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奥氏体不锈钢Fe-25Cr-20Ni多道次微观划痕的变形与切屑行为
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作者 吕贝贝 李云杰 +3 位作者 居家辉 王博源 韩杰 夏文真 《钢铁研究学报》 北大核心 2025年第9期1193-1205,共13页
探究了奥氏体不锈钢Fe-25Cr-20Ni不同晶体取向({001}、{101}、{111})在循环摩擦载荷下的塑性应变累积与切屑形成机制。通过多道次纳米划痕试验结合高分辨表征发现,晶体取向显著影响划痕形貌演变与切屑行为:单道次划痕中,{001}0°、{... 探究了奥氏体不锈钢Fe-25Cr-20Ni不同晶体取向({001}、{101}、{111})在循环摩擦载荷下的塑性应变累积与切屑形成机制。通过多道次纳米划痕试验结合高分辨表征发现,晶体取向显著影响划痕形貌演变与切屑行为:单道次划痕中,{001}0°、{101}30°及{111}0°取向表现出最优抗塑性变形能力。多道次加载(1~10次)导致凹槽尺寸呈非线性增长,其中,首2道次宽度和深度增幅最大。随着划痕次数增加,切屑分布由取向依赖转变为全取向覆盖。此外,加工硬化效应通过抑制位错滑移主导凹槽扩展过程。位错分析揭示,浅层划痕因位错密度梯度大,二次划痕时位错增殖显著,而深层划痕因位错饱和导致变形受限。 展开更多
关键词 多道次纳米划痕 表面形貌 凹槽宽度 划痕深度
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Scratch behavior of high speed steels for hot rolls 被引量:1
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作者 Li Zhou Dale Sun +2 位作者 Changsheng Liu Chunguang Li Lisong Yao 《Journal of University of Science and Technology Beijing》 CSCD 2008年第4期402-406,共5页
The scratch behaviors of two high speed steels (HSS) for hot rolls were studied by a Micro-combi Tester, and the emphasis was placed on researching the relations between the microstructure and the scratch resistance... The scratch behaviors of two high speed steels (HSS) for hot rolls were studied by a Micro-combi Tester, and the emphasis was placed on researching the relations between the microstructure and the scratch resistance property of different HSS. The experimental results indicate that during the scratch process, the carbides are embedded into the matrix, the penetration depth of different HSS is closely related with the matrix hardness, i.e., the higher the matrix hardness, the better the scratch resistance property; and in the matrix, the fine, dispersive carbides are beneficial to form steady friction between the indenter and the scratched materials, but the coarser carbides are easier to fall into pieces. 展开更多
关键词 high speed steel (HSS) scratch MATRIX CARBIDE penetration depth
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基于变切深纳米刻划的K9玻璃表面成形特征及去除机制研究 被引量:10
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作者 张飞虎 李琛 +2 位作者 孟彬彬 赵航 刘忠德 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第17期65-71,共7页
