无锡科镍：超声滚压下1.7709合金钢残余应力研究

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超声滚压技术在材料表面处理领域具有显著的应用价值，特别是在改善合金钢的疲劳性能和耐久性方面。以下是关于超声滚压下1.7709合金钢残余应力研究的详细分析：

研究背景与目的：

高强度合金钢在工业应用中广泛使用，但其在使用过程中容易产生表面裂纹和疲劳损伤。

超声滚压作为一种表面强化技术，通过引入残余压应力来提高材料的抗疲劳性能。

本研究旨在探讨超声滚压对1.7709合金钢残余应力的影响及其机制。

实验方法与过程：

采用渗碳热处理（CHT）与超声波表面滚压工艺（USRP）相结合的方法，对18CrNiMo7-6合金钢进行表面处理。

通过有限元法建立热力耦合超声振动磨削残余应力预测模型，并进行实验验证。

结合数值模拟和试验结果，分析超声滚压过程中工件表面的热行为和残余应力的形成机理。

残余应力的演变与影响：

研究发现，渗碳试样的梯度残余压应力演变主要由较大的残余奥氏体转变和较小的位错密度变化引起。

随着循环次数的增加，残余奥氏体相变引起的体积膨胀逐渐增大渗碳试样的梯度压缩残余应力。

相比之下，渗碳+超声滚压试样的残余应力演化程度受位错密度的影响更大，梯度压缩残余应力随着循环次数的增加而逐渐减小。

超声滚压的优势与挑战：

超声滚压可以降低磨削温度约8%，并使工件表面保留较大的残余压应力，从而防止拉残余应力的出现。

然而，超声滚压过程中也面临一些挑战，如加工参数的选择和优化，以及如何确保处理后的材料性能满足特定应用需求。

未来研究方向：

进一步研究超声滚压在不同载荷（如循环拉伸/压缩和扭转载荷）下的耐久性。

探索更多影响超声滚压效果的因素，如材料成分、初始状态、加工工艺等。

开发更高效的超声滚压设备和技术，以满足工业生产的需求。

综上所述，超声滚压技术在改善1.7709合金钢的残余应力和疲劳性能方面具有显著效果。然而，为了充分发挥其优势并克服现有挑战，还需要进一步的研究和探索。