一、用单摆划痕法研究Ni-P化学镀层的塑脆转变（论文文献综述）
宋晓毓,刘新利,吴壮志,段柏华,王德志[1]（2020）在《材料界面结合强度评价方法研究进展》文中认为基于静态法和动态法分类总结了材料界面结合强度的常用评价方法,静态法主要包括剥离法、剪切法、拉伸法、弯曲法、纳米划痕法、激光划痕法、激光层裂法和无损评价法等;动态法主要包括单摆冲击划痕法、多冲接触疲劳法和滚动接触疲劳法等。此外,材料界面结合强度评价还可借助有限元辅助分析,该方法可模拟分析静态法、动态法等方法的测量过程。各种方法的优缺点及适用条件不同,因此应根据界面处两种材料的热学和力学性能等差异,选取合适的测量方法,再结合力学分析模型,选择合适的求解方法,得到材料的界面结合强度。随着新材料和新型表征技术的涌现,研究者们需要不断改进现有的测试方法,使材料界面结合强度评价方法更加简单易行、定量准确。
焦锋[2]（2008）在《工程陶瓷超声辅助固着磨料高效研磨机理及试验研究》文中研究表明工程陶瓷零件的精密超精密加工技术越来越被得到重视,不同的精整加工方法被提出和应用。固着磨料高效研磨技术是在离散磨料研磨基础上发展起来的一种精整加工技术,兼具超精密磨削和传统研磨的特点,较好解决了传统的游离磨料研磨效率低、磨料浪费严重、研磨质量不易控制等缺点,并且克服了传统超精密磨削中对环境和机床依赖性大等不足。同时考虑到超声振动加工方法在加工硬脆材料方面独特的优越性,本文提出了采用固着磨料对工程陶瓷进行超声辅助研磨这一课题,将特种加工与普通超精密加工技术相结合,高效获得工程陶瓷材料高精密超光滑加工表面。本课题在河南省杰出人才创新基金和河南省自然科学基金的资助下,选择常见的Al2O3、ZrO2工程陶瓷和目前陶瓷界研究热点之一的ZTA复相陶瓷作为研究对象,对工程陶瓷的超声辅助固着磨料高效研磨机理及其表面加工质量进行了系统的理论和试验研究。研究内容主要包括:1.针对工程陶瓷精密外圆类零件的高效精密加工要求,提出超声辅助固着磨料高效研磨技术,并研制出相应的加工装置。采用有限元方法结合振动特性试验对超声研磨装置声学系统振动特性进行分析,获得在发生器频率可调范围内的系统固有频率和振型及研具内外两条金刚石丸片路径的振动幅值分布特性,研究结果为超声辅助固着磨料高效研磨机理及相关试验的研究提供有力的保证。2.通过对圆柱面超声辅助固着磨料研磨磨粒运动特性进行分析,建立了无附加超声、附加轴向、径向和切向超声振动四种模式下的单颗磨粒运动模型。基于压痕断裂力学,结合单点金刚石超声辅助单摆刻划试验,对三种超声辅助方式下的工件材料去除机理进行研究,分析了辅助超声能够增大延性加工范围的原因。基于冲量理论和振动加工理论,对附加超声振动的磨粒受力进行分析,建立了在延性域和脆性域的材料去除率理论模型,并定性讨论了影响工程陶瓷研磨去除率的因素及规律。3.试验研究了研磨参数对材料延性去除与脆性断裂比例的影响规律及研磨过程平均研磨分力比与材料脆延去除特性之间的关系。通过对ZTA陶瓷超声辅助单点金刚石单摆刻划过程的声发射信号进行时频分析,结合划痕CCI图像,获得材料脆延去除特征频率范围。构建工程陶瓷超声辅助研磨材料脆延去除特性在线监测系统,通过小波包分析,建立了基于小波包分解频带能量的材料脆延去除特性在线监测判据。4.从表面形貌、表面粗糙度、表面分形特性、表面残余应力特性以及表面物相结构的变化等五方面,对ZrO2、Al2O3和ZTA三种工程陶瓷材料超声辅助固着磨料研磨表面质量进行研究,获得不同加工方式和参数对研磨表面质量的影响规律,研究结果表明超声振动的附加在一定程度上改善了表面加工质量。5.结合生产实践要求,基于响应曲面法（RSM）建立了工程陶瓷超声辅助研磨加工材料去除率和表面粗糙度的预测模型;综合处理高效与精密的关系,以最大材料去除率为目标变量,以表面粗糙度为约束变量,同时考虑机床和工件的实际约束条件,建立了超声研磨参数优化数学模型,应用遗传算法（GA）对超声辅助研磨参数进行了寻优并进行了工程实例验证。课题研究结果有助于揭示工程陶瓷超声辅助高效精密加工机理,完善和发展工程陶瓷固着磨料研磨加工新技术,寻求高效精密延性域研磨加工新工艺,进一步推动工程陶瓷的工程实际应用。
柳长磊,李曙,刘阳,刘越[3]（2007）在《TiC增强复合材料在不同条件下的磨损行为》文中进行了进一步梳理研究了TiC/NiCrMoAlTi金属陶瓷、TiC/NiMo金属陶瓷和钢结TiC硬质合金的磨损行为,结果表明:在平稳加载条件下,金属陶瓷的耐磨性优于钢结TiC硬质合金;而在冲击载荷条件下,钢结硬质合金的室温耐磨性优于金属陶瓷,但在高温下金属陶瓷的耐磨性又转为优于钢结硬质合金.与室温相比TiC/NiCrMoAlTi和TiC/NiMo的耐磨性分别提高31%和79%,而钢结TiC硬质合金则下降52%.初步分析了不同粘结相的TiC增强复合材料的磨损机制以及加载率和温度对磨损行为的影响.TiC增强复合材料的磨损行为与其使役条件密切相关.