采用Berkovich压头,在纳米压痕仪上对K9光学玻璃进行了变切深纳米刻划试验。为探究摩擦因数与脆塑转变的深度,基于非线性最小二乘法对法向力、切向力关于刻划深度进行了拟合,并利用相关系数r检验其可靠性。利用AFM和SEM对刻划沟槽表面... 采用Berkovich压头,在纳米压痕仪上对K9光学玻璃进行了变切深纳米刻划试验。为探究摩擦因数与脆塑转变的深度,基于非线性最小二乘法对法向力、切向力关于刻划深度进行了拟合,并利用相关系数r检验其可靠性。利用AFM和SEM对刻划沟槽表面形貌进行分析,刻划过程存在弹塑转变、塑性去除和脆性断裂三个阶段。基于Hertz接触理论求得K9玻璃弹塑转变深度,根据AFM和SEM的结果,以裂纹刚开始萌生作为脆塑转变点,获得脆塑转变的临界深度。基于脆塑转变深度,通过添加修正系数,改进WEI提出的脆塑转变表征方法,建立了用摩擦因数来表征K9玻璃脆塑转变的表达式。通过分析压头在刻划过程中与工件产生的摩擦区,对脆性断裂阶段裂纹的产生和裂纹方向与刻划方向近似呈60°进行了解释。 展开更多
关键词 变切深纳米刻划 K9玻璃 去除特征 脆塑转变
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基于纳米划痕的单晶锗脆塑转变实验研究 被引量:4
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作者 杨晓京 赵彪 罗良 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期3228-3232,共5页
为了考察单晶锗的脆塑转变,利用纳米压痕仪分别对单晶锗(100)、(110)和(111)晶面进行纳米划痕实验,并利用原子力显微镜和扫描电子显微镜对划痕形貌进行观察。通过对划痕深度-距离曲线及划痕形貌进行分析,获取各晶面脆塑转变临界载荷和... 为了考察单晶锗的脆塑转变,利用纳米压痕仪分别对单晶锗(100)、(110)和(111)晶面进行纳米划痕实验,并利用原子力显微镜和扫描电子显微镜对划痕形貌进行观察。通过对划痕深度-距离曲线及划痕形貌进行分析,获取各晶面脆塑转变临界载荷和临界深度。结果表明,单晶锗具有强烈的各向异性,(100)、(110)和(111)晶面脆塑转变临界载荷分别为37.6、30.5和32.4mN,临界深度分别为594.7、512.5和536.6nm。(100)晶面因其具有最小硬度、最深脆塑转变深度,在划痕过程中塑性去除最多,脆塑转变最晚,而且随着划痕速度的增加,脆塑转变临界深度和临界载荷也相应增加。最后恒定载荷划痕实验验证了脆塑转变临界载荷和临界深度的正确性。 展开更多
关键词 单晶锗 各向异性 划痕实验 脆塑转变 临界深度
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单晶锗脆塑转变纳米划痕实验研究 被引量:5
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作者 杨晓京 刘浩 +1 位作者 赵彪 余证 《有色金属工程》 CAS 北大核心 2019年第6期12-16,共5页
为控制单晶锗脆塑转变临界状态,基于公式对单晶锗脆塑转变时的临界载荷进行了预测,采用纳米压痕仪对单晶锗(110)晶面进行了变载荷纳米划痕实验和恒定载荷纳米划痕实验,分析得到单晶锗(110)晶面发生脆塑转变时的临界状态,并借助原子力显... 为控制单晶锗脆塑转变临界状态,基于公式对单晶锗脆塑转变时的临界载荷进行了预测,采用纳米压痕仪对单晶锗(110)晶面进行了变载荷纳米划痕实验和恒定载荷纳米划痕实验,分析得到单晶锗(110)晶面发生脆塑转变时的临界状态,并借助原子力显微镜(AFM)对实验表面进行扫描表征。结果表明,单晶锗(110)晶面在变载荷纳米划痕实验下发生脆塑转变的临界载荷和临界深度分别为41.4mN、623nm;单晶锗(110)晶面在恒定载荷纳米划痕实验下发生脆塑转变的临界载荷和临界深度分别为30~50mN、500~900nm,验证了变载荷纳米划痕实验结果的正确性。根据变载荷纳米划痕实验结果修正了单晶锗(110)晶面在固定实验参数下发生脆塑转变临界深度理论计算公式,为分析单晶锗微纳米尺度塑性域切削提供数据支持。 展开更多
关键词 单晶锗 脆塑转变 临界深度 临界载荷 变载荷纳米划痕实验 恒定载荷纳米划痕实验
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单晶硅裂纹萌生的刻划深度研究 被引量:5
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作者 陈自彬 葛梦然 +2 位作者 毕文波 张晨政 葛培琪 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2021年第3期55-59,共5页
单晶硅作为典型的脆性材料,实现其塑性域去除加工的关键是使切削深度小于裂纹萌生切削深度。采用断裂强度理论,建立单晶硅刻划加工时的径向裂纹、中位裂纹和横向裂纹萌生刻划深度计算方法,计算得到裂纹萌生的刻划深度和划痕深度。设计... 单晶硅作为典型的脆性材料,实现其塑性域去除加工的关键是使切削深度小于裂纹萌生切削深度。采用断裂强度理论,建立单晶硅刻划加工时的径向裂纹、中位裂纹和横向裂纹萌生刻划深度计算方法,计算得到裂纹萌生的刻划深度和划痕深度。设计高速刻划单晶硅的玻氏压头试验装置,并进行单晶硅片刻划试验,实测其径向裂纹萌生的划痕深度,其划痕深度计算值与试验测量值一致性较好。 展开更多
关键词 单晶硅 裂纹萌生 刻划深度 划痕深度
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超声振动打孔对微晶玻璃表面质量的影响
