激光共晶化渗硼层磨粒磨损试验研究
激光共聚焦在摩擦磨损三维形貌应用
激光共聚焦在摩擦磨损三维形貌应用激光共聚焦技术在摩擦磨损三维形貌应用的研究随着科技的不断发展，激光共聚焦技术在许多领域都取得了显著的成果。
在摩擦磨损领域，激光共聚焦技术的应用也日益广泛。
本文将从理论层面对激光共聚焦技术在摩擦磨损三维形貌应用进行详细的探讨。
我们来了解一下激光共聚焦技术的原理。
激光共聚焦技术是一种通过同时激发多个激光束并将其聚焦到一个点上，以获得物体各个部位的高分辨率三维图像的技术。
在这个过程中，激光束经过样品后发生反射和散射，然后被接收器接收并重建出物体的三维图像。
这种技术可以实现非常高的成像精度，因此在摩擦磨损领域的研究中具有很高的价值。
在摩擦磨损研究中，激光共聚焦技术的主要应用之一是对表面形貌的观察和分析。
通过对不同工况下的摩擦表面进行激光共聚焦扫描，可以得到表面的微米级形貌信息。
这些信息对于了解材料之间的相互作用以及摩擦磨损过程的演化具有重要意义。
例如，通过对齿轮、轴承等摩擦副的表面形貌进行分析，可以为实际工程提供优化设计和选材的建议。
激光共聚焦技术还可以用于测量摩擦表面的微观几何参数。
这些参数包括表面粗糙度、峰谷高度等，对于评估摩擦性能和预测磨损寿命具有重要作用。
通过激光共聚焦扫描得到的表面形貌数据可以与传统的试验方法相结合，建立一种更为直观和准确的摩擦性能评价方法。
在实际应用中，激光共聚焦技术还面临着一些挑战。
例如，如何提高成像系统的稳定性和信噪比，以获得更高质量的三维图像；如何降低扫描过程中的热影响，以避免对样品造成损伤等。
针对这些问题，研究人员正在积极寻求解决方案，以进一步提高激光共聚焦技术在摩擦磨损领域的应用效果。
激光共聚焦技术在摩擦磨损三维形貌应用方面具有广泛的研究前景。
通过深入研究其原理和应用，我们可以更好地理解材料的摩擦磨损行为，为实际工程提供有力的支持。
在未来的发展中，随着技术的不断进步，激光共聚焦技术将在摩擦磨损研究领域发挥更加重要的作用。
激光共聚焦在摩擦磨损三维形貌应用
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不同温度下TC21钛合金等离子表面渗Cr层的摩擦磨损性能
不同温度下TC21钛合金等离子表面渗Cr层的摩擦磨损性能潘晓扬;梁文萍;缪强;任蓓蕾;刘文【摘要】为提高TC21合金的摩擦磨损性能,采用双辉等离子冶金技术在TC21合金表面制备渗Cr改性层,利用扫描电镜(Scanning electron microscope,SEM),能谱仪(Energy dispersive spectromenter,EDS),显微硬度仪和划痕仪等研究了渗Cr 层的组织形貌特征、硬度及结合强度,并在20,300,500℃条件下使用摩擦磨损试验机对基体及渗Cr层的摩擦磨损性能进行对比、探究,并分析磨损机理.结果表明:渗Cr层厚度为30μm,均匀致密,与基体结合力至少能承受64 N的垂直载荷;改性层表面硬度超过1 000 HV0.1,约为基体的3倍;TC21合金渗Cr后,不同温度下的减摩性能和耐磨性能均得到提高.