淬火硬化層殘余應(yīng)力分布磁記憶檢測.pdf

1、軸類部件和齒輪類部件是航空發(fā)動機(jī)傳動構(gòu)件，不利的殘余應(yīng)力的存在會導(dǎo)致零件疲勞失效。本論文嘗試?yán)媒饘俅庞洃?metal magnetic memory,MMM)檢測航空齒輪分析其殘余應(yīng)力分布規(guī)律，為航空發(fā)動機(jī)傳動關(guān)鍵構(gòu)件表面完整性的檢測提供依據(jù),最終達(dá)到完善抗疲勞制造技術(shù)目的。
　　本論文基于磁記憶檢測原理在結(jié)合齒輪構(gòu)件的形貌特征設(shè)計了一套適合檢測齒輪構(gòu)件殘余應(yīng)力的磁記憶檢測裝置。設(shè)計了兩組20CrMnTi平板試樣，第一組用于測定

2、平板材料的力學(xué)性能和應(yīng)力集中區(qū)域，第二組做滲碳淬火之后再去測定其力學(xué)性能和應(yīng)力集中區(qū)域，并與第一組測量結(jié)果做對比。分析其應(yīng)力分布規(guī)律及滲碳淬火對材料力學(xué)性能和殘余應(yīng)力分布規(guī)律的影響，利用ANSYS軟件對20CrMnTi材料平板模型的殘余應(yīng)力進(jìn)行數(shù)值模擬仿真，分析了不同載荷下齒輪基體材料中力與磁記憶信號之間的關(guān)系。
　　研究結(jié)果表明：齒輪基體材料20CrMnTi平板帶孔試樣無載荷情況下沒有應(yīng)力集中現(xiàn)象，當(dāng)不同載荷作用下，應(yīng)力集中區(qū)域

3、位于平板試樣通孔附近，垂直于拉力方向上通孔附近殘余應(yīng)力大，平行于拉力方向上通孔附近殘余應(yīng)力小。當(dāng)載荷剛達(dá)到非均勻塑性變形階段和均勻塑性變形階段開始位置時，磁記憶信號突變顯著。當(dāng)載荷在非均勻塑性變形階段，隨載荷的增大，磁記憶信號和殘余應(yīng)力在通孔附近急劇突變；當(dāng)載荷位于均勻塑性變形階段時，隨著載荷的增大，殘余應(yīng)力和磁記憶信號變化梯度較為平穩(wěn)。同一加載力條件下滲碳淬火平板帶孔試樣件磁場法向分量分布較為混亂，但應(yīng)力集中區(qū)域的趨勢一致，滲碳淬火后