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作者 刘军汉 熊长新 +1 位作者 周杨 刘彦清 《光学与光电技术》 2022年第3期96-101,共6页
在超声振动打孔时,微晶玻璃最大切深决定了孔壁表面质量。基于脆性断裂材料去除机理,建立了简单实用的超声打孔材料去除率理论关系式,得出影响表面质量的主要工艺参数为:金刚石粒径、刀具转速和进给速度。通过正交实验方法,得到了微晶... 在超声振动打孔时,微晶玻璃最大切深决定了孔壁表面质量。基于脆性断裂材料去除机理,建立了简单实用的超声打孔材料去除率理论关系式,得出影响表面质量的主要工艺参数为:金刚石粒径、刀具转速和进给速度。通过正交实验方法,得到了微晶玻璃超声打孔的最佳工艺参数,金刚石粒径650#、刀具转速12000 rpm和进给速度5 mm/min。通过工艺参数优化后,微晶玻璃打孔质量得到明显提升,孔壁经过化学抛光处理后,表面粗糙度Ra达到0.0551μm,能有效提升激光陀螺腔体的真空特性和激光陀螺的性能。 展开更多
关键词 超声振动 微晶玻璃 最大切深 表面粗糙度 表面质量
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轴类零件表面划痕深度测量系统设计 被引量:1
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作者 姚福钦 赵娟 +2 位作者 李荣祥 吴超 王传阳 《工具技术》 北大核心 2017年第11期130-133,共4页
针对某些轴类零件表面上划痕深度的测量,提出了基于直射式激光三角法的测量系统。利用激光三角法测距的基本原理,设计了以单轴十字滑台为移动元件,激光发射接受装置和高精度CCD为测量元件的零件表面划痕深度测量方案。试验结果表明,该... 针对某些轴类零件表面上划痕深度的测量,提出了基于直射式激光三角法的测量系统。利用激光三角法测距的基本原理,设计了以单轴十字滑台为移动元件,激光发射接受装置和高精度CCD为测量元件的零件表面划痕深度测量方案。试验结果表明,该测量仪器能够实现轴类零件表面划痕深度测量的快速性和准确性,响应迅速,测量精度可达0.001mm。 展开更多
关键词 轴类零件表面划痕深度 激光三角法 测量方案
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法向载荷和速度对β-HMX晶体纳米划痕性能的影响 被引量:1
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作者 曹之鸿 何洪途 +3 位作者 李洪涛 李炳宏 银颖 余家欣 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期253-261,共9页
目的揭示β-HMX晶体在微观尺度下的摩擦和磨损特性。方法对β-HMX晶体进行镶样抛光,并使用圆锥形金刚石探针在纳米划痕仪上进行定载划痕试验,获得β-HMX晶体在不同法向载荷和滑动速度下的划入深度、残余深度和摩擦因数,再通过光学显微... 目的揭示β-HMX晶体在微观尺度下的摩擦和磨损特性。方法对β-HMX晶体进行镶样抛光,并使用圆锥形金刚石探针在纳米划痕仪上进行定载划痕试验,获得β-HMX晶体在不同法向载荷和滑动速度下的划入深度、残余深度和摩擦因数,再通过光学显微镜表征晶体的表面损伤形貌。结果当法向载荷从0.5 mN增加到3.5 mN,β-HMX晶体表面摩擦因数约增大2倍,划入深度和残余深度也明显增加,晶体表面发生从弹性变形到塑性变形再到脆性去除3个阶段。当滑动速度从5μm/s逐渐增加到100μm/s时,β-HMX晶体表面的摩擦因数减小约17%,划入深度和残余深度缓慢降低,晶体表面损伤形貌无明显区别。结论β-HMX晶体的摩擦因数随法向载荷的增加而增大,随滑动速度的增加而减小,且黏着摩擦因数大于犁沟摩擦因数。随着法向载荷的增加,划痕的划入深度和残余深度增加,弹性恢复率减小。随着滑动速度的增加,划痕的划入深度和残余深度减小,弹性恢复率增加。另外,随着法向载荷的增加,晶体的损伤形式经历从弹塑性变形到脆性破坏的转变,而随着滑动速度的增加,损伤情况变化不明显,表面损伤机制表现为机械性损伤与去除。 展开更多
关键词 β-HMX晶体 纳米划痕 法向载荷 滑动速度 划痕深度 弹性回复 摩擦因数
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基于控制刻划深度的单磨粒刻划金刚石过程研究
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作者 张桐齐 岳晓斌 +1 位作者 雷大江 杨宁 《制造技术与机床》 北大核心 2021年第4期29-34,共6页
为了理解金刚石刀具在机械研磨过程中原子层面的材料去除机理,利用分子动力学(MD)方法建立了刚性金刚石磨粒刻划金刚石样件的模型,仿真研究了材料的去除过程,并对比不同刻划深度对切削力和金刚石样件原子去除率的影响规律。结果发现:金... 为了理解金刚石刀具在机械研磨过程中原子层面的材料去除机理,利用分子动力学(MD)方法建立了刚性金刚石磨粒刻划金刚石样件的模型,仿真研究了材料的去除过程,并对比不同刻划深度对切削力和金刚石样件原子去除率的影响规律。结果发现:金刚石在刻划过程中会出现非晶态变化,刻划造成的变形包括弹性变形和塑性变形;刻划深度增大会导致切削力增大,切向切削力是影响材料去除的主要因素;刻划深度增大,晶格破坏区域扩大,晶格的破坏是由100 GPa以上的静水压力引起的。 展开更多
