【正文】 照。圖45～圖412為45鋼金相照片: 圖45 45鋼原始組織 1200倍 通過(guò)圖45可以清楚的看到塊狀鐵素體組織（黑色大塊狀）和原始的珠光體組織（白色），部分鐵素體呈網(wǎng)狀分布，其面積在3540%。珠光體組織中的鐵素體與滲碳體的層片細(xì)小、組織接近于索氏體或屈氏體。 　　　　　　　　　　　　圖46 45鋼表面 250倍通過(guò)2500r/m下與摩擦副摩擦后出現(xiàn)的組織分析（圖46），表面與摩擦副接觸部分出現(xiàn)了明顯的白亮層，進(jìn)一步對(duì)白亮層進(jìn)分分析可以知道（圖47）。 圖47白色區(qū)域放大照片 2500倍表層區(qū)內(nèi)鐵素體，珠光體擠壓嚴(yán)重變形珠光體成片狀，鐵素體的塊狀幾乎看不出來(lái)，呈現(xiàn)不規(guī)則形狀，但是珠光體的層片結(jié)構(gòu)還能分辨出來(lái)。硬化區(qū)表層 　　　　　　　 圖48 45鋼條內(nèi)放大 2000倍圖48中顯示，在試樣的端面形成了一層很薄的表層，圖中顯示表層組織經(jīng)過(guò)摩擦擠壓，晶體破碎，組織雜亂，沒(méi)有任何規(guī)律，再往里看就是熱處理層。強(qiáng)化區(qū)圖49 45鋼表層 1200倍從圖49中可以看出有大量的細(xì)小針狀馬氏體和少量的板條狀馬氏體，試樣得到更好的熱處理。 過(guò)渡區(qū) 圖410 45鋼表面 2000倍 與49圖比較針狀減少，出現(xiàn)板條狀馬氏體增多。 　　 圖411 45鋼中間部分 2000倍圖411中顯示了中間針狀馬氏體比表面更少出現(xiàn)了大量的鐵素體（白色）和珠光體（黑色）。 　　　　　　 圖412 45鋼介面 2000倍 圖412與圖410和411對(duì)比針狀馬氏體幾乎沒(méi)有，更多的是鐵素體（白色）和珠光體（黑色）。 摩擦熱處理后試樣軸向由表及里一次分為：表層、完全熱處理層、過(guò)渡層和原始組織層。在掃描電鏡顯微鏡下其分層比較明顯。摩擦熱處理層按硬度的變化特征可分為表面層、中間層和里層。由顯微組織圖可知：表面層是細(xì)小均勻的針狀馬氏體；中間層是略微粗大的針狀馬氏體和板條狀馬氏體；里層是比表面層更加細(xì)小的針狀馬氏體、殘余奧氏體和少量碳化物，由表層到里層硬化區(qū)的組織呈現(xiàn)出“細(xì)——粗——細(xì)”的變化規(guī)律。這是因?yàn)榇阌矊颖砻嬷苯优c冷卻液接觸散熱快，而底層熱量向試樣基體擴(kuò)散速度也比較快，中間層熱量則向表面和底層散熱冷卻較慢造成的。過(guò)渡區(qū)由針狀馬氏體、板條狀馬氏體和珠光體組成；隨著距摩擦端面距離的增大，馬氏體組織逐漸減少，珠光體組織越來(lái)越多，并且開(kāi)始出現(xiàn)了鐵素體。這種組織變化表現(xiàn)在表面硬度上為：隨著距端面的距離的增大表面硬度逐漸減少。 本章小結(jié)本章對(duì)硬度測(cè)量方法及測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行了介紹，對(duì)摩擦熱處理后的試樣進(jìn)行了金相組織分析。通過(guò)對(duì)試樣硬度數(shù)據(jù)和金相組織的分析可以得出以下結(jié)論：（1）試樣經(jīng)過(guò)摩擦熱處理后，表面硬度有了明顯的熱處理效果，基本上達(dá)到了淬火的強(qiáng)度，并且硬度沿軸線逐漸降低。（2）由硬度分布圖可知，印證了合金鋼有較好的淬火性能。（3）摩擦熱處理后試樣的顯微組織，沿軸向由表及里依次分布著淬硬層——過(guò)渡區(qū)——原始組織。第五章 總結(jié)與展望本文從金屬表面熱處理及摩擦學(xué)原理出發(fā)，在預(yù)頂力確定及主軸不同轉(zhuǎn)速條件下，進(jìn)行了摩擦熱處理試驗(yàn)，對(duì)摩擦熱處理即摩擦淬火進(jìn)行了初步研究。試驗(yàn)選擇了一種常用材料作為研究對(duì)象——碳鋼（45鋼），具有廣泛的代表性。研究過(guò)程中以摩擦熱處理后試樣表面硬度和顯微組織分析為主，通過(guò)對(duì)試樣摩擦熱處理溫度場(chǎng)分析。整個(gè)試驗(yàn)可以得到以下結(jié)論：（1）通過(guò)對(duì)試樣摩擦熱處理后表面硬度的測(cè)定可以看出，試樣表面的硬度沿軸向逐漸降低，并且當(dāng)遠(yuǎn)離摩擦斷面后硬度降低的非常快。通過(guò)對(duì)試樣拋光可以清晰的看到，沿軸向有一個(gè)清晰的分層（即摩擦熱處理區(qū)和原始組織的分層），硬化層內(nèi)的硬度完全達(dá)到淬火的標(biāo)準(zhǔn)。