一种CSS-42L轴承钢超低温离子注入复合强化方法与流程

本发明涉及一种超低温离子注入复合强化css-42l轴承钢的方法，属于金属材料的深冷处理和离子束表面强化交叉领域。

背景技术：

轴承是航空发动机中重要部件之一，主要用于各种航空发动机主轴及传动附件，其性能的优劣会严重影响整个发动机的性能。由于航空轴承工作在高温、重载、高速等恶劣环境中，对航空轴承材料也提出了苛刻的要求，需要良好的抗疲劳性能和高强高韧表面性能来抵抗磨损，同时心部有良好的抗断裂性能。css-42l轴承钢是美国在20世纪90年代开发的，继gcrl5钢和m50nil钢之后的第三代轴承钢，具有良好的抗断裂韧性和强度。但随着航空航天技术的不断发展，应用于航空航天领域的高性能轴承数量呈快速增长之势，其应用性能要求不仅包括了高速、高承载能力、高可靠性、长寿命等特征，而且在一些特殊应用条件下还要求其具有良好的高、低温性能和短时间的贫油运行能力，因此，现有的css-42l轴承钢的耐磨损、抗疲劳、强韧性、硬度等性能有待进一步提升，这就要求css-42l轴承钢强化处理技术方面也要有新的创新和突破。

为提高css-42l轴承钢的综合性能，如提高其抗腐蚀、抗磨损、抗氧化及抗疲劳性能，提高表面硬度和韧性，降低轴承材料的摩擦系数，改善轴承工作面的微观结构和高强高韧性能等，目前已证明行之有效的方法之一是采用轴承工作面离子注入技术，由于css-42l轴承钢的材料成分和组织结构与其它轴承材料具有较大区别，注入的元素类别视具体性能要求的不同，可选择一种或多种不同的元素，各类离子的注入可有助于析出金属化合物和合金相，形成弥散分布的强化相，减少粘着磨损，增强基底强度，提高润滑性能，显著提升轴承钢表面减磨耐磨性能，且该技术绿色无污染。但是离子注入改性层比较浅，强化效果已经无法满足高速重负载轴承性能进一步提升性能的要求。

因此，现有的css-42l轴承钢离子注入后的强韧性、耐磨损、抗疲劳、硬度等性能有待进一步提升。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种超低温离子注入协同强化css-42l轴承钢的方法，克服了现有离子注入改性层比较浅、强化效果仅仅局限于表层、无法改变css-42l轴承钢内部组织及性能、满足css-42l轴承钢高强韧性特征的缺点；本发明方法能够大幅度提高css-42l轴承钢的次深表层强化深度，在css-42l轴承钢次深表层形成强韧一体化材料改性层，显著提升了其耐磨损、抗疲劳、强韧性、硬度等性能，降低了摩擦系数，改善微观结构的低温或高温性能等，提高传动轴承钢的综合性能。

本发明所提供的轴承钢的强化方法，包括如下步骤：

(1)采用气体离子束对轴承钢进行清洗；

(2)采用低能大束流气体离子对经步骤(1)处理后的所述轴承钢进行真空热处理；

(3)采用中能离子束在步骤(2)得到轴承钢表面交替注入气体离子和金属离子；

(4)采用超低温对步骤(3)注入过程中的轴承钢进行深冷强化处理；至此得到强化轴承钢。

上述的强化方法中，所述轴承钢为css-42l轴承钢。

上述的强化方法中，步骤(1)～步骤(4)均在真空度为1.0×10^-2pa～1.8×10^-4pa的条件下进行，如在3.0×10^-4pa的条件下进行；

均可在一体化离子注入复合设备中进行。

上述的强化方法中，步骤(1)中，所述气体离子束采用纯度为99.99％的氩气源；

所述清洗步骤用于去除所述轴承钢表面的物理吸附层，从而有效避免对后续注入元素的污染；

若所述气体离子的引出电压过低，会使得离子能量不足以去除吸附在(css-42l)轴承钢表面的物理吸附层，而过高则会导致吸附在(css-42l)轴承钢表面的物理吸附层被轰击进入到css-42l轴承钢材料内部形成污染元素，并且鉴于物理吸附层为1～10埃，因此确定在引出电压为1～2kv的条件下清洗10～20分钟，清洗效果最佳。

