针对45号钢板材料淬透性低、淬火过程易出现开裂等缺陷本文采用亚温淬火工艺对45钢进行试验研究。结果表明:在730～770℃亚温淬火时随着淬火温度的提高回火板条马氏体含量逐渐增多分布趋于均匀铁素体含量逐渐减少硬度和抗拉强度逐渐增强。采用适当的亚温淬火工艺可有效提高45钢综合力学性能拓宽其使用范围为制作性能优异的零部件提供参考依据。

  为采用较小的铣削加工用量探究对45号钢板的铣削力的影响规律采用基于曲面响应曲面法设计试验建立了45钢铣削力预测模型运用方差分析法检验模型并研究了交互作用对铣削力的影响。试验结果表明:每齿进给量f和轴向切深ap、每齿进给量f和径向切深ae的交互作用对铣削力Fx的影响较显著建立的铣削力预测模型度较高为实际的精细加工生产提供参考。 

  面向45#号冷轧钢板/锡铅合金复合结构熔融沉积过程中的锡铅合金熔滴与钨极惰性气体保护焊（TIG）焊接熔池的匹配性需求基于有限差分方法采用流体体积法（VOF）建立喷熔滴形态演变过程数值计算模型分别研究压电驱动式熔滴喷过程中压电激振驱动参数和喷头内结构参数对于产生熔滴的尺寸及速度的作用和变化规律.研究发现当喷孔直径为0.5～0.6 mm喷孔深度为5～6 mm环隙为4～5 mm时锡铅合金熔滴具有较高的球形度熔滴可控性较好.压电陶瓷激振频率和驱动行程对于锡铅合金熔滴尺寸影响不明显熔滴速度随激振频率和驱动行程的增大而增大.对比数值计算结果与实验结果发现锡铅合金熔滴尺寸与熔滴速度 45#号冷轧钢板误差均小于10%表明利用数值计算模型对熔滴喷过程进行分析较可. 

针对水泥挤压辊的压缩疲劳工况采用自行设计的双切口疲劳试样试验了45号钢板母材上堆焊六种Fe-CCr-Nb合金的压缩疲劳行为.对疲劳试样表面进行原位观察和激光共聚焦裂纹分析切口的应力应变集中促进其下方热影响区（HAZ）局部滑移线聚集并形成塑性变形区同时在切口底部边缘萌生疲劳裂纹穿过堆焊合金扩展进入HAZ.疲劳裂纹还在熔合线萌生并扩展 导致疲劳失效.试验结果表明疲劳试样的a-N曲线近似为直线.堆焊合金基体组织主要为高硬度马氏体时疲劳裂纹扩展速率大疲劳寿命仅5万次;基体组织为较软的铁素体或奥氏体时裂纹扩展速率小45号冷轧钢板疲劳寿命长达54万次. 

  为改善45号钢板的表面耐蚀性能对热浸镀铝45号钢表面采用阳极氧化技术在硫酸电解液中制备了具有一定厚度的阳极氧化膜研究了电流密度对氧化膜形貌、厚度及耐蚀性的影响。结果表明热浸镀铝45钢阳极氧化处理后镀层主要包括Al2O3层、镀Al层和Al-Fe合金层3部分。阳极氧化电流密度对氧化膜的厚度和形貌有较大影响进而影响其耐蚀性。随着电流密度增大氧化膜厚度增加表面孔洞尺寸变大、面积增加材料的耐蚀性能先提高后降低。在电流密度为2.0A/dm2下氧化30min热浸镀铝45号钢在3.5%的NaCl溶液中的自腐蚀电流密度比氧化前降低了2个数量级电荷转移电阻提高了20倍耐蚀性显著改善。 

  研究了Ti、B4C和Ti-Fe混合粉体系自蔓延高温合成制备金属基复合材料时B4C粉粒度对复合材料组织的影响。结果表明45号冷轧钢板B4C粉末粒度减小有利于促进高温钢液点燃合金粉末预制块中的各组元使得各组元的反应充分;生成的TiC和TiB2增强颗粒的数量也随着增加且尺寸呈现趋于细小的趋势。当B4C粉末粒度为500目时复合材料距离复合层外表面0.5 mm处的硬度为1 693 HV。 

