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功率对YT刀具激光熔覆TiB2/TiN涂层耐磨性的影响

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应用激光 2022年第12期42卷 14-19页

作者：韩辉辉张鹏重庆工业职业技术学院机械工程与自动化学院重庆401120 重庆大学材料科学与工程学院重庆401120

为了提高YT刀具钢的耐磨性能,选择激光熔覆技术在其表面制备TiB_(2)/TiN涂层,并通过试验测试手段研究功率参数对微观组织及耐磨性的影响。研究结果表明,制得TiB_(2)/TiN涂层涂层形成了致密结构,涂层跟基体间达到了紧密结合状态。逐渐增... 详细信息

为了提高YT刀具钢的耐磨性能,选择激光熔覆技术在其表面制备TiB_(2)/TiN涂层,并通过试验测试手段研究功率参数对微观组织及耐磨性的影响。研究结果表明,制得TiB_(2)/TiN涂层涂层形成了致密结构,涂层跟基体间达到了紧密结合状态。逐渐增大功率后,涂层厚度也随之提高,在涂层表面区域形成许多小尺寸凸起结构,观察到明显的边界层。TiB_(2)/TiN涂层沉积速率随功率提高呈现线性增长,从2.63 nm/min增大到6.64 nm/min,涂层硬度持续升高。h-BN组织和纳米晶TiB_(2)间共同构成了纳米复合结构,晶界处形成了较高内聚能,获得明显的晶界强化效果。提高功率后,TiB_(2)/TiN涂层摩擦因数先增大后降低,涂层磨损率先升高再下降。功率为2.0 kW时,涂层获得了最大摩擦因数0.79和最大磨损率4.75×10^(-6)mm^(3)(N·mm)。该研究对提高YT刀具的耐磨性能和使用寿命具有很好的理论指导意义。

关键词：涂层强化激光熔覆 TiB2/TiN涂层功率耐磨性能

多目标QPSO-Elman网络下的数控切削参数优化

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组合机床与自动化加工技术 2022年第9期 116-120,125页

作者：韩辉辉付辉重庆工业职业技术学院重庆401120 兰州理工大学电气工程与信息工程学院兰州730050

为提高数控切削加工制造水平,科学地配置参数,以实现高效率与低成本的优化目标,提出一种多目标QPSO-Elman网络下的参数优化。首先,在考虑参量设定与条件约束的基础上,给出数控切削多目标参量模型;其次,由于粒子群方法兼容性强,引入量子... 详细信息

为提高数控切削加工制造水平,科学地配置参数,以实现高效率与低成本的优化目标,提出一种多目标QPSO-Elman网络下的参数优化。首先,在考虑参量设定与条件约束的基础上,给出数控切削多目标参量模型;其次,由于粒子群方法兼容性强,引入量子行为使粒子逐步进化,并设置外部存储集获取各阶段较优的粒子和非支配解,进而结合双承接层Elman网络,提升数据处理能力,从而解决复杂的多目标参数优化问题。采用MATLAB R2022b完成仿真对比实验,结果表明,该方法在定切深与变切深条件下均能够实现较低的加工成本,较高的切削速率与较优的工件表面粗糙度,切削参数设置更为科学。

关键词：数控切削多目标非支配解双承接层数据处理

热处理温度对W6Mo5Cr4V8In高钒高速钢组织与性能的影响

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钢铁钒钛 2017年第1期38卷 54-59页

作者：韩辉辉重庆工业职业技术学院重庆401120

采用不同温度对用于数控机床的W6Mo5Cr4V8In新型高钒高速钢进行热处理,并进行显微组织、冲击性能和耐磨损性能的测试与分析。结果表明,随热处理温度从1 050℃提高至1 150℃,高钒高速钢的晶粒先细化后粗化,冲击性能和耐磨损性能均先提高... 详细信息

