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蠕化率对重型柴油机用蠕墨铸铁的磨损损伤机制的研究

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热加工工艺 2024年第12期53卷 73-80页

作者：罗智扬郑宝超刘洋赈李林易艳良李卫暨南大学先进耐磨蚀及功能材料研究院广东广州510632 暨南大学韶关研究院广东韶关512027 济南二机床集团有限公司山东济南250022

采用Rtec-MFT5000型多功能摩擦磨损试验机对几种不同蠕化率的蠕墨铸铁进行了往复滑动摩擦试验,研究了蠕化率对蠕墨铸铁的磨损表面损伤行为和和磨损性能的影响。结果表明,在相同工况条件下,蠕墨铸铁的抗磨损性能随蠕化率的提高呈下降趋势... 详细信息

采用Rtec-MFT5000型多功能摩擦磨损试验机对几种不同蠕化率的蠕墨铸铁进行了往复滑动摩擦试验,研究了蠕化率对蠕墨铸铁的磨损表面损伤行为和和磨损性能的影响。结果表明,在相同工况条件下,蠕墨铸铁的抗磨损性能随蠕化率的提高呈下降趋势,在载荷30 N的情况下,蠕化率61%的试样的磨损体积为0.049 mm^(3),比蠕化率83%、96%的试样耐磨性分别提高了16.9%、22.2%。在相同载荷下,试样的摩擦系数随着蠕化率的提高而降低。随着载荷的增加,蠕墨铸铁的平均摩擦系数呈下降趋势。在低载荷2 N的情况下,蠕墨铸铁的磨损机制主要为显微切削。随着载荷增加到15 N时,磨损机制为显微切削和黏着磨损的混合形式。当载荷增大到30 N时,蠕墨铸铁的磨损机制为显微切削、黏着磨损和疲劳磨损的混合形式。

关键词：蠕化率蠕墨铸铁摩擦磨损减摩抗磨

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磨损加疲劳载荷下的协同疲劳行为

摩擦学学报 2015年第1期35卷 59-65页

作者：梁益龙易艳良汪航贵州大学材料科学与冶金工程学院贵州贵阳550025 贵州省材料结构与强度重点实验室贵州贵阳550025

自行研制的摩擦磨损装置与轴向疲劳试验机相互配合,实现GDL-1钢试样在疲劳应力(240~280 MPa)及接触载荷(30 N)作用下摩擦磨损疲劳试验.通过对磨损层厚度的分析,研究试样承受摩擦磨损载荷及拉压疲劳载荷双重作用下的疲劳寿命变化,用SEM... 详细信息

自行研制的摩擦磨损装置与轴向疲劳试验机相互配合,实现GDL-1钢试样在疲劳应力(240~280 MPa)及接触载荷(30 N)作用下摩擦磨损疲劳试验.通过对磨损层厚度的分析,研究试样承受摩擦磨损载荷及拉压疲劳载荷双重作用下的疲劳寿命变化,用SEM扫描电镜观察分析次表层内疲劳裂纹扩展的演变过程,并采用Hertz线弹性理论和Smith接触理论计算分析摩擦表面以下切应力值.结果表明:在磨损疲劳载荷作用下,形变层的流变作用将显著影响疲劳小裂纹扩展方向,渐趋于切应力方向,从而提高试样疲劳寿命.在此基础上,建立了在摩擦磨损疲劳载荷下疲劳裂纹扩展模型.此外,计算可知在距表层深度0.03 mm处切应力最大,0.18 mm以内材料产生塑性变形,导致形变层的形成.

关键词：协同疲劳磨损疲劳载荷形变层流变作用

空冷条件下稀土对GDL-1钢连续转变的影响

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材料热处理学报 2014年第S2期35卷 85-89页

作者：易艳良梁益龙龙绍檑贵州大学材料与冶金学院贵州贵阳550025 贵州省材料结构与强度重点实验室贵州贵阳550025

在DIL805A/D相变仪上对试样进行热处理并测出相变点,应用余氏理论(EET)计算出相结构因子,并采用光学显微镜(OM)、透射电镜(TEM)及AMI-21型奥氏体测量仪对微观组织、亚结构及残留奥氏体量进行了观察与测量。分析了空冷条件下稀土对GDL-1... 详细信息