上述的强化方法中，步骤(2)中，所述真空热处理的条件如下：

所述低能大束流气体离子采用的离子源为氩气或氮气；

轰击电压可为0.1～1kv，具体可为0.1kv；

轰击束流可为50ma～100ma，具体可为100ma；

时间可为1～3小时，具体可为3小时；

所述真空热处理可以显著提高css-42l轴承钢的表面强度。

上述的强化方法中，步骤(2)中，所述真空热处理的同时，向所述轴承钢施加正偏压或负偏压。

上述的强化方法中，步骤(3)中，所述气体离子为氮离子，采用纯度为99.99％的氮气源；

注入所述气体离子的条件如下：

注入能量可为70kev～100kev，具体可为80kev；

注入剂量可为2.0×10¹⁷ions/cm²～4.0×10¹⁷ions/cm²，具体可为2.0×10¹⁷ions/cm²；

所述金属离子为锆离子、钛离子、钽离子、铬离子或钼离子；

注入所述金属离子的条件如下：

注入能量可为40kev～50kev，具体可为45kev；

注入剂量可为1.2×10¹⁷ions/cm²～4.5×10¹⁷ions/cm²，具体可为3.0×10¹⁷ions/cm²

所述离子注入过程中的注入能量过高容易对css-42l轴承钢表面形成辐照损伤，而注入能量过低导致元素无法注入到css-42l轴承钢材料内部，经实验，在上述注入能量(70kev～100kev和40kev～50kev)的条件下可以大幅度的提高css-42l轴承钢的接触疲劳性能；

步骤(3)中，通过注入元素离子可以使轴承钢材料析出金属化合物和合金相，形成离散强化相，减少粘着磨损，增强抗氧化性能，提高润滑性能，这些功能可以大幅增加轴承钢材料的减摩耐磨和抗接触疲劳性能；

步骤(3)中，所述交替注入的次数不受限制，经本发明的一个实施例表明，交替注入3次的条件下，可以明显提高css-42l轴承钢的摩擦磨损和抗接触疲劳性能，继而强化了整个css-42l轴承钢。

上述的强化方法中，步骤(4)中，采用液氮冷却终端装置进行所述深冷强化处理；

所述液氮的温度为-196℃；

采用液氮冷却注入终端装置对步骤(3)注入过程中的轴承钢进行所述深冷强化处理，通过低温液氮对其进行深冷强化处理，材料在超低温环境下(约-180℃以下)，发生收缩变形，在材料内部产生大量的位错，通过细晶强化、改变残余奥氏体数量、结构、形状分布及析出沉淀物来改善金属材料的强韧性特征。具体的，采用液氮冷却注入终端装置，温度为-196℃对注入过程中的css-42l轴承钢进行冷却强化，发明人发现，注入过程中采用低温冷却可以大幅度的提高css-42l轴承钢的硬度和强韧性，使其具备良好的高、低温使用性能。