（2）金相顯微組織照片顯示，摩擦熱處理層包括完全硬化區(qū)和過(guò)渡區(qū)組成；完全硬化區(qū)由細(xì)小的針狀馬氏體、殘余奧氏體和少量的碳化物組成，過(guò)渡區(qū)由稍微粗大的馬氏體（板條狀馬氏體和凸透鏡形狀馬氏體）和珠光體組成；基體由珠光體和鐵素體組成。試樣端面存在一個(gè)表面薄層，薄層內(nèi)晶體由于受擠壓破碎、組織雜亂，宏觀上體現(xiàn)為表層硬度稍微低于完全硬化區(qū)的硬度。（3）對(duì)摩擦溫度場(chǎng)進(jìn)行分析可以得到試樣溫度場(chǎng)的三位分布圖以及溫度變化曲線，使得摩擦溫度場(chǎng)的復(fù)雜性變得更簡(jiǎn)單、更直觀。分析到的溫度場(chǎng)同實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)得的溫度基本吻合，說(shuō)明建立的模型可以用于摩擦溫度場(chǎng)的研究，為實(shí)驗(yàn)提供理論指導(dǎo)，大量減少實(shí)驗(yàn)的工作量。由于碳鋼和合金鋼的優(yōu)越性能，因此他們?cè)谖磥?lái)的機(jī)械加工中應(yīng)用會(huì)更加廣泛，在制造工業(yè)中將會(huì)發(fā)揮更大的作用。試驗(yàn)選擇45鋼具有比較廣泛的代表性，對(duì)以后摩擦熱處理工藝在金屬熱處理方面的應(yīng)用有一定的指導(dǎo)意義。試驗(yàn)雖然進(jìn)行了一系列摩擦熱處理試驗(yàn)，但是在一些方面仍然不足，具體需要完善的工作總結(jié)如下：（1）本實(shí)驗(yàn)通過(guò)端面摩擦加熱的方式來(lái)進(jìn)行表面熱處理，在預(yù)定力的作用下試樣的端面容易產(chǎn)生變形。對(duì)于試樣的變形和預(yù)定力大小的關(guān)系，只有通過(guò)大量試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)的積累，才能建立相關(guān)理論；（2）影響摩擦熱處理的因素有很多，如主軸轉(zhuǎn)速、預(yù)定力、材料的狀態(tài)等，只有綜合考慮各種因素的影響，才能更好的研究出摩擦熱處理的機(jī)理；（3）試驗(yàn)采用的摩擦系數(shù)為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，經(jīng)查證硬質(zhì)合金和鋼之間的摩擦系數(shù)為：～。但是，摩擦系數(shù)隨著溫度的變化要發(fā)生變化，關(guān)于不同材料之間的相對(duì)摩擦系數(shù)隨溫度變化而變化的機(jī)理需要大量的計(jì)算和試驗(yàn)才能建立；（4）摩擦熱處理后可以進(jìn)行摩擦回火，進(jìn)一步改善材料的熱處理效果。在后續(xù)研究中做進(jìn)一步的完善工作；（5）由于機(jī)床卡具的原因，試驗(yàn)所用樣件直徑比較小。在后續(xù)研究中，可以考慮自制卡具，對(duì)大口徑工件的摩擦熱處理機(jī)理進(jìn)行深入的研究。（6）論文選用了兩種材料進(jìn)行試驗(yàn)，在后續(xù)研究中需要對(duì)很多材料做大量的摩擦熱處理試驗(yàn)，建立起摩擦熱處理機(jī)理廣泛應(yīng)用的理論。參考文獻(xiàn)【1】. 清華大學(xué)出版社 1991.【2】. 同濟(jì)大學(xué)出版社 1990.【3】日本摩擦學(xué)研究會(huì)編著，. 上海科技出版社 1983.【4】 BROCKHOFF T. Grindhardening. A prehensive view[J].Annals of the CIRP, 1999, 48(1): 255260.【5】張忠信，朱海，.[C]第八屆全國(guó)焊接會(huì)議論文集（第一冊(cè)） 179—182.【6】劉菊東, 2003(11):81—83【7】Zarudi I, Zhang L C. Mechanical property improvement of quenchable steel by grinding. Journal of Materials Science,2002,37(18):3 9353 943.【8】張寧菊,[J].機(jī)械工程師, 2005, 26(4):3233.【9】 1991.【10】李伯民， 2003.【11】D Scott,　. Seifert and . Westcott: 《The Particles of Wear》， Scientific American, 1974.【12】初日德， 1996.【13】 2001.