在室温下TC21基体磨损机理主要是磨粒磨损、粘着磨损和氧化磨损,而渗Cr层的磨损机理主要是磨粒磨损;500℃时基体粘着磨损和氧化磨损程度变得更加严重,渗Cr层磨损机理是剥层磨损和氧化磨损.【期刊名称】《南京航空航天大学学报》【年(卷),期】2016(048)001【总页数】7页(P35-41)【关键词】TC21钛合金;等离子渗Cr;不同温度;摩擦磨损性能【作者】潘晓扬;梁文萍;缪强;任蓓蕾;刘文【作者单位】南京航空航天大学材料科学与技术学院,南京,211106;南京航空航天大学材料科学与技术学院,南京,211106;南京航空航天大学材料科学与技术学院,南京,211106;南京航空航天大学材料科学与技术学院,南京,211106;南京航空航天大学材料科学与技术学院,南京,211106【正文语种】中文【中图分类】V252.2TC21合金是中国自行研制的一种新型两相钛合金，名义成分为Ti-6Al-2Zr-2Sn-3Mo-1Cr-2Nb-0.1Si，室温强度可达1 100 MPa以上，断裂韧性可达70～90 MPa·m1/2，其综合力学性能高于美国的Ti-6222S合金，具有广阔的应用前景[1-2]。
钛合金表面激光硼碳氮合金化层的组织结构与耐磨性能研究（精品论文）
图4.22试样4的表层形貌
Fig.4.22EMPA micrograph ofthe laser—nitrided layer ofthe sample4
4.2.2减少激光氮化层裂纹和提高性能措施
激光氮化层内形成的裂纹降低氮化层的耐磨和耐蚀等性能。为此,前人也对降低裂纹的形成和提高氮化层的韧度进行了~定的研究。文献报道【34】,氮气的压强影响氮化层的质量。氮气的压力和流量大小不仅影响氮化层中氮化物的分数,也影响氮化层表面的粗糙度‘361,从而影响氮化层中裂纹的数量(38】。过大的氮气压
8000
图4.12试样2的TiC枝晶形貌
Fig412EMPA mo。phology ofTiC dendritic crystals ofthe sample2.
55
试样5氯气压强:0.45MPa
图4.】6纯钛氢化试样的EMPA形貌
416EMPA micrographs oflaser nitriding samples
山东大学博士学位论文
图517试样2TEM形貌和选区电子衍射斑点
Fig.5.17TEM micrograph and SAED pattern ofthe sample2
激光共聚焦在摩擦磨损三维形貌应用
激光共聚焦在摩擦磨损三维形貌应用嘿，伙计们！今天咱们来聊聊一个非常有趣的话题——激光共聚焦在摩擦磨损三维形貌应用。
这个话题听起来有点高深，但其实它就是用激光技术来研究物体表面的磨损情况，对于我们的生活和工作都有着重要的意义哦！咱们来了解一下什么是激光共聚焦。
激光共聚焦其实就是把多个激光束聚焦到一个点上，然后通过扫描物体表面，得到物体表面的三维形貌图。
这个过程就像是用一把神奇的放大镜，把物体放大了好几倍，让我们可以更清楚地看到它的细节。
那么，激光共聚焦在摩擦磨损三维形貌应用又是什么呢？咱们知道，物体表面的磨损是由于摩擦产生的，而摩擦又会导致物体表面的微小损伤。
这些损伤可能会影响到物体的使用性能，甚至导致物体的损坏。