上述的强化方法中，步骤(1)之前，所述方法还包括对所述轴承钢依次进行如下处理的步骤：

去油脂步骤、去锈点步骤、去杂质步骤、去有机物残留步骤和超声清洗。

本发明强化方法能够大幅度提高css-42l轴承钢的次深表层强化深度，显著提升其耐磨损、抗疲劳、强韧性、硬度等性能，在css-42l轴承钢次深表层形成强韧一体化材料改性层，并且采用该方法可以显著降低强化处理污染和高耗能。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明采用超低温离子注入强化css-42l轴承钢的方法，解决了现有单独离子注入强化技术的强化效果仅仅局限于材料表层、无法改变内部组织及性能、无法满足航空航天特殊领域高性能css-42l轴承钢的强韧性特征和高、低温使用性能、及单一深冷处理技术无法满足css-42l轴承钢较高耐磨损和抗疲劳性能的需求，该方法可以大幅度提高css-42l轴承钢的次深表层强化深度，显著提升其耐磨损、抗疲劳、强韧性、硬度等性能，在css-42l轴承钢次深表层形成强韧一体化材料改性层。本发明方法既有效解决了css-42l轴承钢材料强韧性问题，也能显著提高轴承钢耐磨损和抗疲劳性能，继而强化了整个css-42l轴承钢，使其制备的轴承从而具有较长的使用寿命，并兼备良好的高、低温使用性能。对未进行强化css-42l轴承钢和强化后的css-42l轴承钢进行显微硬度测试的结果表明，进行复合强化后的css-42l轴承钢比未进行强化css-42l轴承钢的硬度提高45％以上；对未进行强化css-42l轴承钢与强化后的css-42l轴承钢进行往复摩擦磨损试验后的结果表明，进行复合强化表面性能后的css-42l轴承钢比未进行强化css-42l轴承钢的减摩耐磨性能(失效时间)提高了近4倍。

附图说明

图1是本发明一种复合强化处理css-42l轴承钢的方法的流程示意图。

图2是本发明另一种复合强化处理css-42l轴承钢的方法的流程示意图。

图3为未强化和复合强化后的css-42l轴承钢材料的显微硬度对比图。

图4为未强化和复合强化后的css-42l轴承钢材料的摩擦磨损试验结果对比图。

具体实施方式

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

为了得到具有较高的耐磨性、抗疲劳、高强韧性和高硬度等综合性能的强化css-42l轴承钢，本发明提供了一种超低温离子注入强化css-42l轴承钢的方法，包括如下步骤：

(1)采用低能气体离子束对css-42l轴承钢进行清洗；(2)采用低能大束流离子对步骤(1)得到的css-42l轴承钢进行真空热处理；(3)采用中能离子束在步骤(2)得到css-42l轴承钢表面交替注入气体离子和金属离子；(4)采用液氮对步骤(3)注入过程中的css-42l轴承钢进行深冷强化处理；至此得到强化css-42l轴承钢。

经实验发现，先采用低能离子束对css-42l轴承钢进行真空清洗去除表面微吸附物，再采用低能大束流离子源对css-42l轴承钢进行真空热处理，提升css-42l轴承钢表面硬度和强度，然后采用离子注入强化技术复合深冷处理对css-42l轴承钢进行强化，在css-42l轴承钢次深表层形成强韧一体化材料改性层，最终能够得到较高的耐磨性、抗疲劳和高强韧性、高硬度等综合性能的强化css-42l轴承钢。低能离子束清洗可以去除轴承钢表面微吸附物，以便后续工艺处理；低能大束流气体离子轰击真空热处理可提高css-42l轴承钢硬度和强度，利用离子注入结合深冷处理技术，对离子注入强化处理过程中的轴承钢进行温度达-196℃的低温处理，轴承钢材料及离子注入的亚稳态结构处于超低温环境，发生剧烈的收缩塑性变形，在内部产生大量位错，随着深冷时间的增加，金属材料中形成的位错密度不断增加、残余奥氏体的数量不断减小，马氏体不断增加，同时马氏体组织中分解析出弥散状超细碳化物组织，因而使得轴承钢金相组织更为细密、均匀、稳定，表面强度及硬度得到提高，耐磨性也明显改善。离子注入强化技术的冲击效应，不同注入元素离子可有助于轴承钢材料析出金属化合物和合金相，形成弥散分布的强化相，减少粘着磨损，增强基底强度，提高润滑性能，显著提升轴承钢表面减摩耐磨性能，改善轴承次表面微观结构及高低温性能等，提高css-42l轴承钢的综合性能。经过一定时间离子注入复合深冷处理，轴承钢所提高的强韧性、硬度等各项力学、机械性能也达到最大值，最终获得强化css-42l轴承钢。

