消失模铸铁件表面渗Cr工艺研究

在泡沫模表面涂覆富铬涂层，利用液态铸铁浇铸时的高温和液态铁水的作用，使涂层被烧结成合金层，同时，涂层中的铬渗入铸铁基体组织中，形成渗铬层。该工艺可以使铬渗入到铸铁基体中达100μm以上，合金化层与基体具有良好的冶金结合。由外向内，表层显微组织依次为烧结层、合金化层和基体层。烧结层是熔解了一定量合金元素的铁素体，合金化层为珠光体，基体层是珠光体＋片状石墨。沿着试样深度方向，显微硬度变化逐渐升高后再缓慢下降．显微硬度变化在250-350HV之间。     

消失模铸钢件表面局部合金化研究

在泡沫模表面涂覆富钒涂层 ,利用液态铸钢浇铸时的高温和液态钢水的作用 ,使涂层被烧结成合金层 ,同时 ,涂层中的钒渗入铸钢基体组织中 ,形成渗钒层。结果表明 ,该工艺可以使钒渗入到铸钢基体中达 15 0 0～2 0 0 0 μm ,烧结层和渗钒层均为α (Fe ,V)单相组织 ,基体为铁素体和珠光体 ,渗钒层显微硬度与基体硬度相当 ,当涂层粉体粒度 <4 7μm时可得到理想的合金化渗层。涂层粉体粒度越小 ,钒原子在涂层中的扩散越容易 ,渗钒层中钒含量越高 ,渗钒层越厚。     

铸钢件消失模型内渗钒研究

在泡沫塑料模表面涂覆富钒涂层，利用浇铸时高温钢水的作用，使涂层中的钒渗入铸钢基体组织中，形威渗钒层。结果表明，型内渗钒工艺可以使钒渗入到铸钢基体中达到1500-2000μm．渗钒层为α-（Fe，V)单相组织，基体为F P；渗钒层显微硬度与基体硬度相当。     

等离子合金化及其性能的研究

正0前言等离子合金化技术,即一种高能束表面合金化技术。是在被处理基体表面上涂敷特种合金粉末,通过等离子弧的作用使之与基体表面同时熔化,进行冶金反应,并以较快速度凝固后形成具有一定厚度的表面合金层。等离子合金化具有以下特点:(1)等离子合金化是使合金粉末和基体表面同时熔化,通过表面冶金反应形成含粉末材料和基体材料主要元素的合金层。(2)等离子合金化使工件表面的合金含量显著变化,能使普通钢或铸铁成为高合金钢或合金铸铁,使表面性能与基体显著不同,其综合性能或某     

SiC表面合金化ZG45钢的组织观察

以SiC粉末为主要原料制成涂料涂覆在EPS泡沫塑料模样的表面上.采用EPC真空消失模铸造方法浇注ZG45钢液,从而制备出SiC表面合金化ZG45钢基材料.采用光学显微镜、扫描电镜 (SEM) 和EDS观察和分析了材料的显微组织.结果表明:材料由表及里明显地由3个区域组成,即:表面合金化层、中间过渡层和内部基体层.在表面合金化层中,SiC颗粒已全部发生分解,组织由片状石墨+碳化物+富Si铁素体+珠光体组成;过渡层组织在靠近表面合金化层时全部由珠光体组成,而在靠近基体区域时组织由铁素体+珠光体组成,并且可以观察到部分晶粒中有少量的碳化物和富Si铁素体存在;基体由铁素体+珠光体组成.     