所以，研究物体表面的磨损情况，就可以帮助我们更好地了解物体的使用性能，从而提高我们的工作效率和生活质量。
举个例子吧，想象一下你正在开一辆新车去上班。
突然，你发现车子在路上行驶时，轮胎与地面之间的摩擦力变得越来越大，导致轮胎的寿命缩短了。
这时，如果你能通过激光共聚焦技术，观察到轮胎表面的磨损情况，就可以判断出是什么原因导致的轮胎磨损，从而采取相应的措施，延长轮胎的使用寿命，让你的上班之路更加顺利。
再举个例子吧，我们都知道，机械设备的使用寿命很大程度上取决于它们表面的磨损情况。
如果我们能够通过激光共聚焦技术，及时发现机械设备表面的磨损问题，就可以采取措施进行维修或更换零部件，从而保证设备的正常运行，提高生产效率。
激光共聚焦在摩擦磨损三维形貌应用是一个非常有前景的研究方向。
它不仅可以帮助我们更好地了解物体的使用性能，还可以为我们的生活和工作带来便利。
所以，大家一定要关注这个领域的发展哦！好了，今天的分享就到这里啦！希望大家对激光共聚焦在摩擦磨损三维形貌应用有了更深入的了解。
下次再见啦！记得关注我哦！。
激光淬火对Cr12MoV钢渗硼层摩擦与磨损性能的影响
激光淬火对Cr12MoV钢渗硼层摩擦与磨损性能的影响王文昌;谢春洋;孔德军【摘要】利用热浸渗法在Cr12MoV冷作模具钢表面制备了渗硼层,通过激光淬火对其进行了强化处理,并采用扫描电镜、X射线衍射仪分析了渗硼层表面形貌和激光淬火前后物相组成.通过测试摩擦系数和磨损体积比,考察了激光淬火前后渗硼层摩擦与磨损性能,对其磨损机制进行了分析.结果表明,渗硼层表面存在大量孔隙,经激光淬火后试样表面孔隙有所减少,组织更加均匀;渗硼处理生成了FeB单相渗硼层经激光淬火后渗硼层以FeB物相为主,产生了Fe2B、Fe-Cr和Cr2B等物相,降低了渗硼层脆性;激光淬火后渗硼层平均摩擦系数和磨痕深度分别下降了20％和24.6％,磨损形式由剥落磨损转变为磨粒磨损,提高了渗硼层耐磨性能.【期刊名称】《常州大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2015(027)004【总页数】6页(P47-52)【关键词】Cr12MoV;渗硼层;激光淬火;摩擦系数;磨损性能【作者】王文昌;谢春洋;孔德军【作者单位】常州大学石油化工学院,江苏常州213164;常州大学机械工程学院,江苏常州213164;常州大学机械工程学院,江苏常州213164【正文语种】中文【中图分类】TN249;TG115.5Cr12MoV钢是一种应用广泛的冷作模具钢，具有良好的耐磨性和淬透性，经淬火处理后其表面硬度为50~60HRC。
但Cr12MoV钢仍因磨损而发生失效，影响其使用寿命，因此，有必要利用表面处理技术来提高其硬度和耐磨性能[1-2]。
工艺上常采用渗硼处理来达到提高表面性能的目的，经渗硼层表面硬度可达到800~1 200HV，具有良好的热硬性、耐磨损和抗腐蚀等性能[3-5]。
但渗硼后表面组织脆性较大[6-7]，易剥落，影响了其使用寿命，需要对渗硼层进行进一步处理。
激光淬火具有功率密度高、冷却速度快、不需要水或油冷却介质等优点，是一种清洁和快速的新型热处理工艺，受到国内外学者重视[8-9]，经激光淬火后材料强度、硬度、耐磨和腐蚀性能有较大的提高[10-11]。