采用不同温度对用于数控机床的W6Mo5Cr4V8In新型高钒高速钢进行热处理,并进行显微组织、冲击性能和耐磨损性能的测试与分析。结果表明,随热处理温度从1 050℃提高至1 150℃,高钒高速钢的晶粒先细化后粗化,冲击性能和耐磨损性能均先提高后下降。热处理温度升高至1 080~1 150℃时,M2C型碳化物发生分解。热处理温度优选为1 080℃。与1 150℃热处理相比,热处理温度为1 080℃时高钒高速钢的冲击吸收功增大46%、磨损体积减小48%。

关键词：高钒高速钢 W6Mo5Cr4V8In 热处理温度冲击性能耐磨损性能

SiCp/A390复合材料的组织演变及界面特性研究

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SiCp/A390复合材料的组织演变及界面特性研究

作者：韩辉辉河南科技大学

学位级别：硕士

SiCp/A390复合材料由于其较低的密度、较高的硬度、良好的耐磨性、较低热膨胀系数、各向同性等优异的性能,使其成为理想的、较好发展前途的轻质铝基复合材料。热处理工艺是有效提高SiCp/A390复合材料综合性能的重要手段,拓宽复合材料应... 详细信息

SiCp/A390复合材料由于其较低的密度、较高的硬度、良好的耐磨性、较低热膨胀系数、各向同性等优异的性能,使其成为理想的、较好发展前途的轻质铝基复合材料。热处理工艺是有效提高SiCp/A390复合材料综合性能的重要手段,拓宽复合材料应用范围的重要途径。论文采用粉末冶金法+热挤压制备了SiCp/A390复合材料。利用金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线分析仪(XRD)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)观察和分析了SiCp/A390复合材料在热处理过程中的微观组织演变,表征了复合材料中的界面微观结构及晶体学位相关系。利用万能拉伸试验机、显微硬度计及PCY-Ⅲ型热膨胀系数测试仪测量了不同热处理制度下的复合材料的力学性能及物理性能。通过对比分析,优化出了Si Cp/A390复合材料最佳的热处理工艺制度。研究表明:SiCp/A390复合材料在热挤压后基体中存在一些粗大的金属化合物相,如Al4Cu9,Al5Cu6Mg2,Al23CuFe4相。SiCp/A390复合材料固溶处理后,复合材料中粗大金属化合物相逐渐溶解,固溶温度越高,金属化合物相溶解的越充分;当固溶处理的温度为515℃时,金属化合物相基本上全部回溶到基体中,仅极少量的一些难溶金属化合物相残留在基体中。SiCp/A390复合材料515℃固溶4 h后经180℃时效2 h后,复合材料基体中弥散分布许多纳米级颗粒状的析出相Al5Cu6Mg2相。随着时效时间的延长,这些颗粒状析出相逐渐长大;同时,时效析出相Al5Cu6Mg2相与基体之间界面结构随时效时间的延长发生着转变,其转变规律为:时效2 h时,析出相与Al基体之间界面处于完全共格界面关系;时效6 h时,析出相与Al基体之间完全共格界面转变为半共格界面;时效10 h时,析出相与Al基体之间半共格界面转变为非共格界面。通过对复合材料热处理工艺参数的优化,SiCp/A390复合材料表现出优异的力学性能和物理性能。SiCp/A390复合材料显微硬度在515℃固溶4 h后达到最大值223.4 HV;SiCp/A390复合材料的硬度随着时效时间的延长出现明显的“双峰”现象;随着时效温度的升高,SiCp/A390复合材料的硬度呈现出硬化速度加快而硬化能力降低的现象;SiCp/A390复合材料的力学性能在180℃时效6 h时达到最优,抗拉强度和延伸率分别达到最大值274.6 MPa和2.26%。SiC颗粒的加入显著降低了SiCp/A390复合材料的热膨胀系数;另外,通过研究不同热处理状态对复合材料的热膨胀系数的影响发现,SiCp/A390复合材料的热膨胀系数随着复合材料所处环境温度的升高而增大;SiCp/A390复合材料的热膨胀系数退火态大于挤压态;而复合材料经过固溶和时效处理后的热膨胀系数与热挤压态相比又有所下降。SiCp/A390复合材料中SiC/Al界面大多数为干净界面,极微量为非晶层界面;SiC/Si和Si/Al界面为干净界面,无孔洞缺陷,界面结合紧密;SiC/Al、SiC/Si、Si/Al界面的原子匹配关系为半共格界面。

