| 【中文题名】 | 激光表面熔凝处理对铸造Al-Si合金的表层组织及疲劳裂纹扩展行为的影响 |
| 【英文题名】 | Effect of Laser Surface Melting on the Surface Microstructure and Fatigue Crack Growth Behavior of Al-Si Cast Alloys |
| 【学科专业】 | 凝聚态物理 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-8-24 |
| 【中关键词】 | 激光表面熔凝处理,工艺参数,微观组织,显微硬度,疲劳裂纹扩展, |
| 【英关键词】 | Laser surface melting （LSM）,Processing parameter,Microstructure,Microhardness,Fatigue crack growth behavior, |
| 【分类导航】 | 工业技术>金属学与金属工艺>金属学与热处理>金属腐蚀与保护、金属表面处理>腐蚀的控制与防护>金属表面防护技术 |
| 【论文摘要】 |
激光表面熔凝处理是一项全新的材料表面改性技术，越来越受到了人们的广泛关注。由于铸造铝硅合金具有铸造性能好、热膨胀系数小、热稳定性高等特点，它在工业上得到了广泛应用。共晶ZL108合金是目前国内广泛使用的活塞材料。过共晶铝硅合金因具有更为优越的耐磨性和高硬度而受到重视，正在成为一种制造发动机活塞的新的理想材料。本文作者通过对共晶和Al-20％Si过共晶铝硅铸造合金进行激光表面熔凝处理，研究了该表面改性技术对这两种合金的表层组织及疲劳裂纹扩展行为的影响。主要进行了以下几个方面的研究工作。
选取输出功率、扫描速度和离焦量作为激光表面熔凝处理的工艺参数，通过采用不同的工艺参数对共晶ZL108合金和Al-20％Si过共晶铝硅合金进行激光表面熔凝处理，探讨了三个因素对两种合金显微组织的影响规律。结果表明，在输出功率和离焦量一定的情况下，对于ZL108合金，当扫描速度不断增大时，熔池的深度先是慢慢增加，而后减小；对于Al-20％Si过共晶合金，随扫描速度的增加，熔池的深度逐渐变小。保持扫描速度和离焦量不变，熔池的深度随激光功率的增大呈现出增加的趋势。在相同的输出功率和扫描速度条件下，随着离焦量的增加，熔凝... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
3-5 |
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Abstract |
5-7 |
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目录 |
7-9 |
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第一章 引言 |
9-22 |
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1.1 激光表面改性技术及其特点 |
9-10 |
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1.2 铝合金的激光表面改性技术 |
10-17 |
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1.2.1 铝合金的激光表面熔凝处理 |
10-12 |
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1.2.2 铝合金的激光表面合金化处理 |
12-13 |
|
1.2.3 铝合金的激光表面熔覆处理 |
13-15 |
|
1.2.4 铝合金的激光冲击处理 |
15-17 |
|
1.3 铸造铝硅合金的性能特点及其应用 |
17-19 |
|
1.4 共晶及过共晶铝硅合金在发动机活塞中的应用 |
19-20 |
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1.5 本文的研究目的和主要内容 |
20-22 |
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第二章 熔凝层的微观组织、显微硬度及凝固行为 |
22-47 |
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2.1 引言 |
22 |
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2.2 试验材料和试验方法 |
22-26 |
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2.2.1 基体材料的制备 |
22-23 |
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2.2.2 金相试样的制备与组织观察 |
23-24 |
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2.2.3 显微硬度试验方法 |
24 |
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2.2.4 激光表面熔凝处理试验 |
24-26 |
|
2.3 试验结果 |
26-46 |
|
2.3.1 熔凝层的微观组织特征及其表面质量 |
26-33 |
|
2.3.2 激光快速熔凝处理典型组织结构 |
33-39 |
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2.3.3 熔凝层的凝固特征 |
39-41 |
|
2.3.4 激光表面快速熔凝层的显微硬度 |
41-46 |
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2.4 本章小结 |
46-47 |
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第三章 激光表面熔凝处理共晶、过共晶Al-20% Si合金的疲劳裂纹扩展行为 |
47-60 |
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3.1 引言 |
47 |
|
3.2 试验方法 |
47-54 |
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3.2.1 试验样品的制备 |
47-48 |
|
3.2.2 激光表面熔凝处理实验方法 |
48 |
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3.2.3 疲劳裂纹扩展速率试验原理与试验方法 |
48-51 |
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3.2.4 平面应变断裂韧性K_(IC)试验原理与试验方法 |
51-54 |
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3.3 激光表面熔凝处理合金的疲劳裂纹扩展行为 |
54-58 |
|
3.3.1 共晶ZL108合金的疲劳裂纹扩展试验结果 |
54-55 |
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3.3.2 过共晶Al-Si铸造合金的疲劳裂纹扩展试验结果 |
55-57 |
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3.3.3 试验结果分析与讨论 |
57-58 |
|
3.4 激光表面熔凝处理合金的断裂韧性试验结果与分析 |
58-59 |
|
3.5 本章小结 |
59-60 |
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第四章 结论 |
60-61 |
|
参考文献 |
61-67 |
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作者攻读硕士期间发表文章 |
67-68 |
|
致谢 |
68 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.71212 |