在DIL805A/D相变仪上对试样进行热处理并测出相变点,应用余氏理论(EET)计算出相结构因子,并采用光学显微镜(OM)、透射电镜(TEM)及AMI-21型奥氏体测量仪对微观组织、亚结构及残留奥氏体量进行了观察与测量。分析了空冷条件下稀土对GDL-1钢连续转变的影响。结果表明:添加一定量稀土后,有τ/t<1,形成的核胚不会被侧向迁移的台阶吞并,可以激发形核长大,形成贝氏体多层次精细亚结构。稀土的添加使GDL-1钢中Fe-C-RE的偏聚单元增大(相结构因子nA和FCD值同时增大),造成Fe-C-RE偏聚结构单元对相变的阻力增加,抑制粒状贝氏体形成同时细化贝氏体铁素体组织及亚结构。稀土增加残留奥氏体量,且提高其稳定性。

关键词：稀土亚结构残留奥氏体相结构因子

高强度钢“多层次”组织结构对力学性能影响的研究

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高强度钢“多层次”组织结构对力学性能影响的研究

作者：易艳良贵州大学

学位级别：硕士

通过细化多层次组织是金属材料强韧塑化及其提高疲劳性能的重要发展方向,对马氏体钢不同层次组织与强韧性关系的规律进行了大量研究,但对马氏体钢的强韧性“有效控制单元”至今无定论,且多层次组织参量与不同韧性指标耦合关系规律的研... 详细信息

通过细化多层次组织是金属材料强韧塑化及其提高疲劳性能的重要发展方向,对马氏体钢不同层次组织与强韧性关系的规律进行了大量研究,但对马氏体钢的强韧性“有效控制单元”至今无定论,且多层次组织参量与不同韧性指标耦合关系规律的研究未见报道。本文以20CrNi2Mo钢为研究对象,通过不同淬火温度和淬火速率等热处理手段获得不同层次尺寸条状马氏体组织,并通过OM、SEM、EBSD及TEM等技术定量表征各层次组织尺寸,研究了多层次组织结构与马氏体力学性能的关系,探讨条状马氏体钢强韧性的“有效晶粒尺寸”,建立多层次组织结构与韧性的关系模型。20CrNi2Mo钢经淬火低温回火后为条状马氏体组织,随淬火温度提高,原奥氏体晶粒尺寸、马氏体束尺寸及马氏体块宽均增大,而马氏体板条宽减小。20CrNi2Mo钢的抗拉强度、屈服强度、断面收缩率及硬度随淬火温度提高均减小,而伸长率、冲击韧性和断裂韧性均增大。随淬火速率提高,除原奥氏体晶粒尺寸不受影响外,其他各层次组织均被细化。A组20CrNi2Mo钢的屈服强度、抗拉强度、断面收缩率、洛氏硬度及J1C随淬火速率提高均增大,而伸长率及冲击韧性减小;由于孪晶的形成,B组20CrNi2Mo钢的抗拉强度和硬度均随淬火速率增大而呈现先增后降趋势,而伸长率先降后增。20CrNi2Mo钢的抗拉强度和屈服强度与马氏体束尺寸、马氏体块宽及马氏体板条宽的-1/2次方之间均满足Hall-Petch关系。马氏体块宽为板条马氏体强度的“有效控制单元”。在不同淬火温度下,其冲击韧性和断裂韧性与马氏体板条宽的-1/2次方满足Hall-Petch关系,即马氏体板条尺寸为冲击韧性和断裂韧性的“有效控制单元”;在不同淬火速率下,其断裂韧性与马氏体板条宽的-1/2次方满足Hall-Petch关系,即马氏体板条宽为断裂韧性的“有效控制单元”。初步建立多层次组织与马氏体钢韧性的关系模型,即Di=di/nδ。经计算得:原奥氏体晶粒尺寸约为n?的1/3,且dr/n?(A4)﹥1,而马氏体束尺寸、马氏体块宽及马氏体板条宽与n?的比值均小于1,且马氏体板条宽与2?的比值远小于1。当淬火温度提高,穿条界能耗J1增大,裂纹偏转能耗J2和沿条界扩展能耗J3减小;当淬火速率提高,穿条界能耗J1和裂纹偏转能耗J2增大,沿条界扩展能耗J3减小。

