对
目的通过在摩擦副表面进行激光微织构加工研究不同分布形式的微织构对摩擦副的减摩作用效果为微织构摩擦副在实际工程应用中的设计与选用提供参考。方法选取45#钢板作为摩擦材料制备环环接触的摩擦副通过激光微雕刻在试件表面加工一定尺寸的微织构在油润滑条件下利用 摩擦磨损试验机进行摩擦磨损实验并通过超景深三维显微镜观察磨损表面研究不同微织构在油润滑方式下对摩擦副的减摩作用机理及具体影响规律45号钢板。结果带有合理分布形式微织构的摩擦副接触表面能产生明显的动压润滑效应其中径向沟槽微织构和凹坑状微织构在稳定磨损阶段的摩擦系数明显小于光滑表面分别能减小摩擦系数16%和11%局部网状微织构的摩擦系数与光滑表面没有明显差异周向沟槽微织构的摩擦系数大于光滑表面。带有径向沟槽和凹坑微织构的摩擦副相比于光滑表面温升有所降低而周向沟槽和局部网状微织构随着摩擦表面磨损的加剧温升更加明显下试件分布有微织构的摩擦副接触表面摩擦系数要明显小于上试件分布有微织构的摩擦副。削裂纹的产生是由磨削热所致主要与磨削加工工艺不当有关。 

   通过自蔓延高温合成法和真空消失模铸渗法制备出了Ti B2和Ti C颗粒增强45号钢板基表面复合材料研究了热处理温度对表面复合材料组织的
 缓冲杆是机车车辆连接缓冲系统的重要零部件其材料一般为45号钢板。研究在合适的焊接电流、电压、焊接速度、送丝速度下45钢冷金属过渡堆焊层及热影响区的组织、硬度、修复区域拉伸性能、冲击性能及金相组织。试验结果表明:在电流150～160 A电压15～16 V送丝速度5 m/min焊接速度12 mm/s混合气体保护气流量20～25 L/min时堆焊修复区域力学性能与母材相比明显提高无明显应力集中;修复后的缓冲杆经磁粉和超声波探伤未见焊接缺陷。该修复工艺提高了缓冲杆的使用寿命。 

碳纤维增强高分子复合材料（CFRP）45号钢板由于低密度、高的比强度和阻尼性能在汽车行业得到了广泛应用。但碳纤维作为高电位的导电材料在使用中与金属接触时由于两者电位相差过高很容易发生电偶腐蚀。本研究作为郑州大学-美国通用汽车公司（GM）联合开展的《Study on Galvanic Corrosion Behavior of Dissimaliar materias of 30%Cf/PA6 Composites》的一部分重点研究Al2O3涂层和硅烷涂层对热浸镀铝45#钢耐蚀性能改善效果及其对热浸镀铝45#钢板与30%Cf/PA6复合材料之间的电偶腐蚀行为的影响通过在45#基体试样进行热浸镀铝（HDA 45#钢）、阳极氧化（HDA-AO 45#钢）、硅烷封孔（HDA-AO-SS 45#钢）等一系列的表面处理获得不同的Al-Al2O3复合涂层与Al-Al2O3-硅烷复合涂层采用SEM、XRD、XPS等技术分析了复合涂层微观组织形貌与物相组成;采用动电位极化试验、电化学阻抗试验、全浸试验研究了复合涂层对热浸镀铝45#钢的耐蚀性能、

   针热浸镀铝45#钢-30%Cf/PA6复45号钢板合材料的电偶腐蚀抗力的影响取得如下研究结果:与单一热浸镀铝45#钢相比阳极氧化后在HDA 45#钢表面形成的不同厚度Al2O3涂层明显改善了HDA 45#钢的耐蚀性能及其与30%Cf/PA6复合材料之间的电偶腐蚀抗力但改善效果受到涂层内部缺陷的影响。Al2O3涂层厚度为12.62μm的HDA-AO 45#钢试样的自腐蚀电流密度较单一热浸镀铝试样下降了12个数量级电化学阻抗提高了1个数量级同时与30%Cf/PA6复合材料偶接时的电偶腐蚀电流密度也下降了约53%具有 的耐蚀性能与电偶腐蚀抗力。硅烷处理进一步提高了阳极氧化后的HDA-AO 45#钢的耐蚀性能和与30%Cf/PA6复合材料之间的电偶腐蚀抗力。具有12.62μm厚度Al2O3涂层和9.7μm厚度硅烷涂层的HDA-AO 45#钢板试样具有 的耐蚀性能与电偶腐蚀抗力。