关键词： SiCp/A390复合材料热处理微观组织性能析出相界面结构

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Pseudo-Boost变换器研究

Pseudo-Boost变换器研究

作者：韩辉辉西南交通大学

学位级别：硕士

功率因数校正(Power Factor Correction, PFC)技术是减小用电设备对电网造成的谐波污染,提高用电效率的一项有力措施。用电设备的功率因数是衡量其性能的一项重要指标,而提高功率因数的最根本途径是采用有源功率因数校正技术。近年来,... 详细信息

功率因数校正(Power Factor Correction, PFC)技术是减小用电设备对电网造成的谐波污染,提高用电效率的一项有力措施。用电设备的功率因数是衡量其性能的一项重要指标,而提高功率因数的最根本途径是采用有源功率因数校正技术。近年来,随着对用电设备性能指标要求的不断提高,使功率因数校正技术成为电力电子领域研究的热点,并得到广泛的实际应用。本文研究了一种新型高效无桥Pseudo-Boost PFC变换器,它仅由一个升压电感、一个双向功率开关管、两个快恢复二极管、一个谐振支路和一个储能电容组成。详细分析了断续导电模式(Discontinuous Conduction Mode, DCM)Pseudo-Boost变换器的工作模态及其稳态特性。分析结果表明,其电压传输比与谐振支路参数和开关频率无关,具有与传统Boost变换器类似的升压特性。但是,Pseudo-Boost变换器的工作过程中会产生电感电流跃变而导致的电感电压尖峰,严重影响了Pseudo-Boost的实际应用。针对Pseudo-Boost变换器在开关管关断时刻出现的升压电感与谐振电感串联而产生的电感电流跃变问题,本文提出了在谐振电感支路上并联一个开关管的改进型Pseudo-Boost变换器,从而避免了主开关管关断时刻出现的升压电感与谐振电感串联工作状态,很好的解决了电压尖峰问题,改善了变换器的性能。 Pseudo-Boost变换器具有双极性增益特性,即对于正、负输入电压,均能得到正极性的直流输出电压。因此,该变换器可以直接应用于PFC电路。本文详细分析了Pseudo-Boost PFC变换器的输入电流特性及PF值,同时,分析了谐振电感、升压电感、输入电压、输出电压对输入电流、PF值的影响。此外,对比分析了改进型Pseudo-BoostPFC变换器的特性。最后,通过实验验证理论分析的正确性。

关键词： Pseudo-Boost变换器电感电流电压尖峰

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T5热处理对真空压铸铝合金力学性能的影响

特种铸造及有色合金 2016年第6期36卷 620-622页

作者：韩辉辉曹韩学贾从波梁鹏重庆工业职业技术学院重庆大学材料科学与工程学院

对真空压铸试样进行500℃×0.5h+150℃×5h、500℃×2h+150℃×5h的T5热处理后,结合铸态试样的力学性能,研究了T5热处理对真空压铸试样力学性能的影响。结果表明,经过500℃×0.5h+150℃×5h热处理后的试样抗拉强度最高,而且抗拉强度和... 详细信息

对真空压铸试样进行500℃×0.5h+150℃×5h、500℃×2h+150℃×5h的T5热处理后,结合铸态试样的力学性能,研究了T5热处理对真空压铸试样力学性能的影响。结果表明,经过500℃×0.5h+150℃×5h热处理后的试样抗拉强度最高,而且抗拉强度和伸长率稳定性最好;固溶处理时间越长,微型气孔缺陷对试样的力学性能影响越大。

关键词：真空压铸 T5热处理力学性能

粉体粒径级配比对粉末冶金SiC_p/6061Al复合材料组织与性能的影响

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粉末冶金材料科学与工程 2015年第5期20卷 738-745页