关键词 分子动力学 金刚石 刻划深度 晶格破坏
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钠钙玻璃的单磨粒变切深划擦表面完整性实验 被引量:1
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作者 陈梦凯 滕琦 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2023年第6期693-697,共5页
以玻璃为代表的硬脆材料由于其高硬度、高脆性等特点,使其在加工过程中极易出现凹坑、脆性破碎及表面/亚表面裂纹等损伤,严重影响其使用性能和表面完整性。从单磨粒变切深划擦实验着手,研究在单磨粒划擦过程中速度变化对钠钙玻璃表面裂... 以玻璃为代表的硬脆材料由于其高硬度、高脆性等特点,使其在加工过程中极易出现凹坑、脆性破碎及表面/亚表面裂纹等损伤,严重影响其使用性能和表面完整性。从单磨粒变切深划擦实验着手,研究在单磨粒划擦过程中速度变化对钠钙玻璃表面裂纹生成与扩展以及表面完整性的影响。结果表明:单磨粒变切深划擦实验能够实现磨削过程中的划擦、耕犁、切削3个阶段,且随着划擦速度增加,钠钙玻璃发生脆-塑转换的临界深度增加,划痕形貌及划痕边缘光滑度提升。 展开更多
关键词 钠钙玻璃 单磨粒划擦 变切深划擦 表面完整性
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切边V带切割方法的探讨
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作者 邹维涛 崔恩周 《青岛化工学院学报(自然科学版)》 1997年第2期180-183,共4页
经对几种切边V带的成型和切割方法的分析比较,而总结出一种既能满足外观质量要求,保证使用性能,又能节省大量原材料的切边V带的切割方法。
关键词 切边V带 切割 橡胶 胶带
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飞机座舱玻璃划痕深度的测量
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作者 黄庚练 《西安工业学院学报》 1997年第3期192-194,共3页
应用光切法和相衬法,对飞机座舱玻璃划痕深度的测量问题,进行了详细的论述.
关键词 飞机座舱玻璃 划痕深度测量 光切法 相衬法
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TIE和角谱迭代用于光学元件表面划痕深度检测 被引量:1
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作者 孟昕 王红军 +4 位作者 王大森 田爱玲 刘丙才 朱学亮 刘卫国 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第14期128-139,共12页
针对散射法在检测光学元件表面划痕时只能得到其光场分布而无法直接得到划痕深度信息的问题,将角谱迭代算法、光强传输方程(TIE)和角谱迭代结合的算法应用到光学元件表面划痕深度检测中。首先,采集光学元件表面的光场分布,分别利用两种... 针对散射法在检测光学元件表面划痕时只能得到其光场分布而无法直接得到划痕深度信息的问题,将角谱迭代算法、光强传输方程(TIE)和角谱迭代结合的算法应用到光学元件表面划痕深度检测中。首先,采集光学元件表面的光场分布,分别利用两种重建算法得到表面划痕的相位分布,通过表面划痕对相位的调制特性计算出划痕深度;然后,从强度误差、相关系数及相对均方根误差来对两种算法的有效性进行评价;最后,通过实验验证了光学元件表面划痕深度重建结果的准确性。结果表明,与角谱迭代算法相比,TIE和角谱迭代相结合的算法重建划痕深度的相对误差更小,重建效果更好,重建精度更高。 展开更多
关键词 测量 散射法 散射分布 划痕深度 相位重建 角谱迭代算法 光强传输方程
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某型发动机铝合金密封面划痕修复研究
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作者 唐景凡 陆海 杨健伟 《航空维修与工程》 2022年第2期76-77,共2页
基于某型发动机铝合金隧道管密封面损伤情况,分析了隧道管的材料、损伤原因及损伤形式,制定出隧道管不同损伤程度的划痕修复措施。若划痕深度小于0.1mm,采用打磨的方式消除划痕;若划痕深度大于0.1mm,采用涂抹胶粘剂的方式修复划痕。对... 基于某型发动机铝合金隧道管密封面损伤情况,分析了隧道管的材料、损伤原因及损伤形式,制定出隧道管不同损伤程度的划痕修复措施。若划痕深度小于0.1mm,采用打磨的方式消除划痕;若划痕深度大于0.1mm,采用涂抹胶粘剂的方式修复划痕。对修复后的隧道管进行充分的试验验证,试验结果满足隧道管技术指标和使用要求。本文结论可为铝合金或其他金属材料的划痕修复提供参考。 展开更多
关键词 铝合金 密封面 划痕深度 划痕修复
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