机构件空间孔检测的量具设计【含22张CAD图纸+文档】
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：
编号：156081622
类型：共享资源
大小：6.59MB
格式：ZIP
上传时间：2021-10-19
上传人：好资料QQ****51605
认证信息
个人认证
孙**（实名认证）
江苏
IP属地：江苏
50
积分
- 关 键 词：
-
含22张CAD图纸+文档
机构
空间
检测
量具
设计
22
CAD
图纸
文档
- 资源描述：
-
喜欢就充值下载吧，，资源目录下展示的全都有，，下载后全都有，dwg格式的为CAD图纸，有疑问咨询QQ：414951605 或1304139763================================================喜欢就充值下载吧，，资源目录下展示的全都有，，下载后全都有，dwg格式的为CAD图纸，有疑问咨询QQ：414951605 或1304139763================================================喜欢就充值下载吧，，资源目录下展示的全都有，，下载后全都有，dwg格式的为CAD图纸，有疑问咨询QQ：414951605 或1304139763================================================
- 内容简介：
-
CHANGCHUN INSTITUTE OF TECHNOLOGYThe relationship between indentation induced byshock wave and tensile strength冲击波诱导压痕与拉伸强度的关系资料来源：资料来源：托比亚蒂姆拉德拉，阿纳斯塔西娅托恩杰斯设计题目：设计题目：冲击波诱导压痕与拉伸强度的关系学生姓名：学生姓名：孙志伟学院名称：学院名称：长春工程学院国际教育学院专业名称：专业名称：机械设计制造及其自动化班级名称：班级名称：机制 1646 班学学号：号：16224216231622421623指导教师：指导教师：陈志宏教师职称：教师职称：讲 师完成时间：完成时间：2020 年 6 月 4 日2020 年年 6 月月 4 日日摘要摘要为了满足人们对新型金属结构材料的不断需求， 需要具有成本效益和高通量的材料开发工艺和工艺链。材料开发不仅涉及新材料成分的加工，还涉及材料的表征。 因此， 新的高通量筛选方法是鉴定新的有益物质成分的一种有前途的方法。这些方法并不旨在了解新材料组成的机理。相反，这些方法提供了与材料特性相关的描述性值。本文提出了一种基于激光诱导冲击波的压痕方法。利用高强度脉冲横向激励大气压 CO2 激光器，在压头顶部产生冲击波。冲击波的冲击力推动压头进入试验材料。所产生的压痕与传统技术测量的材料硬度高度相关。在本研究中，对材料的拉伸强度（通过标准拉伸试验确定）提取和分析了不同的描述值。铝试样（合金 EN AW-6082）经不同方式热处理后产生压痕。拉伸强度与沉桩深度和桩高的相关性最强，而与压痕深度和直径的相关性最小。版权所有2020 作者。爱思唯尔有限公司出版。这是CCBY-NC-ND许可下的开放访问文章(/licenses/by nc nd/4.0/)第 23 届材料形成国际会议科学委员会负责的同行审查。关键词：计量发展；测量仪器；激光冲击波；高通量；铝1.1.介绍介绍新合金材料性能的精确测定仍然需要许多测试方法，尽管自 70 年代以来就存在着计算机辅助材料性能预测1。命名法cr 皮尔逊相关系数p 堆积高度QM 淬火介质Ts 溶液温度ts 解决时间Ta 老化温度2351-97892020 作者。爱思唯尔有限公司出版。因此，为了适应对新结构材料日益增长的需求，有必要采用成本效益高、速度快的材料开发过程2。减少不同熔体加工时间的一种可能性是生产较小的样品而不是大型铸件。然而，高通量材料开发不仅意味着快速生产新合金，如快速合金原型3， 还需要快速材料试验和表征4。 