下面参考图1对本发明处理css-42l轴承钢的方法进行详细描述。

具体包括如下步骤：

s100：采用低能气体离子束对css-42l轴承钢进行清洗

该步骤中，采用低能气体离子束对css-42l轴承钢进行清洗，由此，可以去除css-42l轴承钢表面的物理吸附层，从而有效避免对后续注入元素的污染。

根据本发明的一个实施例，清洗处理的具体操作条件并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，清洗处理的操作条件可以采用：低能气体离子束采用纯度为99.99％的氩气源，离子束的引出电压为1～2kv，离子束清洗时间为10～20分钟。经实验发现，电压过低使得离子能量不足以去除吸附在css-42l轴承钢表面的物理吸附层，而电压过高会导致吸附在css-42l轴承钢表面的物理吸附层被轰击进入到css-42l轴承钢材料内部形成污染元素，并且鉴于物理吸附层为1～10埃，根据经验在1～2kv的引出电压下清洗10～20分钟可以清洗干净。

s200：采用低能大束流离子对s100步骤得到的css-42l轴承钢进行真空热处理

该步骤中，采用低能大束流离子对s100步骤得到的css-42l轴承钢进行真空热处理，由此通过采用低能大束流离子对css-42l轴承钢进行真空扩渗热处理，可以显著提高css-42l轴承钢的表面硬度和强度。具体的，可以采用氩或者氮气体低能大束流离子对css-42l轴承钢进行轰击，其中，轰击电压可以为0.1kv，轰击束流可以为100ma。

具体的，采用大束流离子对css-42l轴承钢进行真空热处理的同时，在css-42l轴承钢上加正偏压或负偏压，并且轰击处理时间为1～3小时。需要说明的是，本领域技术人员可以根据实际需要对正偏压和负偏压的具体条件进行选择。

s300：采用中能离子束在步骤s200得到css-42l轴承钢表面交替注入金属离子和气体离子

该步骤中，采用中能离子束在步骤s200得到css-42l轴承钢表面交替注入金属离子和气体离子，其中，先注入气体离子，再注入金属离子，气体离子可以为氮离子，金属离子可以为锆离子、钛离子、钽离子、铬离子或钼离子。由此，通过注入元素离子可以使轴承钢材料析出金属化合物和合金相，形成离散强化相，减少粘着和互扩散，增强氧化膜，提高润滑性能，这些效应可以大幅增加轴承钢材料的减摩耐磨和抗接触疲劳性能。

具体的，注入气体离子过程可以采用纯度为99.99％的氮气源，注入能量为70kev～100kev，注入剂量为2.0×10¹⁷ions/cm²～4.0×10¹⁷ions/cm²，注入金属离子可以采用纯度为99.98％的金属靶材，注入能量为40kev～50kev，注入剂量为1.2×10¹⁷ions/cm²～4.5×10¹⁷ions/cm²。

根据本发明的一个实施例，该过程中，中能离子束的注入能量并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，该过程中，气体离子中能离子束的注入能量可以为80kev，金属离子中能离子束的注入能量可以为45kev。发明人发现，若注入能量过高容易对css-42l轴承钢表面形成辐照损伤，而注入能量过低导致稀土元素无法注入到css-42l轴承钢材料内部。由此，采用该注入能量可以大幅度的提高css-42l轴承钢的抗接触疲劳性能。

根据本发明的另外一个实施例，交替注入气体离子和金属离子的次数不受限制，发明人发现，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的另外一个具体实施例，交替注入3次。发明人发现，该交替注入次数可以明显提高css-42l轴承钢的减摩耐磨和抗接触疲劳性能。

s400：采用液氮对s300过程中的css-42l轴承钢进行深冷强化处理

该步骤中，采用液氮冷却注入终端装置，对步骤s300处理过程中的css-42l轴承钢，通过低温液氮对其进行深冷强化处理，材料在超低温环境下(-180℃以下)，发生收缩变形，在材料内部产生大量的位错，通过细晶强化、改变残余奥氏体数量、结构、形状及分布及析出沉淀物来改善金属材料的强韧性特征，同时，离子注入形成的亚稳态组织结构进行长程有序化转变。具体的，采用液氮冷却注入终端装置，温度为-196℃对注入过程中的css-42l轴承钢进行冷却强化，发明人发现，注入过程中采用低温冷却可以大幅度的提高css-42l轴承钢的硬度和强韧性，使其具备良好的高、低温性能。

