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中国激光 2019年第2期46卷 48-55页

作者：马瑞芩张凯韦辉亮刘婷婷廖文和南京理工大学机械工程学院江苏南京210094 数控成形技术与装备国家地方联合工程实验室江苏南京210094

基于数值仿真和实验研究了Al_2O_3陶瓷激光选区熔化(SLM)成形表面凝固组织的形成机理。结果表明:Al_2O_3陶瓷SLM成形具备发生贝纳德-马兰戈尼表面失稳的条件,随着激光能量减小,对流接近稳态;基板预热能够改变贝纳德-马兰戈尼对流状态;... 详细信息

基于数值仿真和实验研究了Al_2O_3陶瓷激光选区熔化(SLM)成形表面凝固组织的形成机理。结果表明:Al_2O_3陶瓷SLM成形具备发生贝纳德-马兰戈尼表面失稳的条件,随着激光能量减小,对流接近稳态;基板预热能够改变贝纳德-马兰戈尼对流状态;低激光功率、快扫描速度、低预热温度有助于形成稳态液体表面的层流流动。

关键词：激光技术表面微观组织激光选区熔化陶瓷贝纳德-马兰戈尼失稳马兰戈尼数

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工艺参数对轴承滚道表面微观组织的影响研究与实验

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作者：钱磊东华大学

学位级别：硕士

超精加工是轴承制造中最关键的工序之一。通过科学设计超精加工工艺参数,可以有效改善轴承前道加工中遗留下来的形状缺陷,去除轴承滚道表面损伤,对显著提高轴承寿命具有重要作用。超精加工主要对工件表面的微观组织产生影响。而现有的... 详细信息

超精加工是轴承制造中最关键的工序之一。通过科学设计超精加工工艺参数,可以有效改善轴承前道加工中遗留下来的形状缺陷,去除轴承滚道表面损伤,对显著提高轴承寿命具有重要作用。超精加工主要对工件表面的微观组织产生影响。而现有的许多面向宏观尺度加工的分析和研究方法,很难解释和分析超精加工现象和机理。分子动力学软件可以从微观角度实时观察加工过程中工件内部的变化,为研究超精加工工艺机理和工艺设计提供了有效途径。本文提出使用分子动力学软件对超精加工过程进行仿真模拟,将宏观与微观进行结合,研究超精加工工艺参数和材料自身性能对轴承滚道表面微观组织的影响,以优化超精加工工艺参数、提高轴承寿命,并和实验相结合,验证使用分子动力学软件研究超精加工的可行性和研究结果的有效性。论文主要内容和研究成果如下:(1)以轴承滚道超精加工为背景进行多晶体建模。使用Voronoi算法构建多晶体轴承钢模型,使用EAM势函数计算工件与油石各自内部原子的作用力,Morse势函数计算工件与油石之间的原子的作用力,通过计算确定EAM势函数和Morse势函数的相关参数,保证达到最好的计算效果。为了提高仿真的效率以及结果的精确性,选择使用近邻列表法(Verlet)来进行仿真计算,通过试验确定仿真中使用的边界条件及系综以扩大模型尺寸;推导公式将分子动力学得到的微观原子参数与宏观物理量进行换算,实现对超精模拟过程中的温度与力的监测。(2)调整模型内Cr原子含量及空位缺陷比例,使仿真模型更接近真实材料,提高了后续仿真结果的真实性。使用分子动力学软件LAMMPS得到的模型数据文件为一系列的原子坐标与型号,对数据文件进行处理,用编程的方式随机将Cr原子型号替换成Fe原子型号,达到控制Cr原子成分的目的;通过编程随机删除原子来制造点缺陷,并通过Material Studio软件验证删除单个原子对晶胞的棱长与棱间夹角的影响微乎其微,不会对晶体结构产生影响。在相同工艺参数下,分别对含有不同比例Cr原子和不同比例空位缺陷的模型进行仿真,研究材料成分与自身缺陷对加工表面微观组织的影响。(3)研究工艺参数对超精加工的影响。将工件线速度与单颗磨粒切深作为变量,设置数组不同的工艺参数组合,使用上文完善的轴承钢模型进行分子动力学仿真,在宏观方面针对加工过程中磨削温度和磨削力的变化过程进行分析,微观方面对材料的晶体成分、位错演变、亚表面损伤层厚度进行分析,并将宏观力热与微观指标进行结合,分析超精加工工艺参数是如何通过影响力热进而影响工件表面微观组织的,根据规律对工艺参数进行优化,提升超精加工质量。(4)进行工艺实验与仿真结果进行比对。进行超精加工实验,按照仿真得到的优化工艺参数对轴承内圈滚道进行加工,并设置对照组,对工件的表面粗糙度进行测量,分析工艺参数对表面粗糙度的影响;对工件进行线切割、打磨抛光和腐蚀以制备试样,使用超景深显微镜观测滚道表面组织,并测量亚表面损伤层厚度,将测得的损伤层厚度变化趋势与分子动力学模拟所得趋势加以比较,从而检验仿真所得结论的正确性,并证明了使用分子动力学软件研究超精加工的可行性。