蔡立君[4]（2007）在《ZM5镁合金及其微弧氧化陶瓷层的冲击磨损特性研究》文中研究指明作为最轻的金属结构材料，近年来镁合金在汽车、航空航天、家用电器等行业得到了广泛运用，其各种摩擦磨损问题也日益凸现，然而目前有关其磨损机理的研究还主要集中在滑动磨损，对法向冲击下磨损机理的研究几乎还未见报道。目前已有由镁合金制造的发动机箱体和变速箱等汽车零部件，本文拟模拟此类镁合金零部件可能遇到的振动冲击现象，研究镁合金在冲击条件下的损伤机理，探讨影响镁合金冲击磨损性能的因素，具有重要的实际意义和理论意义。本文利用自制的冲击磨损试验机，对ZM5镁合金及其微弧氧化陶瓷层进行了试验研究。系统地考察了载荷及冲击次数对冲击磨损行为的影响；借助激光共焦显微镜、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪及表面轮廓仪等对磨损深度、面积及表面形貌进行测量分析，探讨了冲击磨损机理，得出如下主要结论：1．冲击磨损是磨损与疲劳的复合过程。对镁合金基体而言，其损伤主要表现出疲劳的特征，磨损深度及面积随冲击次数的增加而非线性增加。冲击磨损初期的主要损伤形式是塑性变形和塑性堆积，且变形深度增加较快；随着冲击次数的增加，在冲击坑边缘和中心之间开始出现粘着磨损，并伴有撕裂的特征；后期由于材料表层产生加工硬化，深度增加速率减缓，表面及次表层裂纹萌生，裂纹扩展相交后导致材料发生疲劳剥层失效，由LCSM测得的剥层厚度约为0.7μm。2．镁合金微弧氧化陶瓷层由最外层疏松层、中间层致密层及界面层组成。冲击过程初期，疏松层中大量微凸体首先与冲头接触，在反复冲击力作用下被破坏，表面材料或剥落，或向对磨件转移，造成初期磨损量较大，磨损深度曲线增加较快；随后过程中，试样间接触应力减小，磨屑层形成以及基体塑性变形抗力提高等因素使得后期磨损深度及面积增加减缓。陶瓷层损伤是磨损与疲劳交替作用造成的，即其冲击磨损呈现这样一个过程：磨屑形成-磨屑层形成-磨屑层疲劳剥落-新的磨屑形成-新磨屑层形成-磨屑层再剥落。3．在本试验的两种冲击载荷下，镁合金微弧氧化陶瓷层的磨损深度及面积均大于镁合金基体，并且，陶瓷层的磨损速率比基体的磨损速率快。试验结果表明，与滑动磨损情况不同，法向冲击下，原位生长的微弧氧化陶瓷层的存在并没有起到减轻冲击磨损的作用。
黄林国[5]（2006）在《Ni-P化学镀层的冲击磨粒磨损性能研究》文中进行了进一步梳理利用单摆划痕法的冲击加载特性,研究了N i-P化学镀层的冲击磨粒磨损性能。用单摆划痕法测定的比能耗（材料产生单位体积划痕所消耗的能量）可作为材料耐冲击磨粒磨损性能的评价指标,材料的比能耗越大,其耐冲击磨粒磨损性能越好。试验结果表明,提高热处理温度可增加N i-P镀层的比能耗,但当磷含量增加时,镀层因发生塑脆转变,比能耗趋于减少。含磷量（质量分数,下同）为4.5%的镀层经600℃保温1 h热处理后其比能耗最大,耐冲击磨粒磨损性能最好。当热处理温度较高时,含磷量分别为4.5%、8.2%和10.8%的镀层的摩擦系数μ趋于一致。在冲击加载条件下,切向动态硬度和法向动态硬度与比能耗有较好的相关性,它们在评价材料耐冲击磨粒磨损性能方面比显微硬度更加可信。
黄林国[6]（2006）在《单摆划痕法及其在材料摩擦磨损方面的应用》文中研究指明单摆划痕法是一种新型摩擦磨损测试方法,它具有动态加载特性,可从力和能量两个方面获得表层材料破坏过程信息。本文介绍了单摆划痕法工作原理及其在常规金属材料的磨损性能、准脆性材料的塑脆转变、复合材料的磨损性能、封严材料的可刮削性、膜基体系的界面结合强度和表层材料力学性能评价等方面应用,以期进一步拓展其应用领域。
黄林国[7]（2005）在《用单摆划痕法研究Ni-P化学镀层的塑脆行为》文中研究指明利用单摆划痕法的动态加载特性,研究了Ni P化学镀层本身的塑脆行为,分析了磷含量和热处理温度对镀层塑脆行为的影响。结果表明,磷含量和热处理温度对镀层塑脆行为影响较大,含磷量（质量分数,下同）为8.2%的镀层在600℃下保温1h热处理后的综合力学性能最佳,含磷量为10.8%的镀层经同样处理后的综合力学性能最差。临界划痕深度D′、临界法向力Fnc和划痕断裂韧度K′c在衡量镀层塑脆程度方面是一致的,它们均可作为塑脆转变判据,其中D′和Fnc定义明确,测量和计算方便,作为塑脆转变判据更加可行。