HT250 铸铁表面等离子合金化 AlCoCrCuFex MnNiCx高熵合金复合涂层

目的通过等离子合金化高熵合金涂层,提高铸铁表面耐磨性。方法采用等离子合金化法,以等摩尔比的Al,Co,Cr,Cu,Mn,Ni单质金属粉在HT250铸铁表面制备高熵合金复合涂层。通过SEM,EDS,XRD等分析涂层的组织,测试涂层的显微硬度分布。结果由于铸铁基体少量熔化,基体中的Fe和C元素进入涂层,形成了厚度约为0.2 mm的Al Co Cr Cu FexMn Ni Cx高熵合金涂层。从涂层表面到基材,体系的混合熵呈高熵-中熵-低熵的梯度变化。涂层主要由高熵合金的枝晶和枝晶间渗碳体、σ相等组织构成,主要有FCC,BCC,Fe3C及σ相。涂层的显微硬度大约为350~600HV0.2,明显高于铸铁基体的硬度(200~230HV0.2)。结论通过等离子合金化可以在铸铁表面形成高熵合金+碳化物的复合涂层,提高了铸铁的显微硬度,有利于铸铁表面耐磨性的提高。     

球墨铸铁等离子束合金化高钒高速钢涂层的组织和性能研究

利用高能等离子束对球墨铸铁表面进行表面合金化高钒高速钢涂层,获得了从表至内依次为类高钒高速钢-白口铁-球铁的梯度材料。采用OM,SEM,XRD和显微硬度计对球墨铸铁改性层的组织形貌、显微硬度进行了分析。研究结果表明:等离子改性层主要分为合金层,熔凝层,热影响区和基体,其中合金区组织主要为团球、块状的MC、M7C3、Cr23C6碳化物以及马氏体和残留奥氏体;熔凝区为亚共晶白口铸铁层而热影响区出现了包围石墨球的马氏体壳组织。合金层最高硬度为HV0.2956.5,是基体的4.78倍。合金层硬度的增加主要归于硬质碳化物相的析出强化,以及合金元素的固溶强化和等离子束快速加热快速凝固导致的细晶强化。     

γ-TiAl表面双辉等离子W-Mo合金化对其氧化行为的影响

目的研究W-Mo表面合金化对γ-TiAl合金抗高温氧化性能的影响。方法采用双层辉光等离子合金化技术在γ-TiAl合金表面进行W-Mo合金化,通过恒温氧化试验评价改性层的抗氧化性能,并通过扫描电子显微镜与X射线衍射仪对氧化膜表面及截面形貌和相组成进行分析。结果使用双层辉光等离子合金化技术可以在γ-TiAl表面制备出W-Mo改性层,改性层厚度为9μm,最外层为厚约6μm的W-Mo沉积层,而在沉积层与基体之间存在厚约3μm的扩散层。W-Mo改性层均匀、致密,基体与改性层之间没有裂纹、孔洞等明显缺陷,扩散层中的元素含量呈梯度分布。在750℃恒温氧化100 h后,γ-TiAl基体的氧化增重为5.306 mg/cm~2,W-Mo改性层的氧化增重为2.578 mg/cm~2,仅为γ-TiAl基体的48.6%。在氧化10、20、50 h后,改性层表面无明显变化,氧化膜层均匀、致密、无缺陷,几乎没有出现剥落现象;氧化100 h后,改性层中Mo与W的原子比由3:1降低到了1:2。结论通过双层辉光等离子合金化技术制备W-Mo改性层,能够改善γ-TiAl合金在750℃下的抗高温氧化性能。W-Mo改性层在经过氧化后所形成的氧化膜连续、致密,可以阻碍氧原子向基体内的扩散。但在氧化100 h后,Mo元素的蒸发会破坏氧化膜的完整性,使抗氧化性能有所降低。     

铸钢件无熔剂表面合金化的研究

利用正交试验方法研究了铸钢件的无熔剂表面合金化。研究表明。合金涂层中不加熔剂也能形成质量较好的合金层；铸型中合金膏块相对厚度是决定铸件表面合金层厚度的主要因素；浇注温度提高。合金颗粒适当增大。有利于增加合金层厚度；铸钢合金层的耐激冷激热性能好。     

