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摘要：目的 为适应极端环境交变载荷冲击的复杂服役环境，需充分发掘20CrMnTi改性制造潜力，有必要开发新型抗疲劳性形协同制造方法，以实现多周期服役下的长耐久性的工程价值。方法提出一种基于加工动态热力耦合效应的磨削渗碳强化表面抗疲劳制造方法，建立考虑材料流动特性的磨削渗碳强化表面材料创成模型。混合碳粉和淀粉水溶液结合模具制备工件表面预置碳层，对20CrMnTi工件预磨削以保持较高的平面度，将脱水后的碳层置于工件表面，对工件表面材料进行大切深磨削以充分利用加工中的热力耦合效应以及砂轮高频次冲击微锻效应，实现加工表面的性形协同抗疲劳制造。同时，基于加工砂轮表面磨粒运动学规律与被加工材料冷作硬化性质，探明加工表面材料渗碳强化改性创成机制。结果 磨削渗碳强化加工表面磨削力可一定程度降低，这是由于材料流动特性降低，加工区域表面材料更容易过早发生断裂，强热力耦合作用下的渗碳强化加工表面粗糙度为0.97μm，而较小加工参数下加工颤振所致的表面粗糙度为5.7μm，且硬化后的硬度可达基体硬度的3.5倍，所获得的最大残余压应力为260MPa。结论 该研究阐明了所提工艺方法的性形协同创成机制，可实现低碳合金钢表面的高性能制造，为极端环境关键表面性形协同制造提供理论与工艺价值。
文章目录
前言
1. 磨削渗碳强化表面热力耦合过程分析
2. 磨削渗碳强化表面材料流动特性分析
3. 结果分析
4. 结论