以45#钢支座为典型制件对钢质液态模锻制备工艺过程进行分析与优化。研究不同工艺参数对制件组织性能的影响对制件不同位置的组织性能进行探讨优化和改善液态模锻钢制制件性能为钢制制件的液态模锻制备提供理论依据。创新点:1.利用数值模拟软件模拟分析了钢质液态模锻工艺过程为试验分析提供理论依据;2.对制件不同位置的组织性能分析探讨了塑性变形在液态模锻工艺过程中的影响。方法:1.采用Pro CAST模拟软件对45#号钢板液态模锻的凝固过程、温度场及应力场的变化进行模拟（图6～8）并对液态模锻工艺过程进行理论优化;2.采用单一变量法讨论浇注温度和保压时间对成型件的观结构、机械性能和耐磨性的影响（图9～12）;3.研究成型制件不同位置的观组织、力学性能和断裂行为（图1416和17）并讨论液态模锻工艺过程中塑性变形对制件组织性能的影响;4.探讨分析45#钢支座的动态成形工艺（图18）并研究45#号冷轧钢板的液态模锻整体工艺过程。

   为了定量分析45号钢板表面感应淬火热处理后对表面磨损的影响运用JMatPro软件通用钢模块得到45钢硬度大于50 HRC时的屈服强度。对某型号变速器倒档中间齿轮轴的实际工况进行分析建立修正Archard磨损计算模型并将齿轮轴外圆0.2 cm深度范围内对应的屈服强度作为修正的Archard模型的强度计算值得到不同屈服强度对应的磨损量。并经耐久台架试验验证齿轮轴实际磨损量。结果表明实际磨损量与理论计算值误差为7.26%证明了使用修正Archard模型计算磨损量将感应淬火表面硬度作为整体硬度的方法是可行、有效的。45号钢板此方法的应用可节省新产品的开发周期及试验成本对类似表面硬化后的材料磨损量的计算与预测具有一定的参考意义。 

采用45号钢板销和尼龙PA66盘运用正交试验法在MMW-1A 摩擦磨损试验机上研究干滑动摩擦条件下速度、载荷和金属销表面粗糙Ra对45钢/PA66配副摩擦学性能的影响.通过极差分析与方差分析发现:载荷、粗糙度对摩擦系数与磨损量有显著影响而速度影响相对较小.当载荷为50 N速度为11.25 m/sRa为0.60μm时摩擦系数与磨损量小.基于正交试验的 结果开展控制变量试验试验结果表明:载荷小于90 N时PA66以黏着磨损为主;载荷为90 N时PA66磨损形式为犁削磨损和黏着磨损.载荷为140 N时PA66的磨损形式为黏着磨损并伴有胶合现象的产生. Ra小于0.46μm时PA66以黏着磨损为主;Ra为0.46μm时PA66的磨损形式为黏着磨损和犁削磨损且在对偶金属销表面上形成连续的转移膜;Ra大于0.46μm时PA66以犁削磨损为主. 

  针对目前激光热处理教学实验平台的研发不足采用低功率的光纤激光器搭建一个能耗和成本低的用于教学及科研的激光热处理小型平台满足教学和科研的实验要求并选用45#号冷轧钢板在该平台上完成激光淬火实验同时分析了淬火时间和相对离焦量对淬火后硬度的影响。结果表明:激光淬火后表面硬度提高到原先的2倍。经多次实验并调整参数实验结果验证了该实验平台的可靠性和使用性。 

  选取YG8YG15和YG20商用硬质合金与WC-5Co-25Ni硬质合金通过扩散烧结的方法制备梯度硬质合金采用NiFe-C焊丝对梯度硬质合金与45钢进行TIG连接通过扫描电镜观察、抗弯强度试验对焊接接头的组织和力学性能进行了分析。结果明:YG8/YG15/YG20/WC-5Co-25Ni四层结构梯度合金可以缓解焊接应力与45#号冷轧钢板TIG焊可以获得无开裂接头;垂直堆叠烧制的梯度合金焊接时易在焊缝底部界面位置形成η碳化物层60°倾角倾斜堆叠烧制的梯度合金焊接时界面位置不再形成有害碳化物层;由于η碳化物层的存在垂直堆叠梯度合金的焊接接头抗弯强度仅为0. 74 GPa倾斜堆叠梯度合金的焊接接头的抗弯强度提高到1. 29 GPa。