45钢激光仿生强化工艺及性能研究

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1、ｉＩ学号誦！０３９０Ｉｎ］＾￣’’Ｉ＾－－！＾－Ｂ－＇＇．！＇－＾＾＾Ｂｉ＾ｓｒ帮硕±学位论文论文题目：４５钢激光仿生强化工艺及性能巧究学科专业：材料科学与工程研究方向；激光表面改性论文作者；麵ｆｃ裝指导教师：徐金富教授张修庆副教授＇＇勺；—．；讀’－：卓讀择巧山￣：；－．’Ｖ，Ｉ：定稿日期；２０巧年０５月１３日学位论文使用授权声明本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口

2、或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华东理工大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。保密论文在解密后遵守此规定。论文涉密情况；不保密□保密，保密期（年日至日）＿＿月＿＿年＿月＿学位论文作者签名指导老师签名；日期；＞皆辛巧狎日期：知Ａ哥ｒ月狎分类号；ＴＧ１６１密级：ＵＤＣ：华东理工大学学位论文４５钢激光仿生强化工艺及性能研究符柯指导教师

3、姓名：徐金富教授宁波工程学院张修庆副教授机械与动力工程学院申请学位级别；硕±专业名称：材料科学与工程１论文定稿日期：２０巧．０５．３论文答辩日期；２０巧．０５．２５学位授予单位；华东理工大学学位授予日期：答辩委员会主席；高志教授评阅人；路贵民教授张亦杰副教授作者声明我郑重声明：本人恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的结果。除文中明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何他人已经发表或撰

4、写过的内容。论文为本人亲自撰写，并对所写内容负责。论文作者签名：２ＷＪＴ年＇＾月Ｗ华东理工大学硕±学位论文第Ｉ页４５钢激光仿生强化工艺及性能研究摘要磨损、断裂是引起金属零部件失效的主要原因，且送些失效形式往往发生于材料表。面，，故提高金属零部件的表面性能，延长其使用寿命具有重要的理论意义和实用价值本文Ｗ工业中被广泛使用的４５钢为试验材料，首先通过正交试验方法研究了离焦量、电流、扫描速度等工艺参数对巧火层硬度的影响，优化了激光浑火工艺。然后在仿生学研究的基础上，

5、Ｗ叶片、±整虫銷翅、蜡蜡翅膀、贝壳、晰暢角质鱗片等具有良好耐磨性或抵抗断裂能力的生物体表作为设计原型，设计并制备了激光仿生强化单元体，并研究了各种激光仿生强化单元体的磨损性能和拉伸性能。结果表明：１．影响巧火层硬度的主要因素是离焦量，其次是电流；最佳的激光浑火工艺参数为２２．５ｒｍｎ、电流２１０Ａ、扫描速度３００ｍｍ／ｍｉｎ４５钢经最佳激光浑火工艺，搭接离焦量；率为４４％的多道扫描激光萍火处理后，由表及里依次为完全相变硬化层、热影响区和基体，其中完全相变硬化层的组织为针状马氏体和残

6、余奥氏体，深度为化４８ｍｍ，硬度为８４２ＨＶ，比４５钢整体浑火提高１８％热影响区的组织由完全马氏体逐渐转变为珠光体和？铁素体组织．１０．２ｍｍ８２３ＨＶ到４３８ＨＶ呈梯，厚度为０，硬度从度分布；相邻道与道＾间的表面硬度从８４２ＨＶ到４５０ＨＶ呈梯度分布，热影响区宽度为０．３ｍｍ。５３ｘｍｍ’２、／、．点状条纹状、网格状激光仿生强化单元体的磨损率分别为１．７〇ｌ（Ｔ恤Ｎ）－３－６３－５５３’ｘ‘ｘ’ｘ１．３３ｌ〇／ｍＮ、９．３４ｌ〇ｍｍ／Ｎ的磨损率为２．３８ｌ〇ｍｍ／Ｎ，搭ｍｍ（）

7、如），基体恤）’５３接试样的磨损率为１．５４ｘｌ〇ｍｍ／ｉｔｒＮ。激光仿生强化试样和搭接试样的耐磨性均优于（）基体试样。从搭接试样和激光仿生强化试样的对比可见，搭接试样的耐磨性优于点状激光仿生强化试样，低于条纹状和网格状激光仿生强化试样。对比激光仿生强化试样的耐磨性可知，网格状激光仿生强化试样的磨损率最小，耐磨性最佳，条纹状激光化生强化试样次之。３．激光仿生强化试样的抗拉强度和屈服强度均优于基体试样。在本文所研究的单元１０．８％体形状中，条纹状试样的抗拉强度和屈服强度最高，较基体试

8、样分别提高了和２４．１％；网格状仿生强化试样次之，其抗拉强度和屈服强度分别提高了３．３％和１６．７％；。点状仿生强化试样的抗拉强度和屈服强度提高较低，分别为２．３％和１２．２％激光仿生强化处理的强化作用主要来源于单元体显微组织的变化和拉伸过程中拉应力由基体向单元体的传递。由于基体和单元体间的应力传递，仿生，故在相同载荷下强化试样基体中承受的拉应力要低于未处理试样一，只有进步增加载荷才能使其