关键词：马氏体多层次组织力学性能 Hall-Petch关系高强度钢

喷丸强化对TC11钛合金高周疲劳性能的影响

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稀有金属 2014年第4期38卷 554-560页

作者：严振梁益龙张泽军徐军易艳良贵州大学材料与冶金学院贵州贵阳550025 贵州省材料结构与强度重点实验室贵州贵阳550025 黎阳航空发动机有限公司贵州贵阳550025

主要研究TC11钛合金喷丸前后高周疲劳性能的改变情况,并对比研究了喷丸前后宏微观影响因素的变化。在疲劳试验前后采用X射线应力衍射仪(XRD)、金相显微镜、扫描电镜(SEM)、超微小显微硬度计等分析研究了喷丸强化对TC11钛合金高周疲劳性... 详细信息

主要研究TC11钛合金喷丸前后高周疲劳性能的改变情况,并对比研究了喷丸前后宏微观影响因素的变化。在疲劳试验前后采用X射线应力衍射仪(XRD)、金相显微镜、扫描电镜(SEM)、超微小显微硬度计等分析研究了喷丸强化对TC11钛合金高周疲劳性能的影响,并结合升降法和成组实验法测试喷丸前后两种不同表面状态下TC11钛合金的高周疲劳性能,拟合成两种不同表面状态下的疲劳S-N曲线。疲劳试验结果表明喷丸后在表层形成明显的残余压应力场和喷丸硬化现象,将裂纹萌生驱赶至次表面,显著提高了TC11疲劳强度和寿命。经喷丸后TC11钛合金试样疲劳强度极限达到616.5 MPa,而未喷丸试样疲劳强度极限仅为448 MPa,与之相比喷丸后疲劳强度极限增加了168.5MPa,提升幅度达37.6%。喷丸不仅使得试样表面完整性更为良好,减少了表面应力集中区,还使得表层组织中α相分布的致密度增加。喷丸硬化致使表层显微硬度值发生变化,形成一个深度有近260μm的梯度分布层,表面硬度达到HV433,较未喷丸相比也有近HV50的提升。喷丸后疲劳源深度达到258μm,较未喷丸试样的38μm相比增加达220μm。

关键词：喷丸强化高周疲劳 TC11钛合金 S-N曲线

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淬火方式对高硼合金组织及力学性能的影响

西安交通大学学报 2019年第8期53卷 90-97页

作者：万明佳俞浪浪易艳良邢建东西安交通大学金属材料强度国家重点实验室西安710049 西安交通大学铸造及耐磨材料研究所西安710049

为获得性能较优的马氏体基体同时避免过大残余应力的形成,研究了淬火方式对高硼合金组织、力学性能及残余应力的影响。采用空冷和油冷两种淬火方式调控合金基体组织和残余应力,进而分析了合金在不同淬火方式下的力学性能和残余应力的变... 详细信息

为获得性能较优的马氏体基体同时避免过大残余应力的形成,研究了淬火方式对高硼合金组织、力学性能及残余应力的影响。采用空冷和油冷两种淬火方式调控合金基体组织和残余应力,进而分析了合金在不同淬火方式下的力学性能和残余应力的变化规律。实验结果表明:热处理后,基体由珠光体转变为马氏体,进而促使合金宏观硬度从铸态下的HRC42.73提高至空冷下的HRC55.31和油冷下的HRC57.18,增幅分别为29.44%和33.82%,同时合金中残余应力从铸态下的-307.66 MPa增至空冷下的-407.35 MPa和油冷下的-462.21 MPa。与油冷方式相比,空冷方式下合金宏观硬度虽略有降低,但形成的残余应力较小,进而降低了合金的淬裂倾向。综上所述,在空冷方式下,高硼合金既可获得较优的力学性能又可避免过大残余应力形成,显示出更优的性价比和应用前景。

关键词：高硼合金淬火方式力学性能残余应力

淬火温度对高速钢组织、力学性能和耐磨性的影响

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钢铁研究学报 2023年第10期35卷 1271-1281页