两种不同基体渗硼层的磨损试验及摩擦学特性分析
１ｓ ５。获 得 渗 硼层 的厚 度 分别 为 ，５钢 ｌ ０ Ｉ，０钢 ４ ｌｔ Ｉ ￣ ２ Ｔ
为 １ ０ ｍ。 ０￣
将制 好 的试 样 放 在 显 微镜 下 观察 ， 图 １２所 如 ， 示 。可 以看 出 ， 化 物 沿 ＜０ ２ 硼 ０ ＞方 向垂 直 楔 人 基
体 ， 成 沿 Ｃ轴方 向 择优 生 长 的垂 直 于工 件 表 面 的 形
摘
要 ： 了采用 ４ 钢和渗碳 ２ 钢两种 基体进行 固体渗硼 ， 介绍 ５ ０ 将得到 的试样作 滑动摩 擦磨 损试验 ， 助试验 过 程 借
中所 获得各项数据 以及显微组织 观察 ， 析 了结果发 生的原 因 ， 出了有 参考价值 的结 论 。 分 提
关键词 ：５钢 ；０钢渗碳 ； ４ ２ 固体渗硼 ； 滑动磨损 ； 摩擦 学性 能
中图分类号 ： Ｇ１４ ４ ５ Ｔ ７ ． ５ 文献 标识码 ： Ａ 文章 编号 ：ｏ ４ ２ ４ ２ ０ ）３ ０ ８ ０ １ ０— ４ Ｘ（ ｏ ２ ０ 一ｏ ０ — ３
表 １ 试 验 材 料 成 分 ％
渗硼 后 的金 属 材 料 表 面形 成 一层 具 有 硬 度 高 、 耐磨 性好 、 良好 的 红 硬性 和 耐 酸 碱 性 的 特 殊 性 能 的
１ ｍｉ， 淬 油冷 ，７ ℃低 温 回火０ ５ ；５钢处 理 工 ０ ｎ水 １０ ．ｈ ４
进行 磨 制和 抛光 ， ３ 用 Ｐ试 剂 浸 蚀 。经 过 多 次 试 验 ，
浸蚀 温 度和 时 间 以 ６ ℃ 、 ｍｉ ０ １ ５ ｎ为最 佳 。为观 察基 体 的组 织 ， ４ 用 ％的 硝酸 酒 精 溶 液 侵 蚀 。在 ７ １型 显 微 硬 度 仪 上 测 定 显 微 硬 度 ， 荷 １ ０ ， 载 时 间 载 ０ｇ 加
304不锈钢表面等离子渗硼高温摩擦磨损性能的研究开题报告
304不锈钢表面等离子渗硼高温摩擦磨损性能的研究开题报告标题：304不锈钢表面等离子渗硼高温摩擦磨损性能的研究摘要：本文研究了304不锈钢表面等离子渗硼对其高温摩擦磨损性能的影响。
通过等离子渗硼处理后，通过扫描电镜、X射线衍射仪等手段对样品表面进行形貌及结构分析。
然后运用高温摩擦测试机对样品的高温摩擦磨损性能进行测试，并比较不同条件下的磨损性能差异。
实验结果表明，经过等离子渗硼处理后，304不锈钢表面的硬度和抗磨损性能均得到了显著提高，且随渗硼时间的增加其性能增强效果更为明显。
关键词：等离子渗硼；304不锈钢；高温摩擦磨损性能；磨损实验；性能提升1. 研究背景和意义随着工业发展和科技进步，高温、高压环境下的机械设备的使用需求越来越高。
而在高温环境下，钢材的抗氧化性、抗磨损性能显得尤为重要。
而304不锈钢作为一种常用的材料，其具有优良的耐腐蚀和可塑性能，但其耐高温和抗磨损性能较差，难以满足高温、高压环境下的使用需求。
因此，对于改善304不锈钢的高温摩擦磨损性能具有重要的研究意义和应用价值。
