外文翻譯--基于溫激光噴丸中動態(tài)應(yīng)變時效和動態(tài)析出的aisi4140鋼疲勞行為的改進(jìn)（中文）

1、中文 中文 7500 字基于溫激光噴丸中動態(tài)應(yīng)變時效和動態(tài)析 基于溫激光噴丸中動態(tài)應(yīng)變時效和動態(tài)析出的 出的 AISI4140 鋼疲勞行為的改進(jìn) 鋼疲勞行為的改進(jìn)Chang Ye ,Sergey Suslov ,Bong Joong Kim ,Eric A.Stach ,Gary J.Cheng a b b b ,* a摘要 摘要： 溫激光沖擊強(qiáng)化處理技術(shù)是一種熱機(jī)械處理，結(jié)合激光沖擊強(qiáng)化和動態(tài)應(yīng)變時效強(qiáng)化優(yōu)點(diǎn)的技術(shù)。通過動態(tài)時效，碳

2、原子滑移位錯的釘接，溫激光噴丸提高了鋼的位錯密度和位錯排布結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。此外, WLSP通過應(yīng)變誘導(dǎo)析出，產(chǎn)生納米級碳化物析出。這種析出物由于位錯釘接而有穩(wěn)定的微觀結(jié)構(gòu)，這使鋼具有更高的位錯結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,提高了結(jié)構(gòu)殘余壓應(yīng)力的穩(wěn)定性。通過本研究, 對AISI 4140鋼進(jìn)行WLSP實(shí)驗(yàn)研究，在研究中對疲勞性能機(jī)理改進(jìn)， 發(fā)現(xiàn)形成的微結(jié)構(gòu)經(jīng)過WLSP之后具有更高的錯位結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和殘余應(yīng)力穩(wěn)定性，提高疲勞性能十分有益。關(guān)鍵字 關(guān)鍵字：激光溫噴

3、丸；AISI4140鋼；動態(tài)應(yīng)變時效；動態(tài)析出；碳化物1. 引言 引言作為一種先進(jìn)的表面處理技術(shù)，激光噴丸技術(shù)(LSP)已成功用于改善金屬零件的疲勞性能 。通過在材料表面產(chǎn)生加工硬化層和殘余壓應(yīng)力，裂紋的產(chǎn)生 ] 1 [和傳播在循環(huán)載荷下減慢,從而提高疲勞性能。LSP是一種用來改善表面硬度、疲勞性能、耐蝕性和耐磨性的有效方法 。 ] 2 [鋼被廣泛應(yīng)用于工業(yè)中，關(guān)于鋼的LSP進(jìn)行了廣泛的研究。例如,Nikitin對AISI 304鋼在L

4、SP和深滾軋(DR)后，比較了近表面微結(jié)構(gòu)變化和疲勞壽命 ] 4 ][ 3 [的提高。Hu 對AISI 1045鋼LSP后,利用ANSYS軟件,進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。Chu ] 5 [ ] 6 [比較了哈德菲爾德錳鋼在LSP，DR，機(jī)械噴丸（SP）三種條件下的微觀結(jié)構(gòu)，硬度和殘余應(yīng)力。在Chu的研究中，由于一個高密度 -馬氏體階段的形成， εLSP導(dǎo)致了一個更高的硬度。然而, 表面處理技術(shù)(SP,LSP)下殘余壓應(yīng)力的產(chǎn)生在循環(huán)荷載作用下不穩(wěn)

5、定 , 特別是在高溫下不穩(wěn)定 。例如,Altenberger 等人對殘余壓應(yīng)力 ] 8 ][ 7 [ ] 10 ][ 9 ][ 4 ][ 3 [ ] 11 [果表明，DR在DSA溫度時大大增加了核心硬度，也形成了一個更加穩(wěn)定的位錯結(jié)構(gòu),從而疲勞性能得到提高。Harada 對在室溫下彈簧鋼的機(jī)械噴丸和在不 ] 25 [同溫度(100 ,200 ,300 和400 )進(jìn)行了比較。發(fā)現(xiàn)SP在最佳處理溫度 0C 0C 0C 0C(200 )時

6、能提高了近表面殘余壓應(yīng)力和硬度，這是因?yàn)楦邷貢r應(yīng)力流的減 C 0少。此外還發(fā)現(xiàn), 由于在處理溫度高于200 時，SP產(chǎn)生的殘余壓應(yīng)力減少 0C了。雖然它不是Harada 提到的在200 (DSA溫度制度)下硬度的增加，但也 ] 25 [ C 0可以部分地歸因于DSA，DSA通過Cottrell云使位錯間產(chǎn)生釘接作用，得到更大的位錯密度，更好的加工硬化。Wick ,Menig和Schulze對AISI 4140鋼進(jìn)行溫 ] 26 [機(jī)械噴

7、丸，論證了SP在高溫下(300 左右)提高了殘余應(yīng)力的穩(wěn)定性和更高的 0C疲勞性能。Wick 教授發(fā)現(xiàn)在溫靜態(tài)和動態(tài)應(yīng)變強(qiáng)化后的試樣，有著一個較高 ] 26 [的表面硬度。此外,DSA在溫噴丸強(qiáng)化形成高密度結(jié)構(gòu)和更均勻的位錯分布, 在循環(huán)載荷下具有更高的殘余應(yīng)力穩(wěn)定性。作為一個先進(jìn)的表面處理技術(shù)LSP也可以利用TMT在DSA溫度(150 - 0C300 )下處理鋼。因此,這有利于研究LSP改善疲勞性能下處理溫度的影響。 C 0在以前的

8、研究中，我們發(fā)現(xiàn), 在AA 6061合金通過位錯釘接形成一個高密度的，通過動態(tài)生成納米級析出物，溫表面激光沖擊強(qiáng)化(WLSP)可顯著提高殘余壓應(yīng)力的穩(wěn)定性。在這研究中，對AISI4140鋼WLSP下疲勞性能的影響進(jìn)行了研究。2、實(shí)驗(yàn) 、實(shí)驗(yàn)2.1、材料 、材料試樣是從AISI4140鋼板上切取加工的，其化學(xué)成分為0.41碳,0.21硅、0.83錳,0.025磷,0.027硫,0.91鉻、0.18鏌，剩余是Fe(所有wt. %)。試樣尺寸