《半鋼材料雷射強化的裂紋衍生機理與預防機制研究》是依託北京工業大學，由張建宇擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：半鋼材料雷射強化的裂紋衍生機理與預防機制研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：張建宇
- 依託單位：北京工業大學
- 批准號：50675004
- 申請代碼：E0505
- 負責人職稱：副教授
- 研究期限：2007-01-01 至 2009-12-31
- 支持經費：28（萬元）
項目摘要
在合金半鋼軋輥的雷射強化實踐中，影響該技術推廣的最大障礙來自於裂紋預防的困難。由於半鋼材料含碳量較高，同時富含合金成分，經雷射表面改性處理後雖然可以顯著提高材料的耐磨性能，但裂紋傾向性異常明顯。本項目擬採用數值仿真技術分別針對相變硬化和雷射熔覆工藝中材料表面的溫度場和應力場進行精確模擬，結合熱彈塑性力學和相變的基本理論，綜合考慮輥面原始狀態（疲勞裂紋和原始應力分布），同時將基體組織中的差異成分模擬成奇異點，獲得半鋼材料強化層的殘餘應力分布，建立評價開裂可能性的量化判據。針對材料內部的裂紋萌生規律和擴展過程進行微觀動力學分析，通過數值仿真對裂紋的生長狀態（預期的擴展尺寸和方向）進行預測，直接架起各種因素（包括雷射工藝參數、材料性能等）與裂紋生長率之間的聯繫，並採用材料學科的測試手段對理論模型進行修正，最終獲得接近真實狀態的理論結果，進而建立半鋼材料實施雷射強化並預防裂紋出現的有效機制。