黄林国[8]（2005）在《用单摆冲击划痕法测定膜基界面结合强度》文中进行了进一步梳理膜和基体之间界面结合强度是评价膜层质量很重要的性能指标。采用单摆冲击划痕法对膜基界面结合强度进行了定量研究。单摆冲击划痕法具有动态加载的特性,可从力和能量两个方面获得膜基破坏过程信息,用其测定的膜基界面单位面积所消耗的能量ε可用来定量表征膜基界面结合强度。研究结果表明,提高镀层磷含量、选择合适的基材表面粗糙度（Ra≈0.4μm）和合适的热处理温度（400℃）有利于提高Ni P化学镀层的界面结合强度和临界法向载荷。
黄林国[9]（2004）在《单摆划痕仪能耗测量方法的改进》文中认为采用电子计数法对单摆划痕仪的能耗测量方法进行了改进,结果表明,电子计数法的能耗测量精度比刻度盘法提高了近十倍。
黄林国,李曙,李诗卓[10]（2004）在《Ni-P化学镀层的塑脆性能研究》文中进行了进一步梳理
二、用单摆划痕法研究Ni-P化学镀层的塑脆转变（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、用单摆划痕法研究Ni-P化学镀层的塑脆转变（论文提纲范文）
（1）材料界面结合强度评价方法研究进展（论文提纲范文）
| 1 前言 |
| 2 结合强度静态评价方法 |
| 2.1 剥离法 |
| 2.2 剪切法 |
| 2.2.1 压缩剪切法 |
| 2.2.2 拉伸剪切法 |
| 2.3 拉伸法 |
| 2.3.1 平行拉伸法 |
| 2.3.2 垂直拉伸法 |
| 2.4 弯曲法 |
| 2.5 纳米划痕法 |
| 2.6 激光划痕法 |
| 2.7 激光层裂法 |
| 2.8 无损评价法 |
| 2.8.1 X射线衍射法 |
| 2.8.2 超声波法 |
| 2.9 本章小结 |
| 3 结合强度动态评价方法 |
| 3.1 单摆冲击划痕法 |
| 3.2 多冲接触疲劳法 |
| 3.3 滚动接触疲劳法 |
| 3.3.1 对滚接触疲劳法 |
| 3.3.2 球滚接触疲劳法 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 结合强度有限元辅助分析评价方法 |
| 5 结语 |
（2）工程陶瓷超声辅助固着磨料高效研磨机理及试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 论文中主要符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源及意义 |
| 1.2 工程陶瓷的发展与研究现状 |
| 1.3 工程陶瓷精密加工技术的研究现状 |
| 1.3.1 工程陶瓷加工方法及发展 |
| 1.3.2 工程陶瓷精密加工机理的研究状况 |
| 1.3.3 固着磨料研磨加工技术的研究现状 |
| 1.4 硬脆材料超声辅助加工技术研究现状 |
| 1.5 本文主要研究内容及结构框架 |
| 第二章 超声辅助高效研磨装置的研制及其振动特性 |
| 2.1 超声辅助高效研磨装置的设计原则 |
| 2.2 超声辅助高效研磨装置研制 |
| 2.2.1 声学系统及系列研具研制 |
| 2.2.2 研磨压力微调装置 |
| 2.2.3 研磨丸片的选择 |
| 2.2.4 研磨装置整体结构 |
| 2.3 超声辅助高效研磨装置的振动特性分析 |
| 2.3.1 有限元模型的建立 |
| 2.3.2 声学系统模态分析 |
| 2.3.3 超声激励下研磨丸片的振动特性 |
| 2.4 超声振动声学系统的振动特性试验 |
| 2.4.1 试验条件与方法 |
| 2.4.2 试验结果分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 工程陶瓷超声辅助高效研磨机理 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 圆柱面精密研磨磨粒加工模型 |
| 3.3 圆柱面超声辅助高效研磨磨粒运动特性 |
| 3.3.1 单颗磨粒运动模型 |
| 3.3.2 单颗磨粒运动方程及轨迹仿真 |
