| 摘要 | 第1-6页 |
| Abstract | 第6-8页 |
| 目录 | 第8-11页 |
| 第1章 绪论 | 第11-31页 |
| ·课题背景与研究意义 | 第11-12页 |
| ·钛合金及其表面强化技术 | 第12-17页 |
| ·钛合金的特征及其应用领域 | 第12-13页 |
| ·钛合金表面强化技术 | 第13-17页 |
| ·激光气体氮化技术研究现状 | 第17-22页 |
| ·激光氮化设备 | 第17-18页 |
| ·无裂纹激光氮化工艺优化 | 第18-20页 |
| ·氮化钛层形貌和组织结构 | 第20-22页 |
| ·激光氮化过程传热和传质理论 | 第22-27页 |
| ·传热理论 | 第22-25页 |
| ·传质理论 | 第25-26页 |
| ·氮化钛层的形成 | 第26-27页 |
| ·激光氮化层的性能表征 | 第27-29页 |
| ·存在问题 | 第29页 |
| ·研究内容和思路 | 第29-31页 |
| 第2章 激光辅助Ti6A14V合金表面高性能氮化钛层的制备 | 第31-47页 |
| ·试验材料 | 第31-32页 |
| ·分析测试方法 | 第32-33页 |
| ·表面形貌及显微组织观察 | 第32页 |
| ·元素组分与相结构测试 | 第32页 |
| ·显微硬度测试 | 第32页 |
| ·表面残余应力测试 | 第32页 |
| ·耐磨性测试 | 第32-33页 |
| ·连续CO_2激光辅助制备氮化钛层 | 第33-37页 |
| ·试验设备和工艺参数 | 第33页 |
| ·氮化层表面形貌 | 第33-34页 |
| ·氮化层显微组织形貌 | 第34-36页 |
| ·氮化层表面组分和相组成分析 | 第36-37页 |
| ·脉冲Nd:YAG激光辅助制备氮化钛层 | 第37-41页 |
| ·试验设备和工艺参数 | 第37-38页 |
| ·氮化层表面形貌 | 第38-39页 |
| ·氮化层显微组织形貌 | 第39-40页 |
| ·氮化层内元素组分的深度分析 | 第40-41页 |
| ·外加载荷的脉冲激光辅助制备氮化钛层 | 第41-45页 |
| ·试验装置和工艺参数 | 第41-42页 |
| ·外载荷对氮化层形貌的影响 | 第42-43页 |
| ·外载荷对氮化层组分分布的影响 | 第43页 |
| ·外载荷对氮化层残余应力和力学性能的影响 | 第43-45页 |
| ·本章小结 | 第45-47页 |
| 第3章 激光辅助钛合金表面氮化传热传质过程的数值模拟 | 第47-65页 |
| ·基本假设 | 第47页 |
| ·传热理论模型 | 第47-49页 |
| ·扩散传质理论模型 | 第49-50页 |
| ·有限元模型和材料热物理参数 | 第50-51页 |
| ·激光参数对传热传质的影响 | 第51-56页 |
| ·激光功率密度对传热传质的影响 | 第51-53页 |
| ·扫描速度对传热传质的影响 | 第53-54页 |
| ·脉冲频率对传热传质的影响 | 第54-55页 |
| ·脉冲宽度对传热传质的影响 | 第55-56页 |
| ·激光辅助钛合金表面氮化过程的温度场 | 第56-59页 |
| ·氮化温度和熔池形貌 | 第56-57页 |
| ·激光氮化过程温度和温度梯度分布规律 | 第57-59页 |
| ·激光辅助钛合金表面氮化过程的浓度场 | 第59-64页 |
| ·温度梯度对扩散传质的影响 | 第59-60页 |
| ·渗氮层饱和极限浓度对扩散传质的影响 | 第60-62页 |
| ·理论预测与试验结果的对比 | 第62-64页 |
| ·本章小结 | 第64-65页 |
| 第4章 基于纳米压痕和划痕的激光氮化钛层力学性能表征 | 第65-79页 |
| ·纳米压/划痕试验设备和测试步骤 | 第65-66页 |
| ·纳米压痕测量原理 | 第66-70页 |
| ·均匀材料的力学模型 | 第67-69页 |
| ·组分相关激光氮化钛层的力学模型 | 第69-70页 |
| ·纳米压痕测量激光氮化钛层的力学性能 | 第70-75页 |
| ·均匀氮化钛层力学性能 | 第70-73页 |
| ·组分相关激光氮化钛层力学性能 | 第73-75页 |
| ·纳米划痕测量激光氮化钛层的摩擦性能 | 第75-77页 |
| ·本章小结 | 第77-79页 |
| 第5章 激光氮化钛层的残余应力分析 | 第79-89页 |
| ·残余应力的测试方法和测试设备 | 第79页 |
| ·激光氮化工艺参数 | 第79-80页 |
| ·残余应力形成和氮化层开裂的原因分析 | 第80-82页 |
| ·残余应力形成原因 | 第81-82页 |
| ·氮化层的开裂原因 | 第82页 |
| ·理论预测和氮化层裂纹形貌 | 第82-84页 |
| ·弯曲刚度和相组成对残余应力的影响 | 第84-87页 |
| ·单道和多道激光氮化残余应力分布 | 第87-88页 |
| ·本章小结 | 第88-89页 |
| 第6章 结论与展望 | 第89-92页 |
| ·结论 | 第89-91页 |
| ·主要创新点 | 第91页 |
| ·研究展望 | 第91-92页 |
| 参考文献 | 第92-101页 |
| 致谢 | 第101-102页 |
| 在读期间发表的论文 | 第102-103页 |