参考图2，根据本发明实施例的强化处理css-42l轴承钢的方法进一步包括：

s500：在低能离子束对css-42l轴承钢进行真空清洗之前，预先对所述css-42l轴承钢表面进行去油脂、去锈点、去杂质、去有机物残留、超声清洗。

具体的，首先采用金属除脂溶剂去除css-42l轴承钢材料上油脂，使其表面不能有油脂，然后将待处理的css-42l轴承钢材料放入无污染的四氯乙烯中浸泡10～20分钟后取出，再用镜头纸吸净残留溶剂后，最后用干净的丝绸进行擦拭，然后用金属除锈溶剂浸泡清洗去油脂后的css-42l轴承钢材料10～20分钟，去除材料表面锈点；接着将经过上述处理过的css-42l轴承钢材料放入丙酮中，超声清洗10～20分钟后取出使用干净绸布擦干，擦干时，在材料的光滑表面上沿同一方向进行擦拭，保证其表面没有水渍和杂质残留，同时不使用已经被污染、浸湿的绸布对试件进行擦拭，然后采用具有有机物清除功能的金属清洗剂浸泡清洗上述处理后的css-42l轴承钢材料10～20分钟，使金属试样表面不能有有机物残留；最后将上述处理后的css-42l轴承钢材料放入去离子水中，超声清洗10～20分钟后取出，逐个使用干净绸布擦洗、擦干并放置于烘箱中烘干10～20分钟。需要说明的是，本领域技术人员可以根据实际需要对采用金属除脂溶剂、金属除锈溶剂和金属清洗剂的具体类型进行选择，例如金属除脂溶剂可以采用市售普通金属除油脂溶剂，成分包括硅酸钠、碳酸钠、氢氧化钠、溶剂水等；清洗用的四氯乙烯为市售普通有机溶剂，也可用其他有机溶剂代替；金属除锈溶剂可以为市售普通除锈剂，成分包括：有机酸、缓蚀剂、去离子水、表面活性剂等；金属清洗剂可以是由非离子表面活性剂、有机碱和纯水混合组成的一种环保金属清洗剂。

下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。

实施例1、

首先用金属除脂溶剂去除css-42l轴承钢材料上油脂，使其表面不能有油脂，然后将待处理的css-42l轴承钢材料放入无污染的四氯乙烯中浸泡20分钟后取出，用镜头纸吸净残留溶剂后，用干净的丝绸进行擦拭；再用金属除锈溶剂浸泡清洗css-42l轴承钢材料20分钟，去除材料表面锈点；然后将其放入丙酮中，超声清洗15分钟后取出使用干净绸布擦干；最后用具有有机物清除功能的金属清洗剂浸泡清洗css-42l轴承钢材料15分钟，使金属试样表面不能有有机物残留，然后将处理过的css-42l轴承钢材料放入去离子水中，超声清洗20分钟后取出，逐个使用干净绸布擦洗、擦干并放置于烘箱中烘干15分钟，得到前处理过的css-42l轴承钢材料，然后将上述前处理过的css-42l轴承钢材料放到真空室工装台上，抽真空至真空度为3.0×10^-4pa后，真空室工装台沿自身轴线匀速缓慢旋转的同时，用一体化离子注入设备对css-42l轴承钢材料进行低能气体离子束清洗，采用纯度为99.99％的氩气源，离子束的引出电压为1kv，离子束清洗时间为20分钟，再采用低能大束流气体离子对css-42l轴承钢材料真空热处理(氩气)同时在工件上同时加负偏压，轰击电压可以为0.1kv，轰击束流可以为0.1a，处理时间为3小时；接着交替注入气体氮离子和金属钛离子2次，离子注入气体氮离子采用纯度为99.99％的氮气，注入能量为80kev，注入剂量为2.0×10¹⁷ions/cm²，离子注入金属钛离子采用99.98％的金属钛靶材，注入能量为45kev，注入剂量为3.0×10¹⁷ions/cm²；在离子注入的同时，采用液氮冷却注入终端对注入过程中的css-42l轴承钢材料进行冷却强化，液氮温度为-196℃。然后将经过超低温离子注入强化处理后的css-42l轴承钢材料放入分析纯酒精中超声波清洗20分钟，并将其真空密封封存。