| 3.3.3 超声辅助研磨单颗磨粒研磨速度分析 |
| 3.3.4 超声辅助研磨单颗磨粒空切削现象及其临界条件 |
| 3.4 工程陶瓷超声辅助高效研磨材料去除机理 |
| 3.4.1 基于压痕断裂力学的工程陶瓷去除机理 |
| 3.4.2 固着磨料研磨材料去除机理 |
| 3.4.3 辅助超声振动对材料去除机理的影响 |
| 3.5 工程陶瓷超声辅助高效研磨材料去除率特性 |
| 3.5.1 引言 |
| 3.5.2 单颗磨粒材料去除率理论模型 |
| 3.5.3 材料去除率影响因素分析 |
| 3.5.4 工程陶瓷超声辅助高效研磨材料去除率的试验研究 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 工程陶瓷超声辅助研磨材料脆延去除特性在线监测 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 工程陶瓷超声辅助研磨材料脆延去除特性 |
| 4.2.1 工程陶瓷的半延性域材料去除 |
| 4.2.2 研磨参数对材料脆延去除特性的影响 |
| 4.2.3 超声辅助研磨的研磨力及其分力比特性 |
| 4.3 超声辅助单点金刚石单摆刻划过程声发射信号分析 |
| 4.3.1 试验条件与方法 |
| 4.3.2 试验结果分析 |
| 4.4 基于声发射的超声辅助研磨材料去除特性在线监测 |
| 4.4.1 基于声发射信号小波包分解频带能量的材料脆延去除特性判据 |
| 4.4.2 超声辅助研磨材料脆延去除特性在线监测系统的构建及应用实例 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 工程陶瓷超声辅助研磨表面加工质量的试验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 工程陶瓷超声辅助研磨表面微观形貌特征 |
| 5.2.1 试验条件及试验方法 |
| 5.2.2 试验结果分析 |
| 5.2.3 试验结论 |
| 5.3 工程陶瓷超声辅助研磨表面粗糙度特性的试验研究 |
| 5.3.1 试验条件与方法 |
| 5.3.2 试验结果与分析 |
| 5.3.3 试验结论 |
| 5.4 工程陶瓷超声辅助研磨表面微观形貌的分形特性 |
| 5.4.1 工程陶瓷超声辅助研磨表面分形的物理意义 |
| 5.4.2 分形理论 |
| 5.4.3 试验方案 |
| 5.4.4 试验结果分析 |
| 5.4.5 试验结论 |
| 5.5 工程陶瓷超声辅助研磨表面残余应力特性 |
| 5.5.1 试验条件与方法 |
| 5.5.2 试验结果与分析 |
| 5.5.3 试验结论 |
| 5.6 工程陶瓷超声辅助研磨表面物相结构分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 工程陶瓷超声辅助研磨效果预测及加工参数优化 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 基于RSM的超声辅助研磨表面粗糙度和材料去除率预测模型 |
| 6.2.1 试验条件及试验设计 |
| 6.2.2 响应曲面预测模型 |
| 6.2.3 响应曲面分析 |
| 6.3 基于遗传算法（GA）的工程陶瓷超声辅助研磨参数优化 |
| 6.3.1 超声辅助研磨参数优化模型 |
| 6.3.2 超声辅助研磨参数优化结果 |
| 6.4 试验验证及工程应用 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 主要结论和所做的主要工作 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 下一步研究工作的重点 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
| 攻读博士学位期间完成的相关科研课题 |
| 研究成果企业应用证明 |
| 上海交通大学学位论文答辩决议书 |
（4）ZM5镁合金及其微弧氧化陶瓷层的冲击磨损特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 冲击磨损概述 |