2. 研究内容和方法本次研究采用等离子渗硼的方法对304不锈钢表面进行处理，改善其高温摩擦磨损性能，具体方法为将304不锈钢样品表面暴露在高温等离子体中，通过离子刻蚀的方式将渗透剂硼原子注入到304不锈钢表面，形成硼化层，然后通过高温摩擦测试机进行摩擦磨损测试。
测试过程中，测量样品的摩擦力、磨损质量损失及摩擦表面形貌，并记录温度、载荷等测试参数数据。
3. 预期结果和意义本研究的预期结果是通过等离子渗硼的处理方法对304不锈钢表面进行改性，并提高其高温摩擦磨损性能。
通过对不同渗硼时间段下的性能测试与分析，预计得到最优渗硼时间，同时得出不同渗硼时间下304不锈钢表面的性能变化规律。
这将有助于应用于高温、高压环境下的机械设备中，提升设备的使用寿命和性能，具有较大的应用前景和发展潜力。
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第２ ５卷 第 ｌ 期 ２０ ０ ２点 Ｊ月
（ ＮＡ Ｅ ＭＡ兵 器 材 料ＣＩ学Ｃ ＮＤ ＮＧＩ ＥＲ Ｎ ㈨ ＮＣ Ｔ ＲＩ Ｌ Ｓ Ｅ 与工 程 Ｅ Ａ 科 Ｎ ＥＡ Ｅ ＮＥ Ｉ Ｇ
． ５ ＮＯ ｌ ２
Ｊｎ ２ ０ ａ． ０２
激 光 共 晶化渗 硼 层磨 粒 磨 损试 验研 究
胡金 锁 ， 敬敏 ， 治源 ， 郝 李 王 莹
（ 械工 程学 院 ， 军 石家庄 ０ ００ ） ５ ０ ３
摘
要： 采用激光 ＋固体渗 硼的复舍工 艺对试样进行热处 理 ， 择台理 的激光工 艺参数 能得到表 面完 整的硼 共晶 选
层。为了进一步探讨 渗层的实用价值 ， 特进行 了磨 粒磨损 试验 借助电 子显微镜 观察试样表 面的磨损 形貌 ， 用精
试验 试样 选用 ４ ５钢 。为 细 化 晶 粒 ， ４ 将 ５钢加 热到 ８ ０ ６ ＜ 行 正 火。对 试 样 编 号 后进 行 固 体 渗 ０进
硼，Ｏ ℃装箱 ， ０ ７Ｏ ９ ℃保温 ２ ５ ， ｏ ｈ 水淬油冷，７℃低 １０
温回 火 ０５ 。测 得 硼 化 物 层 的平 均 硬 度 为 ｌ ｈ ５￣ Ｖ， ２Ｈ 组织 为 ＦＢ（ 量 ）＋Ｆ２ 平 均 厚 度 约 为 ｅ 少 ｅＢ， ｔ５ ｍ。对磨试 样选 用 Ｇ ｌ ０ Ｃｒ５轴承 钢 。首先球 化退
％ Ｓ Ｎｉ Ｃ ｒ
Ｃ
０４ ４
１０ ５
Ｓ ｉ
０ １ ７
０２ ４
Ｍｎ
０５ ．０
【＿ １ Ｉ３
Ｐ
＜０ ５ ＜０ ０３ ＜０ ５ ０３ ５ ２
Ｉ 】 ］０ ３ ０ｆ ＿Ｉ ］ ０． ６ ０４ １６ ２
激光热处理设备 为 Ｊ Ｊ 、 功率 （ｋ 、 型 高 Ｋ ２ Ｗ） 横 流 、 续激光 处 理机 。主要 由激 光器 、 连 导光 系统和 数
示。
表 １ 试 验 材 料 成 分 材 料
４ ５
ＣＣ ｌ ｒ５
ｔｓ ５。测得 渗层 厚度 增加 了约 ４＞ 硬 度下 降 到 ５ｍ，
ｌ （ ＨＶ 右 。 】 ２０ 左
１３ 磨粒磨损试验设计 试验 设备用 ＭＭ 一２０型磨损 试验机 ， ０ 试样 尺
寸及磨擦 副配置形式 如 图 ３ 示 。其 中圆环 形试样 所 是试验 试 洋 ， 材料 是 ４ ， 为下试样 ； ５钢 称 长块 状试 样 做对磨 件 ， 料 是 ＧＣ ｔ 材 ｒ５钢 ， 为 上试 样 。二 者 的 称 材质 及热处 理工艺 如 上所述 。上下试 样在 试验 前后 用酒 精清 洗干净 ， 证试 样 表 面无 枵 物 。称 重使 用 保 克感 量为 ０ １ ｇ的分 析 天平 。用 １表 示原 始渗 硼 ．ｍ 试样 ，． 表 示经 过激 光处理 的试样 。 Ｌ ｍ