关键词：超精加工工艺轴承分子动力学仿真表面微观组织

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高比电容低压阳极铝箔的表面微观组织

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世界科技研究与发展 2004年第3期26卷 16-21页

作者：毛卫民北京科技大学材料学系新金属材料国家重点实验室北京100083

本文对低压电解电容器阳极铝箔高比电容化的原理作了系统性阐述。多方位展示了铝箔表面的缺陷结构与腐蚀行为的密切关系 ,以及对比电容的重要影响。强调了铝箔金属学与腐蚀学研究相结合的必要性 ,及其对电解电容器铝箔产业发展的潜在推... 详细信息

本文对低压电解电容器阳极铝箔高比电容化的原理作了系统性阐述。多方位展示了铝箔表面的缺陷结构与腐蚀行为的密切关系 ,以及对比电容的重要影响。强调了铝箔金属学与腐蚀学研究相结合的必要性 ,及其对电解电容器铝箔产业发展的潜在推动作用。

关键词：电容器低压阳极铝箔表面微观组织晶体缺陷微观结构

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紧耦合真空气雾化制备Fe-Cr合金粉末的特性表征

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兰州理工大学学报 2021年第3期47卷 10-14页

作者：尹燕董开基李治恒薄尧路超张瑞华兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室甘肃兰州730050 新疆大学机械工程学院新疆乌鲁木齐830047 中国钢研科技集团有限公司北京100081 阳江市五金刀剪产业技术研究院广东阳江529533

采用紧耦合真空气雾化法制备Fe-Cr合金粉末,通过不同目数的筛网进行筛分,得到0~25μm、25~53μm、53~105μm、105~150μm四个粒度段的粉末.使用氧氮分析仪、碳硫分析仪、电感耦合等离子体发射光谱仪分析雾化前后粉末化学成分,测定全粒... 详细信息

采用紧耦合真空气雾化法制备Fe-Cr合金粉末,通过不同目数的筛网进行筛分,得到0~25μm、25~53μm、53~105μm、105~150μm四个粒度段的粉末.使用氧氮分析仪、碳硫分析仪、电感耦合等离子体发射光谱仪分析雾化前后粉末化学成分,测定全粒度段及各粒度段的氧含量变化情况;采用扫描电镜、激光粒度仪等分析测试手段观察粉末表面形貌及表面微观组织并测定粉末粒径.结果表明:紧耦合真空气雾化制备Fe-Cr金属粉末化学成分可精确控制,全粒度段氧含量为0.024wt.%;冷却速度随粉末粒径的减小呈现指数级增长,随着粉末粒度段的增大,表面组织主要由胞状晶、柱状晶向树枝晶发展;各粒度段氧含量随粒径增大逐渐减小;空心粉的形成主要与袋式破碎机制和晶粒凝固收缩差有关.

关键词：气雾化氧含量表面微观组织空心粉

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