| 1.1.1 研究现状 |
| 1.1.2 基本理论 |
| 1.1.3 影响因素 |
| 1.2 镁合金摩擦磨损研究现状 |
| 1.3 微弧氧化陶瓷层摩擦学研究现状 |
| 1.4 本文研究意义及内容 |
| 1.4.1 研究意义 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第2章 试验方法 |
| 2.1 试验材料的选择和制备 |
| 2.1.1 球试样 |
| 2.1.2 平面试样 |
| 2.2 试验装置与参数 |
| 2.2.1 试验装置 |
| 2.2.2 试验参数 |
| 2.3 微观分析方法 |
| 2.3.1 磨痕形貌分析 |
| 2.3.2 能谱分析与相分析 |
| 2.3.3 磨损深度及面积 |
| 第3章 ZM5镁合金冲击磨损行为 |
| 3.1 接触应力计算 |
| 3.2 磨损深度及面积 |
| 3.2.1 冲击次数的影响 |
| 3.2.2 载荷的影响 |
| 3.3 冲击磨损机理探讨 |
| 3.3.1 冲击次数对磨损机理的影响 |
| 3.3.2 载荷对磨损机理的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 微弧氧化陶瓷层的冲击磨损行为 |
| 4.1 磨损深度及面积 |
| 4.1.1 磨损深度及面积随冲击次数的变化 |
| 4.1.2 载荷的影响 |
| 4.2 冲击磨损机理探讨 |
| 4.2.1 冲击次数对磨损机理的影响 |
| 4.2.2 磨损机制与载荷的关系 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 对比与分析 |
| 5.1 组织结构的对比 |
| 5.2 冲击磨损对比与分析 |
| 5.2.1 磨损深度及面积 |
| 5.2.2 磨损机理 |
| 5.2.3 磨屑形态 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 研究工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文 |
（7）用单摆划痕法研究Ni-P化学镀层的塑脆行为（论文提纲范文）
| 1 试验材料及条件 |
| 2 结果与讨论 |
| 2.1 镀层的弹性模量 |
| 2.2 镀层塑脆转变判据 |
| 2.3 划痕的断裂韧度 |
| 3 结论 |
（10）Ni-P化学镀层的塑脆性能研究（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 试验条件 |
| 2 结果与讨论 |
| 2.1 镀层的弹性模量 |
| 2.2 镀层塑脆转变判据 |
| 2.3 划痕断裂韧性 |
| 3 结论 |
四、用单摆划痕法研究Ni-P化学镀层的塑脆转变（论文参考文献）
- [1]材料界面结合强度评价方法研究进展[J]. 宋晓毓,刘新利,吴壮志,段柏华,王德志. 中国材料进展, 2020(09)
- [2]工程陶瓷超声辅助固着磨料高效研磨机理及试验研究[D]. 焦锋. 上海交通大学, 2008(08)
- [3]TiC增强复合材料在不同条件下的磨损行为[J]. 柳长磊,李曙,刘阳,刘越. 材料研究学报, 2007(06)
- [4]ZM5镁合金及其微弧氧化陶瓷层的冲击磨损特性研究[D]. 蔡立君. 西南交通大学, 2007(04)
- [5]Ni-P化学镀层的冲击磨粒磨损性能研究[J]. 黄林国. 金属热处理, 2006(08)
- [6]单摆划痕法及其在材料摩擦磨损方面的应用[J]. 黄林国. 金属热处理, 2006(03)
- [7]用单摆划痕法研究Ni-P化学镀层的塑脆行为[J]. 黄林国. 金属热处理, 2005(05)
- [8]用单摆冲击划痕法测定膜基界面结合强度[J]. 黄林国. 表面技术, 2005(01)
- [9]单摆划痕仪能耗测量方法的改进[J]. 黄林国. 机电工程技术, 2004(05)
- [10]Ni-P化学镀层的塑脆性能研究[J]. 黄林国,李曙,李诗卓. 中国表面工程, 2004(01)