TiAl-Nb基合金高温抗氧化研究进展

TiAl-Nb基合金具有优异的综合性能,在先进飞行器及武器等耐高温部件中有巨大的应用潜力,但其高温抗氧化性能无法满足实际使用需求。综述了TiAl-Nb基合金高温抗氧化防护方面的研究进展,包括TiAl-Nb基合金的多元合金化、表面合金化、抗氧化涂层及其抗氧化机理,通过分析不同氧化防护措施的特性,展望了TiAl-Nb基合金高温抗氧化防护的发展趋势。国内外研究结果显示,通过多元合金化方法改善合金组织,并在氧化过程中促进形成保护性Al_2O_3而抑制形成TiO_2,是提高TiAl-Nb基合金高温抗氧化性能的有效手段。利用表面合金化对合金表面的显微组织和成分进行改善,氧化时促进抗氧化性能优良的Al_2O_3或SiO_2保护膜形成,显著提高了TiAl-Nb基合金的抗氧化性能。但高温下合金化层与基体之间的Al、Si、Ti等元素的互扩散会加剧合金化层的退化,进行表面多元合金化,特别是添加微量活性元素,对促进保护性氧化膜的形成及抑制互扩散有良好效果。通过制备表面抗氧化涂层,在氧化时生成保护性氧化膜,阻碍O的内扩散,能够起到良好的高温抗氧化作用,但需要解决涂层/基体合金的结合力较差和反应扩散等问题,制备复合涂层或扩散阻挡层是解决上述问题的有效途径。     

再论现代表面工程

在以往研究成果的基础上,本文进一步完善和发展了表面工程学的内涵。提出了近代技术与传统工艺相结合,形成了近代表面技术．包括表面改性技术、薄膜技术与涂层技术,并详尽归纳了其内容。这三大技术再加上表面科学基础理论,表面涂(膜)层材料及加工技术．表面检测技术,表面质量控制以及表面工程设计及其管理,形成了一门完整的新兴的边缘学科——表面工程学。     

曲面重构中曲面品质评价方法及应用

介绍了曲面光顺性的概念以及曲面光顺的判断准则,并在此基础上对曲面重构过程中常用的曲面光顺评价方法的原理和特点进行了论述。介绍了目前广泛使用的反向工程软件Im ageware及其曲面光顺评价模块,并结合该软件的一些常用的曲面光顺评价方法进行举例说明。     

The effect of machined topography and integrity on fatigue life

The paper reviews published data which address the effect of machining (conventional and non-conventional processes) and the resulting workpiece surface topography/integrity on fatigue performance, for a variety of workpiece materials. The effect of post-machining surface treatments, such as shot peening, are also detailed. The influence of amplitude height parameters (Ra, Rt), amplitude distribution (Rsk) and shape (Rku) parameters, as well as spatial (Std, Sal) and hybrid (Ssc) measures, are considered.There is some disagreement in the literature about the correlation between workpiece surface roughness and fatigue life. In most cases, it has been reported that lower roughness results in longer fatigue life, but that for roughness values in the range 2.5–5 μm Ra it is primarily dependent on workpiece residual stress and surface microstructure, rather than roughness. In the absence of residual stress, machined surface roughness in excess of 0.1 μm Ra has a strong influence on fatigue life. Temperatures above 400 °C reduce the effects of both residual stress and surface roughness on fatigue, due to stress relieving and the change in crack initiation from the surfaces to internal sites. The presence of inclusions an order of magnitude larger than the machined surface roughness generally overrides the effect of surface topography.     

Effect of calendering on paper surface micro-structure: A multi-scale analysis

Paper is a complex composite material. Its structure and surface greatly influence its end use properties. Calendering is a finishing process applied to paper to provide a shiny surface and to improve the smoothness. Hence, the control of the efficiency of calendering and the characterization of the final product necessitate the measure of the surface modification. Furthermore the relationship between the surface and the obtained level of gloss has to be further developed. The main purpose of this study is to describe the modification of the micro-structure at various scales of the paper surface due to the calendering process (under various processing conditions). The characterization of the paper surface was carried out thanks to an optical device allowing the topographic measurement to be taken at various scales. The equipment combines topographical imaging with a high definition camera, allowing measurement on the exact same area of the sample after each pass in the nip. We therefore introduce a new way to perform multi-scale analysis of the paper surface modification based on fractal theory.     