实施例2、

首先用金属除脂溶剂去除css-42l轴承钢材料上油脂，使其表面不能有油脂，然后将待处理的css-42l轴承钢材料放入无污染的四氯乙烯中浸泡20分钟后取出，用镜头纸吸净残留溶剂后，用干净的丝绸进行擦拭；再用金属除锈溶剂浸泡清洗css-42l轴承钢材料20分钟，去除材料表面锈点；然后将其放入丙酮中，超声清洗15分钟后取出使用干净绸布擦干；最后用具有有机物清除功能的金属清洗剂浸泡清洗css-42l轴承钢材料15分钟，使金属试样表面不能有有机物残留，然后将处理过的css-42l轴承钢材料放入去离子水中，超声清洗20分钟后取出，逐个使用干净绸布擦洗、擦干并放置于烘箱中烘干15分钟，得到前处理过的css-42l轴承钢材料，然后将上述前处理过的css-42l轴承钢材料放到真空室工装台上，抽真空至真空度为3.0×10^-4pa后，真空室工装台沿自身轴线匀速缓慢旋转的同时，用离子注入设备对css-42l轴承钢材料进行低能气体离子束清洗，采用纯度为99.99％的氩气源，离子束的引出电压为1kv，离子束清洗时间为20分钟，再采用低能大束流气体离子对css-42l轴承钢材料真空热处理同时在工件上同时加负偏压，轰击电压可以为0.1kv，轰击束流可以为0.1a，处理时间为3小时；接着交替注入气体氮离子和金属钛离子3次，离子注入气体氮离子采用纯度为99.99％的氮气，注入能量为80kev，注入剂量为3.0×10¹⁷ions/cm²，离子注入金属锆离子采用99.98％的金属锆靶材，注入能量为45kev，注入剂量为2.5×10¹⁷ions/cm²；在离子注入的同时，采用液氮冷却注入终端对注入过程中的css-42l轴承钢材料进行冷却强化，液氮温度为-196℃。然后将经过超低温离子注入强化处理后的css-42l轴承钢材料放入酒精中清洗20分钟，并将其真空密封封存。

采用qness显微硬度测试仪进行硬度测试，设置参数为：单位hv，载荷10g和100g，加载时间10s，得出强化前后显微硬度对比图如图3所示，其中，基材指的未经任何强化处理的css-42l轴承钢；离子注入处理指的是仅进行本发明方法中的步骤(3)(交替注入气体离子和金属离子，图1和图2中的步骤s300)，其具体条件与实施例2中相同；冷处理指的是仅进行本发明方法中的步骤(4)(液氮深冷强化处理，图1和图2中的步骤s400)，其具体条件与实施例2中相同，冷+注入复合指的是经实施例2的强化处理。

由图3所示的css-42l轴承钢和强化后的css-42l轴承钢进行显微硬度测试的结果可以看出，进行复合强化表面性能后的css-42l轴承钢比未进行强化css-42l轴承钢的硬度提高45％以上，且比仅进行离子注入的css-42l轴承钢的硬度提高40％，比仅进行深冷处理的css-42l轴承钢的硬度提高25％。

对经实施例2复合强化后的css-42l轴承钢材料进行摩擦磨损试验，采用umt-5摩擦磨损试验机进行往复摩擦磨损试验，对磨副为直径4mm的sin球，设置参数为：载荷1n，行程5mm。得出强化前后摩擦磨损对比图如图4所示。

经由图4所示的css-42l承钢与强化后的css-42l轴承钢进行往复摩擦磨损试验后的结果可以看出，进行复合表面强化后的css-42l轴承钢比未进行强化css-42l轴承钢的摩擦磨损试验耐磨损时间(失效时间)提高了近4倍，平均摩擦系数降低了60％，也间接证明了本发明方法能够提高css-42l轴承钢材料的离子注入层深度和次深表层强化深度。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。