通过对某设备45号钢板齿轮断裂的深入分析研究了45钢材料的热处理特性和原工艺存在的问题对断裂齿轮进行了硬度和显组织分析找到了齿轮断裂的原因。针对该型齿轮特点改进齿轮加工工艺增加了齿形粗加工工序改善了齿轮热处理性能较好地解决了齿轮加工出现的问题保证了产品加工质量为该型齿轮加工提供了参考。

  为改善45号冷轧钢板的抗高温氧化性能在其表面制备单一Al+注入层和喷丸+Al+注入层。检测表征改性层的表面粗糙度、显硬度、观形貌、以及铝元素含量并进行600℃、200 h下的抗高温氧化性能试验。研究结果表明:喷丸处理45钢表面呈现出凹坑、丘陵状、具有近
为提高注塑机螺杆性能在45号钢板表面预置0.15 mm的铬合金化粉末采用激光合金化方法在基体表面制备铬合金化层利用正交试验法优化激光铬合金化工艺参数并对佳参数下的合金化层性能和组织进行检测。结果表明:随着激光功率的增加铬合金化层的硬度先增大后减小;随着激光扫描速度的增加铬合金化层的硬度逐渐降低;随着激光搭接率的增大铬合金化层的硬度先增大后减小;预涂层厚度为0.15 mm的铬合金化层 激光合金化工艺参数为:激光功率为3.1 k W激光扫描速度为800 mm·min-1激光搭接率为30%。经该工艺处理后的铬合金化层厚度约为1.2 mm其中铬合金化区厚度约为0.8 mm45#钢板平均硬度大约为583.6 HV0.1组织为Fe-Cr、CrxFey等固溶体热影响区厚度约为0.4 mm硬度从572 HV0.1到230 HV0.1呈梯度分布组织为针状马氏体和少量残留奥氏体。 

含孔金属板结构广泛应用于工程领域中。45号钢板在远端载荷的作用下孔的根部会产生应力应变集中从而导致裂纹的产生降低了金属含孔板的承载能力和疲劳寿命。因此对于含孔板的应力应变集中问题的研究一直是结构评估领域的重点课题。对于承受准静态载荷的线弹性含孔板的应力应变集中已有的研究已经给出了较为且精度较高的结果并得到了广泛的应用。45#冷轧钢板然而工程中大量的结构需要承受动态载荷。对于金属含孔板结构动载荷引起的材料应变率效应对孔口根部应力应变集中的数值与空间分布往往具有显著影响从而导致基于线弹性准静态得到的结果不再适用。因此针对此问题本文选取45钢和LYP225钢这两种典型钢材作为研究对象采用试验与数值仿真分析的方法对金属含孔板应力应变集中的应变率效应展开研究。 

  45#冷轧钢板本文研究的主要内容和成果如下:（1）结合正交实验法设置焊接试验参数组讨论电子束焊接工艺参数对铜/钢双材料力学性能的影响得出了较优的工艺参数组和具备较好拉伸性能的焊接接头。（2）进行了极限拉伸试验和三点弯曲试验分析了铜/钢双材料的裂纹扩展方向综合宏观、微观断口形貌分析了铜/钢双材料的断裂模式并依据标准测定了铜/钢双材料的断裂韧性。（3）利用小冲孔试验装置对铜/钢双材料进行了三种焊缝位置的小冲孔试验分析了铜/钢双材料小冲孔试验断裂的主要原因。探讨了基于小冲孔试验数据测定铜/钢双材料断裂韧性的适用性同时得到了铜/钢双材料的断裂韧性值与传统三点弯曲试验的结果相比具有较好的一致性验证了利用小冲孔试验测定断裂韧性的潜力。45号钢板（4）基于焊接传热和损伤断裂理论利用有限元分析软件ABAQUS构建了小冲孔数值仿真模型分析了应力应变场分布情况进行了一些探索性的研究工作。

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