到激光参数对硬化后物理量的影响规律，同时揭示出材料表面硬化的实质。通过激光处理表面与低碳结构钢配副的磨损试验，研究了激光硬化表面的磨损机理，为合理地选用激光工艺参数和合金粉提供了依据。、＼(本文研究内容主要有：＼东托走学博士学谊论文摘要■■一

4、IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII——■■■●——■—■■——■————●—Il、对激光加工热源的温度场进行了数学报导，给出了温度与深度的分布函数，通过楣变硬化理论研究了硬化区栩的分布和缎成。2、首次采用5kWC02激光器对9SiCr工具钢材料进行表面相交硬化处理。研究了各种不同的激光工艺参数对相变组织、硬化罄深度和硬度的影响。提出了激光能爨密度对硬化层深度影响的经验公式。3、采用电子扫描仪和x射线衍射仪对硬化区的金相缀织和栩的结构进行分析，用照微硬度计对硬化区的硬度和深度进行了测量。4、首次采用9SiCr工具钢激光硬化表黼与燕辊Q235

5、钢、冷辊Q235钢秘热轧20MnSiV钢配副，进行了千摩擦和油润淆条件下的磨损试验研究。对9SiCr和与之配副材料的磨损羞送行了定量分析。酶究了载荷、速度、滑动距离等参数对磨损的彰响。研究了激光各王艺参数对工兵镶磨损豢豹综念影响。5、采用5kWC02激光器对40Cr镶表遂遴行磋纯处璁。磷究了激光功率、扫描速度、聚焦镜和积分镜对硬纯瑟的深度、疆度分舞及硬化区豹金甥组织转交的影响。6、经激光璇纯的40Cr钢号冷辜lIQ235彝热钝20MnSiV配剔进短了于摩擦和滚润滑整损试验研究。研究载耱、速度翻淫动距巍等对磨损豹影响。逶过对蘑按表嚣的SEM分摄，进一步

6、磷究了磨损枫理。7、菁次使掰Co和Ni会金粉对9SiCr钢浆表嚣进镗激光熔疆，采用电子扫接仪和x射线惩射纹澍熔覆聪豹金蝴组织和楣的结掏进行分柝，并用电子嚣微硬发计慰熔覆逸戆硬度和深度进行测量。8、簧次对熔覆会众与冷轧Q235粒热轧20MnSiV配副，进行了干摩擦和油润漤磨损试验职究，磷究藏赘、距离和速度等对磨损的影响。采用电子撵铮秘扫接电镜对磨损表蘑形貌进行分析，磨损形式为：于摩擦时磨损主要是麟粒磨损和粘着磨损，润滑肘磨损以疲劳磨损为主y关键词合金钢激光硬化激光熔覆低碳结构钢磨损干摩擦油润滑III东魏大学博士学位论文接美●——■——■—■■■■■●—

7、————■—一IllllllllllIllllllIllIllIllII■————■■■———■■●———_■■StudyonMechanismofStraighteningRoller’sSurfaceLaserHardeningandItsWearPropertiesABSTRACTWiththedevelopmentofarchitecture，thecommonlyreinforcedsteelbarisgraduallyreplacedbysomecoolrollingreinforcedsteelbarandalloyreinforced

8、steelbar“tllhigllintensity．Nowsomedevelopedcountriesha