为了揭示20#钢、45#号冷轧钢板在往复运动过程中摩擦磨损非线性行为规律在往复式摩擦试验机上进行了摩擦磨损试验采集整个摩擦过程中的摩擦力号.将不同摩擦磨损时间测得的摩擦力号绘制成递归图并进行定量递归分析.研究发现:磨合阶段的递归图具有沿主对角线高度集中的黑点黑点向两侧对称分散并保持相对均匀分布递归图的关联维数逐渐增加并稳定终黑点向主对角线回归递归图的关联维数减小剧烈磨损发生.递归图和关联维数分别直观和定量地描述了摩擦力的递归演化过程研究结果可应用于识别磨合状态、正常磨损阶段和剧烈磨损阶段其研究方法对其他摩擦系统的非线性行为具有借鉴意义. 

  45号钢板常温淬火后应力较大极易淬裂。采用亚温淬火工艺（淬火温度740、770和800℃）分析其淬火组织后经不同温度回火分析其强度、硬度以及冲击韧性等力学性能。结果表明:45钢在800℃淬火其残留铁素体含量为6%9%呈极细小的颗粒状弥散分布有利于其强韧性的;回火温度在340460℃时将获得较好的综合力学性能。选用合适的亚温淬火热处理工艺参数其力学性能不逊于常温淬火还能大大降低零件的淬裂倾向。 

  用激光加工的方法在45号钢板表面加工4种直径分别为10μm、50μm、100μm、150μm的凹坑。以球-盘副在UMT-2型多功能摩擦磨损试验机上考察凹坑直径在干摩擦和乏油条件下织构对45钢摩擦磨损性能的影响。研究结果表明:在干摩擦条件下平均摩擦因数随着凹坑直径的增大先增大后减小在50μm时 为0.67;在乏油条件下凹坑直径10μm时平均摩擦因数为0.15明显小于其他试样。两种条件下织构面与未织构面相比均表现出更好的耐磨性。与无织构试样相比织构化试样的磨损率均降低干摩擦条件下凹坑直径越大磨损率降低越明显乏油条件下凹坑直径对磨损率影响复杂。 

利用SEM、TEM以及显硬度计研究了0.45%C中碳钢高压扭转过程中组织与性能的演变规律。结果表明45号钢板随着扭转转数的增加组织细化程度也随之增加扭转5转后铁素体平均晶粒尺寸为12 nm渗碳体平均颗粒尺寸6.5 nm细小的渗碳体颗粒在铁素体基体上比较均匀地分布。45#号冷轧钢板由于扭转试验在室温进行组织加工硬化能力随扭转转数增加而提高扭转3转和5转后硬度增加显著分别达到667 HV0.2和704 HV0.2。 

  采用中温形变处理方式从温度、形变量和保温时间3个方面探究A1线附近形变过程对热轧态45号钢板中片层渗碳体的影响。结果表明:增加形变量、形变温度和保温时间均有利于片层状渗碳体向粒状转变可起到球化退火效果。在大形变量及一定保温时间下粒状渗碳体尺寸和分布均匀且伴随着铁素体动态再结晶过程。而在大形变量且形变温度升高至A1线以上条件下在动态再结晶铁素体基体上析出细小弥散分布的渗碳体颗粒会形成复合组织（α+θ）使试样硬度明显增加至190 HV0.1。 

  以热力学基本原理和错配度理论为基础计算分析45号钢内镁铝尖晶石的形成过程在45号钢板的液相线温度下钢液中的氧活度一定的情况下氧化铝会优于氧化镁生成并且计算了铝元素一定的情况下只要有量的镁就可以生成镁铝尖晶石夹杂物。并通过二维错配度的计算证明了镁铝尖晶石和晶内铁素体的匹配关系良好容易形成共格结构45#号冷轧钢板为晶内铁素体的析出提供了良好的基底面。 

利用强流脉冲电子束（HCPEB）表面处理技术在45#号钢板表层合金化铬元素以获得高性能的合金复合改性层。利用X射线衍射、金相显镜、扫描电子显镜、透射电子显镜、维氏硬度计以及电化学分析仪对合金化层的显组织及性能进行了分析。实验结果表明:经强流脉冲电子束轰击合金化后45#钢表面形成了厚度范围为49μm的合金化改性层Cr元素在样品表层发生了固溶并与C元素结合析出颗粒细小弥散的Cr23C6增强相;此外处理表面的显硬度得到了显著提高同时其耐腐蚀性能也得到改善。 

  在机械零件的加工制造过程中调质处理是常用也是重要的一道工序其目的是改善金属零部件的加工性能及提高零部件的力学性能。而调质过程中容易出现问题的就是硬度不符合工艺要求。通过对45钢小尺寸零件进行大量硬度试验找出影响其硬度的主要因素采取控制热处理生产过程中45号钢板的关键生产要素后零件达到了图纸规定的技术要求。 

  以45号钢板为处理对象进行800℃交流电场增强粉末法硼铝共渗研究。利用光学显镜、X射线衍射仪和显硬度计对共渗层组织、厚度、相与显硬度进行观察和分析。结果表明:随渗剂中铝粉含量由0增至5%渗层厚度先增加后降低再增加渗层组织由渗硼特征逐渐过渡到渗铝特征表层相依Fe2B→Fe B→Fe3Al+Al N顺序发生变化;45#冷轧钢板呈现渗硼组织特征的共渗层表层硬度约为12001800 HV0.05呈现渗铝层组织特征的共渗层表层硬度约500 HV0.05;在低硼势渗剂中添加1.8%铝粉并施加2 A电流的交流电场使渗层厚度较相应常规渗硼的增加约2倍较相应常规硼铝共渗的增加约70%。 

45号钢板是常见的零件制造用材研究其热损伤的检测对零件失效评估具有重要意义。为研究45号钢受不同程度热损伤的超声非线性效应模拟制备了不同热损伤程度的试件采用RITEC公司的RAM-5000系统对试件进行超声非线性检测实验获得超声非线性系数与受热温度的关系曲线结合材料金相显组织的演变规律进行深入分析。结果表明:45号钢的超声非线性系数随其受热温度的升高呈现先增后减再增的趋势受热温度达到600℃时非线性系数开始增大;到800℃时非线性系数达到峰值而后非线性系数大幅减小这与45号钢在700～800℃形成共格应变状态相吻合;在1 300℃非线性系数有小幅增大。45号钢非线性系数的变化与金相观组织变化之间的关联性为利用超声非线性技术检测45号钢受热损伤及其金相组织变化评估提供了实验依据。

  采用电渣结晶器快速冷却凝固Fe-Cr-B合金熔体与电磁感应加热45#号冷轧钢板辊芯相结合的液-固复合铸造方法制备了Fe-Cr-B合金/45#号钢板复合轧辊研究了辊芯温度变化对轧辊复合界面显组织的影响。运用OM、SEM、EDS观察了复合界面的显组织特征XRD测试了物相组成维氏硬度计测试了复合界面硬度变化。结果表明:复合界面由包覆层亚区、复合界面区和辊芯亚区三个部分组成。其中复合界面区的显组织主要由细珠光体、块状铁素体和少量的M2B以及M3（CB）组成;包覆层亚区主要由马氏体基体、残余奥氏体、共晶硼化物以及在基体上分布的颗粒状析出物组成;辊芯亚区主要由铁素体和珠光体组成。辊芯温度由900℃升高至950℃时整个复合界面区域扩大两种金属材料的冶金结合质量改善。 

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