缺点是某些试验 （例如拉伸试验）不能在对任何样品的几何形状有特定要求的情况下进行。在这一点上， 与材料特性相关的新型高通量筛选方法可以成为识别新结构材料的一种有希望的方法5。这是CCBY-NC-ND许可下的开放访问文章(/licenses/by nc nd/4.0/)第 23 届材料形成国际会议科学委员会负责的同行审查。10.1016/mfg.2020.04.230 号我们没有在宏观样品上应用耗时的常规测量方法， 而是实现了适用于小球形样品的方法6。这些方法不能直接测量特定的材料特性，以加快测量速度并克服几何尺寸的缺点。从这些测试过程中，根据数学模型推导出与材料性能相关的描述值。方法是轧制材料（a）和轧制方向（b）的横向典型结构。样品用于产生 30 种不同的热处理状态。表 1。样品的化学分析重量百分比。化学成分（重量百分比）铝硅镁锰铁铜其它 bal.0.92 0.73 0.44 0.38 0.090.05受薄膜物理气相沉积样品启发功能材料7或扩散偶的产生结构材料。在本出版物中， 我们提出了一种基于激光诱导冲击波的方法。 压痕过程与8中描述的小深度压痕过程类似。然而，与激光系统相比，机械试验机的压痕动态性较差。该方法受到冲头和横移轴的定位速度的限制，这也会导致测量中的系统偏差9。用高强度脉冲横向激励大气压（TEA）CO2 激光器代替传统的压痕试验机，在压头球表面产生冲击波。当激光脉冲的能量密度超过阈值时，会产生等离子体，从而产生冲击波10。冲击波的脉冲将压头推到试样内 20 微秒的范围内11。从压痕轮廓测量不同的描述值来描述材料特性。迄今为止，研究表明，提取的描述值压痕深度和直径与用传统方法测量的材料硬度高度相关12。 激光诱导冲击波压痕法又称为 LiSE。到目前为止，单轴拉伸试验还不能完全应用于表面工程领域，因为在表面工程领域中，薄表面层和小体积不同材料相的特性非常重要8。因此，本文的目的是寻找小试样上诱导压痕几何形状与拉伸强度之间的关系。在本研究中，从压痕几何形状中提取不同的描述值， 并对材料的拉伸强度 （通过标准拉伸试验确定）进行分析。在小型铝样品（合金 EN AW-6082）上产生压痕。为了调节不同硬度和拉伸强度，对试样进行了不同方式的热处理。相应地，对未充分老化、峰值老化（T6）和过度老化热处理状态进行了测量。轧制材料（a）和轧制方向（b）的横向典型结构。样品用于产生 30 种不同的热处理状态。表 1。样品的化学分析重量百分比。化学成分（重量百分比）2.2.材料和方法材料和方法.金相分析和拉伸试验金相分析和拉伸试验试验是用工业沉淀硬化铝合金 EN-AW-6082-T6 进行的。 长度为 170mm 的扁平拉伸试样和直径为 4mm 的小圆试样均由厚度为 2.5mm 的轧制薄板制成。 辉光放电发射光谱（GDOES）用于验证材料的化学成分是否在标准范围内（见表 1） 。图 1显示了纵向拉伸试样的横截面，即拉伸试样表 1。热处理前轧制板材的微观截面：根据 D-最优实验设计，改变了固溶温度 Ts、固溶时间 Ts、淬火介质 QM、时效温度 Ta 和时效时间 Ta。所有热处理参数汇总在表 2 中。表 2。热处理参数。拉伸试样和小试样在同一批中进行热处理。在水中淬火期间，将样品浸入温度约为 20C 的循环水浴中。聚合物淬火以类似于水淬火的方式进行。在空气冷却过程中，用鼓风机缓慢冷却样品。维氏硬度测量和拉伸试验在伺服液压 Schenk-PC-160M 试验机上，以 1mm/min 的十字头速度，对三个不同热处理状态的平板拉伸试样进行了准静态拉伸试验，以确定拉伸强度。所有样品都准备好进行维氏硬度试验使用水冷碳化硅砂纸（粒度为 320 至 1200）进行研磨，并使用 1m 金刚石悬浮液进行抛光，使表面粗糙度 Sa=6 nm2 nm。用 LECO 公司的 LV-700AT 硬度计进行硬度试验，试验载荷为 49.03n（HV5） 。2.3 条。激光诱导冲击波压痕法用特征波长为 10.6m、脉冲宽度为 100ns 的纳秒脉冲 TEA CO2 激光器进行了 LiSE 实验。