作者：陈鹏李卫易艳良暨南大学先进耐磨蚀及功能材料研究院广东广州510632 暨南大学高性能金属耐磨材料技术国家地方联合工程研究中心广东广州510632

系统研究了不同淬火温度对高速钢组织、力学性能和耐磨性的影响。研究结果表明,热处理后高速钢由马氏体基体和碳化物(MC、M_(2)C、M_(6)C、M_(23)C_(6),M=Fe、V、Mo、W等)组成。淬火温度对碳化物形态结构变化有明显影响,随着淬火温度从1... 详细信息

系统研究了不同淬火温度对高速钢组织、力学性能和耐磨性的影响。研究结果表明,热处理后高速钢由马氏体基体和碳化物(MC、M_(2)C、M_(6)C、M_(23)C_(6),M=Fe、V、Mo、W等)组成。淬火温度对碳化物形态结构变化有明显影响,随着淬火温度从1080℃增至1280℃,碳化物由网状结构变为孤立团球状,其形状因子K值从0.394提高至0.470。此外,高速钢的力学性能随淬火温度升高得以明显提升,1200℃淬火试样具有最佳综合性能,其硬度为63.0HRC,冲击功为7.5 J/cm^(2)。模拟抛丸机叶片服役工况,进行磨料磨损试验,磨损机制主要以微切削为主,微疲劳为辅。相比1200℃淬火试样,1080℃淬火试样的体积磨损量增加6.7倍。研究淬火温度对高速钢的影响,可为其他金属耐磨材料开发在热处理工艺技术方面提供了一种新的参考。

关键词：高速钢碳化物显微组织力学性能耐磨性

残余应力场和不同应力比下TC11钛合金的高周疲劳性能

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稀有金属材料与工程 2015年第5期44卷 1224-1228页

作者：钟丽琼严振梁益龙姜云徐军易艳良贵州大学机械工程学院贵州贵阳550025 贵阳学院贵州贵阳550005 贵州省材料结构与强度重点实验室贵州贵阳550025

采用化学腐蚀剥层的方法在X射线应力衍射仪上测定喷丸与未喷丸TC11钛合金表层残余应力场,并测试了此应力场下r=–1,0.1两不同应力比下1×107次的高周疲劳,拟合成疲劳S-N曲线。使用OM、SEM、EDS、超显微硬度仪对材料原始组织、表面形貌... 详细信息

采用化学腐蚀剥层的方法在X射线应力衍射仪上测定喷丸与未喷丸TC11钛合金表层残余应力场,并测试了此应力场下r=–1,0.1两不同应力比下1×107次的高周疲劳,拟合成疲劳S-N曲线。使用OM、SEM、EDS、超显微硬度仪对材料原始组织、表面形貌、断口形貌、源区成分及疲劳试验后表层硬度变化进行了观察和测定。结果表明,喷丸后在TC11钛合金表层形成一个"钩"形分布的残余压应力场,且层深0.122 mm处压应力值达–463 MPa。此应力场能显著改善其拉/压疲劳性能,而对其拉/拉疲劳性能几乎不起作用。拉/压和拉/拉疲劳试验后,TC11钛合金喷丸试样表层硬度梯度都有降低的趋势,但未喷丸试样却呈上升趋势。

关键词：残余应力场应力比 S-N曲线 TC11钛合金

淬火冷却速率对20CrNi2Mo钢组织及力学性能的影响

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金属热处理 2015年第8期40卷 129-132页

作者：雷磊梁益龙易艳良龙绍檑贵州大学材料与冶金学院贵州贵阳550025 贵州省材料结构与强度重点实验室贵州贵阳550025

采用不同冷却介质对20Cr Ni2Mo钢进行了淬火处理,研究了不同淬火冷却速率对20Cr Ni2Mo钢组织及力学性能的影响。结果表明,随着淬火冷却速率的增大,20Cr Ni2Mo钢的晶粒度几乎不变,板条马氏体束细化;强度提高,伸长率和断面收缩率基本不变... 详细信息

采用不同冷却介质对20Cr Ni2Mo钢进行了淬火处理,研究了不同淬火冷却速率对20Cr Ni2Mo钢组织及力学性能的影响。结果表明,随着淬火冷却速率的增大,20Cr Ni2Mo钢的晶粒度几乎不变,板条马氏体束细化;强度提高,伸长率和断面收缩率基本不变;并且随着冷却速率增大,冲击吸收能量增高,断口由脆性断口转变为韧性断口。

关键词：淬火冷却速率 20Cr Ni2Mo钢显微组织力学性能