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耐磨堆焊設(shè)備本文通過分析75小時球磨產(chǎn)物經(jīng)900℃退火后的相組成，并結(jié)合Miedema理論模型的熱力學(xué)分析和晶體學(xué)分析，提出Ni31Si12屬于一種亞穩(wěn)相；同時，本文認(rèn)為75小時雙金屬耐磨復(fù)合鋼板球磨產(chǎn)物嚴(yán)格而言應(yīng)屬于一種具有較高能量的亞穩(wěn)定“Ni3Si型無序化合物”，這與有些研究者認(rèn)為該物相屬于Ni基“過飽和固溶體”的觀點有一定的區(qū)別。
為了研究電脈沖消除金屬材料堆焊復(fù)合耐磨襯板內(nèi)部殘余應(yīng)力的效果,通過儲能電容器放電產(chǎn)生高能電脈沖,對淬火后的45優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼冷軋薄板件進(jìn)行放電處理,采用小孔法測定電脈沖處理前后試樣內(nèi)殘余應(yīng)力的變化規(guī)律.用于電脈沖處理的脈沖電流為指數(shù)衰減的振蕩波形,同時滿足第一個主峰的電流密度為12.2kA/mm2,單次處理的振蕩脈沖持續(xù)時間小于0.8ms.試驗結(jié)果表明,經(jīng)過電脈沖處理后,堆焊復(fù)合耐磨襯板淬火件中2個主方向殘余應(yīng)力的幅值均出現(xiàn)較為顯著的降低,且兩者都出現(xiàn)均化效果.
建立了移動電子束高斯熱源作用下的堆焊復(fù)合耐磨襯板三維相變硬化過程中溫度場的數(shù)學(xué)模型,分析過程中考慮了熱源分布、熱物性參數(shù)、熱輻射等因素對溫度場的影響,得到了電子束掃描相變硬化溫度場的分布規(guī)律和硬化層的形態(tài),并進(jìn)行了實驗驗證;探討了電子束工藝參數(shù)對硬化區(qū)深度和寬度的影響。結(jié)果表明: 堆焊復(fù)合耐磨襯板移動電子束高斯熱源作用下的溫度分布等值線呈勺狀,表面最高溫度滯后于束流中心,且處理后硬化層橫截面呈月牙狀;在固態(tài)相變條件下, 堆焊復(fù)合耐磨襯板硬化層的寬度和深度隨著掃描功率的增加呈非線性增加,隨著掃描速度的增加呈非線性減小。
基于Abaqus有限元分析軟件的顯式分析模塊,建立了簡化的堆焊復(fù)合耐磨襯板線性摩擦焊同質(zhì)接頭的三維計算模型,研究了其線性摩擦焊接時接頭溫度場和軸向縮短量的變化情況,并針對工藝參數(shù)中的振動頻率對焊接結(jié)果的影響進(jìn)行了分析。結(jié)果表明:焊接界面中心溫度在1s內(nèi)上升到800℃,之后界面溫度緩慢上升至950℃左右,隨著焊接過程的進(jìn)行,堆焊復(fù)合耐磨襯板焊接界面溫度場均勻化,軸向縮短量不斷增加,大量材料被擠出形成了飛邊。最后將模擬結(jié)果與試驗結(jié)果進(jìn)行對比,驗證了計算模型的可靠性。
與其它高溫金屬硅化物合金雙金屬耐磨復(fù)合鋼板一樣，鎳-硅系高溫有序合金雙金屬耐磨復(fù)合鋼板高的室溫脆性和低的高溫強(qiáng)度一直是人們關(guān)注的焦點。本文針對Ni3Si高溫有序合金雙金屬耐磨復(fù)合鋼板，采用高能球磨、熱壓燒結(jié)及真空熔煉等技術(shù)方法，分別制備了Ni3Si粉末合金、塊體合金及其Ni／Ni3Si復(fù)合材料，比較系統(tǒng)的分析測試了各類試驗材料雙金屬耐磨復(fù)合鋼板的微觀結(jié)構(gòu)和性能，并對它們之間的關(guān)系進(jìn)行了初步的理論分析和討論。
雙金屬耐磨復(fù)合鋼板主要得到如下一些具有一定新意的見解：（1）采用X射線衍射儀（XRD）和掃描電子顯微鏡（SEM），對經(jīng)過不同球磨時間的3Ni／Si元素混合粉末球磨過程中的物相演變及微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。結(jié)果表明：球磨1h后粉末產(chǎn)物中出現(xiàn)Ni31Si12物相，隨后Ni31Si12物相的峰強(qiáng)先增加后降低；隨著球磨時間的進(jìn)一步延長，混合粉末球磨產(chǎn)物物相的衍射峰峰強(qiáng)急劇降低，逐漸趨于非晶化；當(dāng)球磨時間達(dá)到45h后，在Ni元素粉末衍射峰的位置又出現(xiàn)了新的衍射峰，并且隨著球磨時間的延長，該峰的峰強(qiáng)逐漸增強(qiáng)且寬化。
本文通過分析75小時球磨產(chǎn)物經(jīng)900℃退火后的相組成，并結(jié)合Miedema理論模型的熱力學(xué)分析和晶體學(xué)分析，提出Ni31Si12屬于一種亞穩(wěn)相；同時，本文認(rèn)為75小時雙金屬耐磨復(fù)合鋼板球磨產(chǎn)物嚴(yán)格而言應(yīng)屬于一種具有較高能量的亞穩(wěn)定“Ni3Si型無序化合物”，這與有些研究者認(rèn)為該物相屬于Ni基“過飽和固溶體”的觀點有一定的區(qū)別。