激光束的空间能量分布是一个近似均匀的顶帽。实验中脉冲能量设为 6j。因此，在焦距为200 毫米。激光在压头上方产生等离子体，产生约 5.0 兆帕的冲击波压头上11。实验装置的原理图是如图 2 所示。冲击波能量传递效率和冲击效率很大程度上取决于压头直径13。因此，压痕是由直径为 3 mm 的 Al2O3 压头球产生的。在定位装置（高度为 8 mm，内径为 3 mm）的顶部放置一个由铜焊制成的圆柱形限制装置，以增加作用冲击波压力。 用 Keyence 公司的 VK9710 显微镜在 20 倍放大率下对压痕进行评估。图 2。缩进和评估过程的示意图。描述值压痕直径、压痕深度和总深度由 8 条轮廓线测量，轮廓线穿过压痕中心并均匀分布在压痕上（见图 3） 。平均值是从每个描述性值的所有纵断面线计算。由于样本量小，只有一个压痕在每个样品上创建，以避免硬化效应对测量样品的影响。并确定了堆高和沉桩深度。压痕过程中不容易检测到堆积和下沉，因为压痕过程中球形压头的堆积/下沉几何结构发生了变化，这是因为从小深度的弹性变形过渡到较大深度的主要塑性行为14。在压痕过程中，材料被安置在压头下面，并在压头的某一点被喷射到压头的侧面，从而产生堆积。因此，对堆高/下沉高度进行了理想化计算。下沉进一步称为负堆积（p0m 堆积 （见图 5 （a） ） ， 而如果 p0m， 则可以观察到负堆积 （下沉） （见图 5 （b） ） 。除堆高外，还确定标准化堆高，即堆高除以压痕深度。通常报告拉伸强度与显微硬度15或纳米硬度16之间存在准线性关系， 考虑 Pearson 相关系数来描述各描述值与抗拉强度之间的关系强度， 并定量比较各描述值的有效性。皮尔逊相关系数 cr 是两个变量之间线性相关性的度量。系数可以有一个值介于+1 和-1 之间。总正相关系数为 1，非线性相关系数为 0，-1 表示总负相关系数。3.3.结果结果图 4 显示了宏观样品的测量硬度与在小样品上测定的硬度的比较。 仅对这些热处理状态进行了进一步的研究， 发现宏观试样和小圆形试样之间的硬度偏差小于10hv5。宏观试样与小圆试样之间的高硬度偏差可追溯到不同的试样尺寸和热处理工艺。用相同的参数对样品进行热处理，但是小样本比大样本冷却得更快可能影响最终性能的样品。所有的分析用差示扫描量热法对17中的热处理状态进行了表征。图 5 所示为（a）在拉伸强度为 263 兆帕的样品上测量的堆积和图 5（b）在拉伸强度为 370 兆帕的样品上测量的负堆积的示例性压痕。通过考虑 20 微秒的最大压痕时间（用压电冲击传感器观察，11） ，确定压痕过程的平均应变率为 860 s-1。图 4。宏观试样与小试样硬度的相关性。图 7（a）表明，堆积高度与抗拉强度高度相关（cr=-0.85） 。通过将堆积高度除以压痕深度（标准化堆积高度） ，计算出 Pearson 相关系数 cr=-0.89（见图7（b） ） 。图 5。压痕轮廓比较（抗拉强度（a）Rm=263mpa 和（b）Rm=370mpa）用 LiSE 创建。在压痕深度和拉伸强度之间（见图 6（A） ）和压痕直径和拉伸强度之间确定了 cr=-0.49 的皮尔逊相关系数，在压痕直径和拉伸强度之间确定了 cr=-0.34的皮尔逊相关系数（见图 6（b） ） 。图 6。拉伸强度与压痕深度（a）和压痕直径（b）之间的关系。此外，在宏观试样上测量的硬度显示 cr=-0.79，而在拉伸强度和在小试样探针上测量的维氏硬度之间，获得了 cr=-0.88 的皮尔逊相关系数（见图 8） 。图 7。抗张强度与堆高（a）和标准堆高（b）的关系。图 8。宏观试样和小试样的抗拉强度与硬度的关系。.讨论讨论利用 Pearson 相关系数提取不同的描述值，并进行比较，找出一个可能的描述值，与抗拉强度相关。线性关系在不同热处理铝合金的观察光谱范围内， 拉伸强度和不同描述值之间的描述值堆高和归一化堆高是有效的。 在 HV5 中测得的维氏硬度与小试样和大试样的拉伸强度之间也观察到线性关系（如图 8 所示） ，这与文献18的研究结果相当。