基于预应力加载的淬硬表面强化层厚度预测

doi:10.12068/j.issn.1005-3026.2017.03.019

东北大学学报:自然科学版 ›› 2017, Vol. 38 ›› Issue (3): 395-399.DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2017.03.019

基于预应力加载的淬硬表面强化层厚度预测

马良^1,2，董乐³，张修铭¹，修世超¹

(1. 东北大学机械工程与自动化学院，辽宁沈阳110819; 2. 新疆工程学院机械工程系，新疆乌鲁木齐830091;3.中国第一汽车集团公司技术中心，吉林长春130011)

收稿日期:2015-10-29 修回日期:2015-10-29 出版日期:2017-03-15 发布日期:2017-03-24
通讯作者: 马良
作者简介:马良(1976-)，男，甘肃临洮人，东北大学博士研究生；修世超(1958-)，男，辽宁凌源人，东北大学教授，博士生导师.
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(51375083); 沈阳市科学技术计划项目(F13-316-1-59).

Surface Grinding Hardness Layer Thickness Prediction Under Pre-stress Loading Condition

MA Liang^1,2， DONG Le³， ZHANG Xiu-ming¹， XIU Shi-chao¹

1. School of Mechanical Engineering & Automation， Northeastern University， Shenyang 110819， China; 2. Department of Mechanical Engineering， Xinjiang Institute of Engineering， Urumqi 830091，China; 3. China FAW Corporation R&D Center，Changchun 130011，China.

Received:2015-10-29 Revised:2015-10-29 Online:2017-03-15 Published:2017-03-24
Contact: XIU Shi-chao
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摘要/Abstract

摘要： 为评估预应力磨削加工中，预应力参量对工件表面磨削强化层厚度的影响，对未调质45钢试件施加0~100MPa不同预应力并进行表面磨削淬硬.在有限元软件ANSYS中用热-力顺序加载的办法模拟磨削加工淬硬过程，分析热相变和加工硬化对加工硬化层厚度的影响，探讨距切入点不同位置的加工硬化层厚度分布.硬化层厚度仿真结果与试验数据相符，误差小于6%.同时，加载预应力导致磨削表面强化层厚度出现小幅减薄(<10%)的结果，证实加载预应力加剧材料组织重分布，抑制了淬火碳化物的弥散，但可能并非是利于硬化层厚度增加的因素.

关键词: 预应力磨削淬硬, 热相变, 针状马氏体, 加工硬化, 磨削深度, 进给速度

Abstract: To evaluate the effect of pre-stress parameter on hardening-layer thickness during grinding process， surface grinding hardening process was applied to unquenched 45# steel workpiece at different pre-stress (0~100MPa) conditions. In a sequence of “thermal-force” loading order， grinding hardening process was simulated using the ANSYS software. Furthermore， how thermal transformation and work hardening influence layer thickness and thickness distribution at different location from grinding wheel’s entry point were discussed. Thickness simulation data shows that the calculation error is less than 6%， indicating that the results are in good agreement with the experimental data. Meanwhile， the pre-stress loading leads to the slight reduction of thickness (<10%) on the surface grinding hardening-layer， which proves that loading pre-stress provokes re-distribution of microstructure， suppresses diffusion of quenched carbide， but probably is not a beneficial factor to increase hardening layer thickness.

Key words: pre-stressed hardening grinding, thermal transformation, acicular martensite, work hardening, grinding depth, feed rate

中图分类号:

TG156.33

马良，董乐，张修铭，修世超. 基于预应力加载的淬硬表面强化层厚度预测[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2017, 38(3): 395-399.

MA Liang， DONG Le， ZHANG Xiu-ming， XIU Shi-chao. Surface Grinding Hardness Layer Thickness Prediction Under Pre-stress Loading Condition[J]. Journal of Northeastern University Natural Science, 2017, 38(3): 395-399.

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基于预应力加载的淬硬表面强化层厚度预测

Surface Grinding Hardness Layer Thickness Prediction Under Pre-stress Loading Condition

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