【14】李長(zhǎng)河，趙 亮，蔡光起. 利用磨削熱進(jìn)行表面熱處理新工藝技術(shù)研究[J].煤礦機(jī)械，2005（1）:6164.【15】葛培琪，孫建國(guó)，劉鎮(zhèn)昌. 磨削淬硬———磨削加工與表面淬火集成制造技術(shù)[J].工具技術(shù)，2001（35）：710.【16】Konstanos Salonitis, George Tsoukantas, Stavros Drakopoulos, Panagiotis Stavropoulos george Chryssolouris. Environmental Impact Assessment of GrindHardening Process[L]. 1235【17】韓正銅，張寧菊，高　頂，陳冬梅。 40Cr調(diào)質(zhì)鋼磨削淬硬表面熱處理的實(shí)驗(yàn)研究[J].材料工程，2007（12）:3538.【18】[J].機(jī)械工人，2006（2）：2729.【19】傅志紅，黃明輝，周鵬展，賀地求. 攪拌摩擦焊及其研究現(xiàn)狀[J].焊接，2002 （11）：1633.【20】BROCKHOFF T. Grindhardening. A prehensive view[J].Annals of the CIRP,1999, 48(1): 255260.【21】ZARUDI I, ZHANG L C. Mechanical property improvement of quenchable steel by grinding[J]. Journal of Materials Science,2002,37(18):39353943.【22】Anonymous. Friction stir welding pany formed [J]. Robotics World, 2002,20(1):56.【23】O B Fedoseev, S Malkin. Analysis of Tempering and Rehardening for Grinding of Hardened Steels[J].Transactions of the ASME. 388/, November 1991：611.【24】 Brinksmeier E, Brockhoff T. Randschicht W168。armebehandlung dursh Schleifen[J]. H168。., 1994,49(5):327330.【25】劉菊東, 王貴成, 陳康敏, 賈志宏. 雙程切入磨削表面硬化層的研究[J]. 材料熱處理學(xué)報(bào)，2006（27）：116120.【26】張華,　林三寶,　吳　林,　馮吉才,　欒國(guó)紅. 攪拌摩擦焊研究進(jìn)展及前景展望[J]. 焊接學(xué)報(bào),2003(24):9195.【27】. Bowden, . The Friction and Lubrication of Solids partⅡ[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1987,6.【28】：西北工業(yè)大學(xué)出版社，1998.致謝經(jīng)過(guò)一個(gè)學(xué)期的忙碌，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，在此，我要感謝每一個(gè)幫助過(guò)我的人。 首先,我要感謝的是我的指導(dǎo)老師黃根哲。黃老師平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，都給予我悉心的指導(dǎo)和幫助。可以說(shuō)，沒(méi)有老師的悉心指導(dǎo)和幫助，我是不可能順利完成我的畢業(yè)設(shè)計(jì)的。另外，他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。 其次我要感謝我的父母,在我即將畢業(yè)的這段日子,是他們給了我最大的精神支持和鼓勵(lì)。父母為了我的成長(zhǎng)，一直在背后默默的付出和辛勤的工作，感謝他們養(yǎng)育之恩，我將用自己的一生去回報(bào)。最后我要感謝的是機(jī)電工程學(xué)院以及機(jī)電工程學(xué)院的每一位老師和大學(xué)以來(lái)認(rèn)識(shí)的每一位同學(xué)。謝謝你們給與我的幫助和支持。 總之，感謝每一位關(guān)心過(guò)我，幫助過(guò)我的人。滴水之恩，當(dāng)涌泉相報(bào)。最后，再次感謝我的導(dǎo)師黃根哲老