与其他考虑的描述值（堆积高度、压痕深度和压痕直径）相比，标准化堆积高度和抗拉强度之间的相关性最强，cr=-0.89。总的来说，在调查的大部分材料中观察到正材料堆积（见图 5（a） ） 。由于压痕深度较小，较高的应变速率可能会导致较大的流动应力，相应地，会导致较大的应变硬化系数，因此，预计下沉效应更为明显。据报道，较大的应变硬化系数对材料在压痕过程中的下沉有显著影响19。然而，Taljat 和 Phar 认为，应变硬化系数不足以描述材料的堆积和下沉行为， 还需要考虑杨氏模量和屈服应力14。此外，研究表明，与低合金钢相比，铝合金受应变速率的影响较小20。考虑到 Taliat 和 Pharr 以及对应变率的低依赖性，这可能解释了主要的堆积效应。.结论结论采用激光诱导冲击波压痕法（LiSE）对不同热处理铝合金（EN-AW-6082）的拉伸强度进行了表征，得到了一个合适的表征值。用 Pearson 相关系数 cr 评估抗拉强度与各描述值之间的相关性。得出以下结论：规范化描述值堆积高度（除以通过压痕深度）可以有效地描述拉伸强度。与堆高（cr=-0.85） 、压痕深度（cr=-0.52）和压痕直径（cr=-0.48）相比，标准化堆高（cr=-0.89）与抗拉强度的相关性更强。致谢德国 Forschungsgemeninschaft（DFG，德国研究）资助的子项目 D02“激光诱导硬度测量”和 U03“热处理和热机械热处理”的财政支持基金会）项目编号 276397488SFB1232 感谢。工具书类工具书类1 考夫曼 L，伯恩斯坦 H。计算机计算相图，特别是难熔金属。密歇根大学；学术出版社；1970 年。2 Bensch M，Schulze-Wierling P，von-Lieres E，Hubbuch J.用于快速过程开发的色谱相高通量筛选。化学工程技术 2005；28:12741284。3 Springer H，Raabe D.快速合金成形：基于 30Mn-1.2C-xAl 三合金钢的结构材料的成分和热机高通量批量组合设计 。 材料学报2012；60:49504959。4 Potyrailo R，Rajan K，Stoewe K，Takeuchi，Chisholm B，Lam H.材料库的组合筛选和高通量筛选：最新技术综述。美国化学学会组合科学 2011；13:579-633。5 Ellent N， Mdler L.进化结构材料的高通量探索。 HTM期刊2018； 73:3-12。6 Steinbacher M、Alexe G、Baune M、Bobrov I、Bsing I、Clausen B、Czotscher T、Riemer O、Sonnenberg H、Thomann A、Toenjes A、Vollertsen F、Wielki N、Ellent N。结构材料开发中高通量的描述。2019 年高吞吐量；8:227。7 Otani M，Itaka K，Wong Ng W，Schenck P，Koinuma H.用于组合薄膜库的高通量热电筛选工具的开发。应用冲浪科学 2007；254:765767。8 现场 JS，斯温 MV。用亚微米球形压痕测定小体积材料的力学性能。 材料研究1995；10:101-112。9 Hintsala ED，Hangen U，Stauffer DD.用于统计和空间特性测定的高通量纳米压痕。JOM 2018；70:494-503。10 奥基夫 JD， 斯肯 CH， 约克厘米。 薄金属靶的激光诱导变形模式。 J、 申请。物理 1973；44:4622-4626。11 Fenske，H；Czotscher，T.。为机械成形和分离过程裁剪 TEA-CO 2激光诱导冲击波的压力分布。激光材料制造工艺 2019；1-14。12 捷克 T，Baguer DO，Vollertsen F，Piotrowska Kurcze
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号