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(diǎn)，根據(jù)仿生學(xué)原理，所制備的對(duì)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(duì)制動(dòng)盤材料有了更高的要求，另外，制動(dòng)盤在列車制動(dòng)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(shí)刻催促著研究者對(duì)制動(dòng)盤的進(jìn)一步研究，能夠通過(guò)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(dòng)盤主要是靠表面摩擦制

2、動(dòng)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(guò)提高冷卻速率的水介質(zhì)激光仿生處理工藝來(lái)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(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)的單獨(dú)的磨損實(shí)驗(yàn)中得以驗(yàn)證。然而在實(shí)際工況下，材料除遭受一定程度的磨損外，長(zhǎng)時(shí)間的制動(dòng)摩擦過(guò)程會(huì)使得制動(dòng)盤表面溫度急劇升高，而頻繁的制動(dòng)會(huì)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(shí)驗(yàn)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(guò)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(duì)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(shí)驗(yàn)針對(duì)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