基于熱循環(huán)后復(fù)合水介質(zhì)仿生表面強(qiáng)化灰鐵的磨損性能分析.pdf

1、利用激光的靈活性及可局部加工的特點，根據(jù)仿生學(xué)原理，所制備的對生產(chǎn)環(huán)境和使用環(huán)境的要求較低的材料和形狀為耦元的仿生材料是大多數(shù)生產(chǎn)者和使用者歡迎的一種提高材料性能的一種較新的途徑。然而隨著列車的提速，對制動盤材料有了更高的要求，另外，制動盤在列車制動系統(tǒng)中起到了不可替代的關(guān)鍵作用，再加上它所安裝的位置的較難更換，都時刻催促著研究者對制動盤的進(jìn)一步研究，能夠通過研究其工作原理，較準(zhǔn)確的取其精華，去其糟粕。眾所周知，制動盤主要是靠表面摩擦制

2、動的，因此大部分摩擦磨損行為都發(fā)生于表面。從仿生原理的角度分析，通過提高冷卻速率的水介質(zhì)激光仿生處理工藝來提高其仿生單元體的硬度可以大幅度提高材料的抗磨損性能，這在以往的實驗室基礎(chǔ)的單獨的磨損實驗中得以驗證。然而在實際工況下，材料除遭受一定程度的磨損外，長時間的制動摩擦過程會使得制動盤表面溫度急劇升高，而頻繁的制動會導(dǎo)致其表面在冷熱交替的作用下發(fā)生磨損，在這種磨損和由冷熱交替環(huán)境而產(chǎn)生的熱循環(huán)應(yīng)力的雙重作用下很容易導(dǎo)致零件的失效。為了了

3、解熱循環(huán)后水介質(zhì)仿生試樣的抗磨損性能，本實驗將仿生單元體表面含有裂紋的仿生灰鐵進(jìn)行了ANSYS應(yīng)力-應(yīng)變分析，發(fā)現(xiàn)雖然仿生灰鐵可大幅度降低普通灰鐵四周的應(yīng)力集中現(xiàn)象，減少材料磨損過程中發(fā)生的應(yīng)變，但含有裂紋的仿生單元體卻在一定程度上降低了仿生試樣對普通灰鐵的抗磨損性能的提高幅度。為了得到更好性能的仿生灰鐵，本實驗針對于具有較好的抗磨損性能的，卻有大量表面裂紋缺陷的激光水介質(zhì)仿生灰鐵試樣，進(jìn)行了復(fù)合水介質(zhì)仿生表面強(qiáng)化處理。另外，本文創(chuàng)新的