【摘要】： 在本論文研究中,根據(jù)生物耦合現(xiàn)象及仿生耦合理論來(lái)創(chuàng)建仿生耦合抗疲勞模型,利用激光制備技術(shù)在灰鑄鐵表面模仿生物體表形態(tài)加工仿生耦合單元體,使加工的仿生耦合單元體按生物體表的形態(tài)規(guī)律組合,與鑄鐵表面形成類似生物體表形態(tài)的非光滑表面,來(lái)實(shí)現(xiàn)提高鑄鐵的抗熱疲勞性能的目的。本文重點(diǎn)研究了激光加工后仿生耦合單元體的形態(tài)結(jié)構(gòu)、單元體區(qū)域的相組成和顯微組織特性,研究了不同石墨形態(tài)和不同碳含量基體組織對(duì)仿生耦合鑄鐵抗熱疲勞性能的影響規(guī)律;另外,通過(guò)選取HT200作為研究對(duì)象,考察單元體與基體表層連接結(jié)構(gòu)形式、單元體分布密度、單元體與熱裂紋擴(kuò)展方向所呈角度等單元體形態(tài)因素對(duì)仿生耦合鑄鐵抗熱疲勞性能的影響規(guī)律。 研究發(fā)現(xiàn),激光制備的單元體組織較基體組織明顯改變,由熔凝區(qū)和相變區(qū)組成,分布于仿生耦合處理表面的單元體不僅能提高熱疲勞裂紋萌生抗力,而且有效抵御了熱疲勞裂紋的擴(kuò)展,顯著提高了鑄鐵的抗熱疲勞性能;不同單元體的分布形態(tài)(包括單元體與母體表層連接結(jié)構(gòu)形式、單元體的分布密度、單元體分布與熱裂紋擴(kuò)展方向所呈角度)對(duì)熱疲勞性能的影響不同;不同基體組織(包括不同碳含量、不同石墨形態(tài))仿生耦合處理表面對(duì)熱疲勞裂紋萌生和擴(kuò)展的阻滯效果不同,抗熱疲勞性能不同。
【圖文】：

卡車制動(dòng)鼓的熱裂紋情況

第二章 文獻(xiàn)綜述2.2.2 生物耦合抗疲勞原型在對(duì)貝殼體表結(jié)構(gòu)的研究[24-27 ]中發(fā)現(xiàn)，雖然貝殼長(zhǎng)時(shí)間經(jīng)受海水、泥沙的沖擊與炎熱、干燥、潮濕的環(huán)境變化，，卻表現(xiàn)出很強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性，這是因?yàn)槌遍g貝殼表面分布著凸起增厚的唇脊，可以抵消和減弱海水的沖擊應(yīng)力，如圖 2-2(a) (b)所示。在顯微鏡下對(duì)貝殼的橫斷面進(jìn)行觀察，一層一層超薄的碳化鈣像磚一樣由厚度不足億分之一米的有機(jī)蛋白基質(zhì)連接在一起圖 2-2(c)，這種微觀結(jié)構(gòu)使貝殼強(qiáng)度與大多數(shù)高級(jí)陶瓷的強(qiáng)度不相上下，可卻不像陶瓷那樣發(fā)脆易碎，其強(qiáng)度來(lái)自于將碳化鈣結(jié)合在一起。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：TG143

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2 星山康洋;張忠明;林尤h

本文編號(hào)：2704484