作者：王爱琴韩辉辉谢敬佩王文焱河南科技大学材料科学与工程学院洛阳471023

选择不同粒径的6061Al粉末和SiC颗粒,采用真空热压法制备含35%SiC体积分数的SiCp/6061Al复合材料,研究不同级配比对复合材料显微组织和抗拉强度的影响。结果表明:复合粉末的粒径级配比可影响复合材料的微观组织和力学性能;当增强体颗粒... 详细信息

选择不同粒径的6061Al粉末和SiC颗粒,采用真空热压法制备含35%SiC体积分数的SiCp/6061Al复合材料,研究不同级配比对复合材料显微组织和抗拉强度的影响。结果表明:复合粉末的粒径级配比可影响复合材料的微观组织和力学性能;当增强体颗粒粒径为15μm时,随基体6061粉末与SiC颗粒粒径比降低,SiC颗粒在复合材料中的分布越来越均匀,抗拉强度提高;当基体6061Al粒径为10μm时,随SiC颗粒粒径减小,复合材料微观组织的均匀性降低,但抗拉强度提高。并建立了理想的复合粉末颗粒分布模型,模型的理论计算结果与Slipenyuk公式计算结果接近。

关键词： SiC/606 1复合材料颗粒粒径粒子分布模型颗粒级配抗拉强度

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激光熔覆再制造技术影响因素的研究

能源与环保 2022年第9期44卷 225-228页

作者：韩辉辉黎文强王腾飞马宗彬河南省煤科院耐磨技术有限公司河南郑州450001

激光熔覆再制造技术修复工件不受次数限制,实现报废产品的循环再利用,促进经济循环发展,是一种绿色可持续表面再制造强化技术。从激光熔覆再制造技术介绍入手,详细分析激光熔覆再制造技术的影响因素,归纳激光熔覆再制造技术发展存在一... 详细信息

激光熔覆再制造技术修复工件不受次数限制,实现报废产品的循环再利用,促进经济循环发展,是一种绿色可持续表面再制造强化技术。从激光熔覆再制造技术介绍入手,详细分析激光熔覆再制造技术的影响因素,归纳激光熔覆再制造技术发展存在一些关键问题,并就激光熔覆再制造技术存在的问题提出有效对策及改善措施,以期为激光熔覆再制造技术可持续发展提供理论指导及借鉴。

关键词：激光熔覆再制造技术影响因素改善措施

Sip/Al基复合材料中Si相的组织演变及性能

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材料热处理学报 2017年第10期38卷 7-13页

作者：王爱琴田捍卫韩辉辉谢敬佩河南科技大学材料学院河南洛阳471023 有色金属共性技术河南省协同创新中心河南洛阳471023

采用粉末冶金法制备Sip/Al基复合材料,利用光学显微镜及万能拉伸试验机对Sip/Al复合材料中Si相形貌演变规律和力学性能进行了研究,用奥斯特瓦尔德熟化机制解释了Si颗粒长大机理。研究表明:随着烧结温度的提高,Sip/Al复合材料中Si元素先... 详细信息

采用粉末冶金法制备Sip/Al基复合材料,利用光学显微镜及万能拉伸试验机对Sip/Al复合材料中Si相形貌演变规律和力学性能进行了研究,用奥斯特瓦尔德熟化机制解释了Si颗粒长大机理。研究表明:随着烧结温度的提高,Sip/Al复合材料中Si元素先脱溶析出形成细小的Si颗粒后聚集长大。Sip/Al基复合材料热挤压后,基体中分布着弥散的Si颗粒,固溶处理后,Si颗粒形态发生钝化变得圆整,而固溶处理4 h后,Si颗粒聚集长大并出现搭接现象。Sip/Al基复合材料抗拉强度随着固溶时间的延长先增加后降低,在固溶处理2 h时达到最大值228.1 MPa。

关键词： Sip/Al基复合材料粉末冶金法固溶处理 Si相形貌演变力学性能