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《強(qiáng)流脈沖電子束40CrNiMo7鋼表面改性實(shí)驗(yàn)研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、碩士學(xué)位論文強(qiáng)流脈沖電子束40CrNiM07鋼表面改性實(shí)驗(yàn)研究Anexperimentalstudyofsurfacemodificationof40CrNiM07steelbyhighcurrentpulsedelectronbeam學(xué)號(hào)：21002055大連理工大學(xué)DalianUniVersityofTechnology大連理工大學(xué)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明作者鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行研究工作所取得的成果。盡我所知，除文中已經(jīng)注明引用內(nèi)容和致謝的地方外，本論文不包含其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表的研究成果，也不包含其他
2、已申請學(xué)位或其他用途使用過的成果。與我一同工作的同志對本研究所做的貢獻(xiàn)均已在論文中做了明確的說明并表示了謝意。若有不實(shí)之處，本人愿意承擔(dān)相關(guān)法律責(zé)任。學(xué)位論文題目：塑速叢韭電壬塞壘Q堡!墮i叢Q!銦塞亙邀!眭塞驗(yàn)盟窒作者簽名：盔也疊日期：j塑墜年—壘月二叢日大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要強(qiáng)流脈沖電子束(HCPEB)是一種新型的荷電粒子束技術(shù)，在近些年來得到迅速發(fā)展。使用強(qiáng)流脈沖電子束處理材料時(shí)，工件表層(10‘5～10。6m)產(chǎn)生快速加熱(109K／s)和冷卻(10。7～108K／s)過程，熱影響區(qū)范圍內(nèi)的元素分布、應(yīng)力狀態(tài)和顯微組織發(fā)
3、生顯著變化，生成亞穩(wěn)相、超細(xì)晶和高密度缺陷等非平衡結(jié)構(gòu)，進(jìn)而獲得常規(guī)方法難以實(shí)現(xiàn)的表面改性效果。本文利用HOPE．I型強(qiáng)流脈沖電子束裝置對40CrNiM07鋼進(jìn)行表面直接改性和表面合金化處理。通過金相顯微鏡、X射線衍射(X】Ⅷ)、電子探針(EPMA)、顯微硬度及摩擦磨損等測試方法，研究HCPEB改性40CrNiM07鋼的表層顯微組織、元素分布以及表面性能的變化規(guī)律。經(jīng)強(qiáng)流脈沖電子束輻照處理后，40CrNiM07鋼表面形成火山坑形貌，原始表層中鐵素體和珠光體相的熱物理性能(熱熔和熱導(dǎo)率等)差異是導(dǎo)致熔體噴發(fā)的主要原因。使用相同的加速電壓
4、進(jìn)行處理時(shí)，熔坑數(shù)量隨脈沖次數(shù)的增加而減少。XRD分析表明，HCPEB改性40CrNiM07鋼表層生成馬氏體和奧氏體相的混合組織。截面顯微組織觀察發(fā)現(xiàn)，表面重熔層晶粒細(xì)小且結(jié)構(gòu)致密，厚度～7．8gm。HCPEB改性樣品的表面顯微硬度有大幅度提高，由原始表面的313HK升至800HK以上。其中，使用6次脈沖處理樣品的表面耐磨性提高最為明顯，磨損率較原始樣品減少約36％?？疾鞆?qiáng)流脈沖電子束表面合金化工藝，發(fā)現(xiàn)預(yù)涂碳后進(jìn)行HCPEB合金化處理的40CrNiM07鋼表面仍然會(huì)形成熔坑。重熔層平均厚度～7gm，對應(yīng)原始珠光體組織的重熔層厚度較鐵
5、素體處要深～2gm。改性層主要由鐵素體、馬氏體和奧氏體相組成。在原始表面直接進(jìn)行HCPEB合金化處理時(shí)，表面增碳效果不明顯。經(jīng)過10次HCPEB脈沖預(yù)處理再涂碳進(jìn)行HCPEB合金化處理樣品的Y．Fe衍射峰明顯增強(qiáng)，電子探針線分析結(jié)果表明，此時(shí)表面重熔層中碳含量較鐵素體增加78％，實(shí)現(xiàn)了表面合金化的目的。HCPEB合金化處理40CrNiM07樣品的表面平均顯微硬度較原始試樣顯微硬度(190HV)有顯著提高，達(dá)到355HV。HCPEB合金化處理的40CrNiM07鋼表面存在明顯的分區(qū)現(xiàn)象，對應(yīng)鐵素體區(qū)的性能變化機(jī)制包括快速熔凝形成的晶粒細(xì)
6、化，以及表面熔化階段從周圍珠光體位置獲得的擴(kuò)散碳元素：而對應(yīng)珠光體區(qū)域的強(qiáng)化機(jī)制除晶粒細(xì)化外，主要?dú)w因于急冷作用下的馬氏體轉(zhuǎn)變。建議使用HCPEB進(jìn)行表面合金化處理前進(jìn)行必要的預(yù)處理，獲得組織和成分相對均勻的表層組織，減少表面熔坑噴發(fā)帶來的不利因素。關(guān)鍵詞：強(qiáng)流脈沖電子束；40CrNiM07；表面改性；表面合金化；組織結(jié)構(gòu)強(qiáng)流脈沖電子束40CrNiM07鋼表面改l生實(shí)驗(yàn)研究Anexperimentalstudyofsurfacemodificationof40CrNiM07steelbyhighcurrentpulsedelectro
7、nbeamAbstractHi曲currentpulsedelectronbeam(HCPEB)isanewkindofchargedparticlebeamtechnology，andhasdevelopedrapidlyinrecentyears．HCPEBCangeneratetransientheating(109Y-ds)，andcooling(107．108Us)ofthesurfacelayer(10-5～10’6m)withinaveryshorttimeandtowhichtheenergyhasbeendelive
8、red．Theelementdistribution，thestressstateandmicrostructurechangegreatlywithintheheataffectedzone，andunequilibr