基于表面成型系统的工件表面形貌仿真

基于表面成型系统，开发了车削表面形貌仿真程序，并考虑了多种影响产生表面形貌的因子，对被加工工件表面形貌进行了仿真研究。通过实验验证了计算机仿真模型的有效性，并通过仿真结果得到了一些有用的结论。     

Predicting the effect of vibration on ultraprecision machining surface finish as described by surface finish lobes

Surface finish error resulting from unwanted relative tool/workpiece harmonic motion in the in-feed direction is studied for the ultraprecision face turning operation. Specifically consideration is given to the manifestation of this motion in the feed direction of the workpiece for a broad range of relative tool/workpiece motion disturbance frequencies. The concept of surface finish lobes is presented and is used to describe the feed direction surface finish error spatial frequency expected on a workpiece surface, for a given disturbance frequency. The surface finish lobes make it possible to know, for a broadband of disturbance frequencies, the resulting error on the workpiece surface in the feed direction. The surface finish lobe methodology is validated with experimental findings. Finally, potential applications of the surface finish lobes are discussed, including their use in shifting waviness errors to a very long wavelength, thus reducing the impact of unwanted relative tool/workpiece harmonic motion on ultraprecision machining quality.     

化学氧化处理对不锈钢表面性质的影响

研究了化学氧化处理对不锈钢（1Cr18Ni9Ti）表面亲水性、表面自由能及表面化学结构的影响,并提出了此三者之间的关系。研究结果表明：化学氧化处理可以有效改善不锈钢的表面亲水性,且亲水性随处理时间的延长和处理温度的升高而升高,最佳工艺条件是处理温度为75℃,处理时间为8min;经化学氧化处理后,不锈钢的表面自由能γgs及其极性分量γgs^p显著增大,使不锈钢表面呈现出极强的亲水性;多功能电子能谱分析表明,表面自由能γgs及其极性分量γgs^p的增加与表面及一定厚度范围内含氧极性基团的增加有关。     

Ceramic interface properties evaluation based on contact angle measurement

The ceramic interface properties and morphology were estimated based on contact angle measurements. The contact angle, θ, was measured using different liquids (glycerol, NaCl 3.5% solution, oleic acid and ultra pure water) with known surface tensions. Correlations of the contact angle with the chemical bonds and morphology of thin films are presented. The thin films, deposited via Spray Pyrolysis Deposition (SPD) are TiO₂ (dense, porous) and WO₃ (dense, porous) films.The interface properties of the ceramic layers were explained using the topography images obtained with Atomic Force Microscopy (AFM), and by measuring the contact angles and surface tensions.The contact angles method is sensitive at high θ values. The experiments indicated that the recommended testing liquid is pure water, both for TiO₂ and WO₃ thin films, allowing a clear difference between dense and porous surfaces. The measurements were done at the initial moment of the contact drop-sample and with 1 s step up to 30 min. The presented results can be further used in optimizing the layer-by-layer deposition of thin films.     

基于曲面参数化的喷涂轨迹规划

为解决工业机器人喷涂作业时传统人工示教方法耗时长、易出错和过于依赖人工的局限性,提出一种曲面喷涂轨迹规划方法。该方法将待加工曲面参数化到平面,在平面上生成偏置曲线,再将偏置曲线逆映射到三维曲面;根据网格模型测地线方法求出的偏置曲线长度和喷枪的喷涂张角信息,在偏置曲线上等比例生成等值线;以最小二乘B样条拟合曲线来平滑数据,并采用粒子群优化算法优化喷涂速度、喷枪高度、膜厚三者之间的关系,进而确定曲面喷涂轨迹。结果表明：该方法简单、实用,能够保证曲面喷涂轨迹的精确性、可行性。     

90年代铸渗工艺新进展

回顾了９０年代以来国内外铸渗工艺研究的新进展；对铸渗条件下的铸件表面合金化及材料表层复合进行了综合述评；分析了新近开发的一些改善效果的工艺措施，并提出了今后研究中值和诉几个方向。