体的组织 ， ４ 用 ％的硝酸酒精溶液侵蚀。在 ７ 型显 ｌ
微 硬 度 仅 上 测 定 显 微 硬 度 ， 荷 ｔ０ ， 载 时 间 载 ０ｇ 加
火， 工艺过程为 ：ｏ ℃保温 ４ ，０ ℃保温 ５ ， ８０ ｈ ７０ ｈ 然后 炉冷 ． 得 平 均 硬 度 为 １８ Ｂ； 成 试 样 后 淬 火 ， 测 ９Ｈ 制 ８０ ６ ℃保温 １ｒ ｎ 油冷，７℃保温 ｌ ６ ｉ， ａ １０ ｈ回火处理 ， 测 得的平均硬度为 ６ ．Ｈ Ｃ ３ ５ Ｒ 。两者的成分如表 ｌ 所
密天平称重获得试样的磨损 曲线 ， 并得到了有 意义 的结论 。 关键词 ： 渗硼 ： 激光表面处理 ； 晶化 ； 共 磨粒磨损 中国分类号 ： ４ １ ＴＧ１２４ 文献标识码 ： Ａ 文章蝙号 ：０ ４ ２ ４ ＇０ ） １－ ０ ３ ４ １０ － ４ Ｘ（． ２ ０ － ０ ５ ￣０ ） ０
金属材 料渗 硼是一 种古 老 而又较新 的化学 热处 理 工艺 。该 工艺 白 ｌ９ ８５年莫 桑 发 表 第一 篇 有 关渗 硼 文献 至今 已有 百余 年 的历 史 ： 而渗 硼 使金 属 表 面 强化 的热处 理 ］艺技 术真 正应 用到生 产 实践 只有二 ＿ 十几年的 历史 用激 光作 为热 源对试 样加∞ 一２ １
件者茼介 ： 胡金锁 （９ １ ． ． １ ７ 一） 曾从事渗 硼＿艺研究数年 ． Ｔ 现在军械工程学硫攻读博 士研 究生
法） 。 扫描速 度 ｖ 和功率 Ｐ 作变 量采用正 交分 析 的方法 来 挟得理 想 的组 织结构 。对 试样进行 多道扫
描 ， 间距 一０ ２ 道 ｍｍ。 当 Ｖ ＝ ７ ０ ＝ ５ ｍｍ／ ｎ ｍｉ、Ｐ ＝ １５Ｗ、 ０ 光斑直 径 为 ２ ５ １ ． ｍｍ 时 ， 到完 全 共 晶化 的 得
硼化 物组织 （ 管部 分 可 能 是伪 共 晶 ） 如 图 １图 ２ 尽 ， 、
所示 。
１ 试 验 方 案及 参 数
ｌ ｌ 试 样 制备
ｌ２ 试样观 察
为克服 渗硼层 硬 、 给手 工制样 带来 的困难 ， 脆 并 保证 试样 的真实 性 与 再 现性 ， 试验 采 用 Ｑ 一１０型 ０ 自动金 相 试样 切 割 机 切割 。 试样 尺 寸 １ｎ ×８ ０ｍ￣ ｍｍ Ｘ１ｍ ０ ｍ。选 用 Ｄ ＭＰ一３ 型 自动 金 相试 样 磨 抛 机 Ａ 进行 磨制 和抛 光 ， ３ 用 Ｐ试 剂浸 蚀 。经 过 多次 试验 ， 浸 蚀温 度 和时 间 以 ６℃ 、５ ｎ为最 佳 。为 观察 基 ｏ １ｍｉ
统热 处理工 艺 的发 展 和 创新 ， 力 图把 这 种 复 台工 并 艺 方法应 用到 生 产 实践 中去 ， ＝ 最终 形 成 生 产 力。重 点 对处理 后渗 硼层 的耐磨 性 进行 了试验 。
控机床组成。为提高热转化效率 ， 通过黑化处理来 增强 金 属表面对 激 光 的吸 收 能 力 （ 文用 磷 化 的方 本