强流脉冲离子束辐照W6Mo5Cr4V2高速钢表面改性研究

利用强流脉冲离子束(HIPIB)技术对W6Mo5Cr4V2高速钢进行表面辐照处理，HIPIB主要由C^n (70％)和H^ (30％)组成，束流密度为160A／cm^2，加速电压为250kV，脉冲宽度为80—100ns，能流密度为3—4J／cm^2，脉冲次数分别为1，3和5次,利用XRD，SEM和EPMA研究了HIPIB辐照处理前后该高速钢表面层结构和成分的变化，结果表明，HIPIB辐照处理使该高速钢表面层发生由马氏体α′-Fe向奥氏体γ-Fe转变，其表面产生许多火山口状熔坑，熔坑中心处富含离子束元素成分，熔坑的形成可以用“雨滴”模型进行解释,由于HIPIB辐照压缩波的影响，处理后在深度达200μm左右的范围内该高速钢的显微硬度提高，表面层耐磨性能提高近2倍，而且耐腐蚀性能也有所提高。     

强脉冲离子束辐照GH202镍基高温合金表面改性

为改善GH202镍基高温合金的表面性能,使用成分为C~(n+)和H~+、加速电压为250kV的强脉冲离子束(IPIBs)对其进行表面辐照处理。采用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电子显微镜和显微硬度计等分别对不同参数辐照后的试样的表面形貌及性能进行测试。结果表明:辐照后GH202合金表面产生了熔坑,熔坑的尺寸随能量密度的增加而增加,最大可至70μm。熔坑的产生源于表层低熔点组分的喷发。表层的γ'相消失,辐照之后的试样表层产生了M_(23)C_6结构的碳化物并在辐照过程中受到压应力作用。辐照后试样表层近百微米深度内显微硬度均获得不同程度的提高。在高温氧化时,辐照后的样品表面更易于形成Cr_2O_3和Al_2O_3连续膜层氧化物,阻碍O元素向基体扩散,使得抗高温氧化性能得到改善。     

强脉冲离子束辐照对Ni3Al合金表面的改性

采用X射线衍射、扫描电镜和电化学腐蚀等技术研究了3种不同束流密度的强脉冲离子束辐照对Ni3A1合金表面形貌与物相及电化学腐蚀性能的影响。结果表明：IPIB辐照时，试样最外表面的温度远超过Ni3A1合金的熔点，造成试样表面融化，从而清洁和抛光试样表面；随离子束流密度的增加，Ni3A1合金表面的物相呈现规律性的变化，分别产生形变织构、部分非晶及新相，使Ni3A1合金的抗电化学腐蚀性能得以提高。     

强流脉冲离子束辐照镁合金微弧氧化膜的耐腐蚀性能

采用强流脉冲离子束在束流密度为200 A/cm2、辐照次数为1~10次条件下对AZ31镁合金微弧氧化膜进行辐照改性处理。采用扫描电子显微镜对氧化膜的表面及截面形貌进行表征;在Princeton Applied Research(PAR)2273型电化学工作站测量氧化膜的极化曲线。结果表明:在束流密度200 A/cm2、5次辐照条件下氧化膜表面获得连续、致密的改性层;以3.5%NaCl溶液为腐蚀液,氧化膜表面发生的腐蚀过程由辐照前的活化溶解向辐照后的钝化-孔蚀击穿转变;在束流密度200 A/cm2、5次辐照条件下击穿电位提高到最大值-800 mV(vs SCE)。强流脉冲离子束辐照产生的连续致密改性层是氧化膜耐蚀性改善的主要原因。     

强流脉冲电子束处理对SKD11钢表面形貌和性能的影响

利用强流脉冲电子束对SKD11模具钢进行辐照处理.通过金相显微镜、三维轮廓形貌仪对处理样品表面进行形貌观察,发现处理表面有熔坑现象产生,熔坑面密度及处理面粗糙度随脉冲处理次数的增加而减少.对于初始少量脉冲处理时,样品表层显微硬度较原始样品低,且随处理次数增加而降低,但在高电压和更多脉冲处理时,显微硬度值有所回升.处理样品的截面显微硬度呈特殊的振荡式分布.摩擦磨损性能测试表明,在低电压(19.8kV)处理情况下,耐磨损性能得到改善,脉冲次数为8次时处理样品的耐磨性达到最佳.     

强流脉冲离子束辐照对316L不锈钢表面改性的实验研究

利用离子能量为300 keV、束流密度为200 A/cm2、脉冲宽度为75 ns的混合离子束(70%H 30%C )组成的强流脉冲离子束(HIPIB)对316L不锈钢进行了表面辐照处理,辐照次数分别为1,5,10次.采用SEM,XRD,TEM和EPMA分析辐照后试样表面形貌、表面层相组成和微观结构及元素分布的变化.结果表明,HIPIB辐照使试样表面光滑化,表面层晶粒细化、产生择优取向,杂质元素选择性烧蚀,电化学腐蚀性能明显提高.由于HIPIB辐照引起的大应力和冲击波的影响,辐照后在深度达100μm表层内显微硬度提高,表面摩擦系数降低,表面抗磨损性能显著改善.随着辐照次数的增加,316L疲劳极限和蠕变断裂寿命延长,稳态蠕变速率降低.     

W6Mo5Cr4V2钢表面强流脉冲离子束辐照研究

利用扫描电镜(SEM)、台阶仪、X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)、显微硬度仪对W6Mo5Cr4V2钢经强流脉冲离子束(HIPIB)辐照前后试样的表面形貌、粗糙度、表层的组织结构及硬度进行了分析,探讨了"熔坑"和硬度"多峰"态形成的原因.结果表明,试样表面粗糙度随辐照次数的增加有所减小;辐照过程使该钢体心立方的马氏体α'-Fe向面心立方的奥氏体γ-Fe转变,碳化物溶解,马氏体溶碳量增大且晶粒细化,点阵畸变度增大,使W6Mo5Cr4V2钢表面硬度有较大的提高.     

强流脉冲电子束对50BA钢显微形貌的影响

采用不同脉冲次数的强流脉冲电子束(HCPEB)对50BA钢表面进行轰击处理,观察处理前后的试样形貌变化。结果表明:经强流脉冲电子束处理后,试样表面出现弥散分布"熔坑"和相变组织的改性层;随着脉冲次数的增加,熔坑尺寸先增大后变小,熔坑数量逐渐减少,熔坑深度逐渐变浅,试样表面逐渐趋于平滑,改性层的厚度逐渐增厚;相变产生的马氏体含量相对减少而残余奥氏体含量相对增加;快速凝固使试样表面层的晶粒细化,分布更为均匀。     

强脉冲离子束辐照对Ni_3Al合金表面的改性

采用X射线衍射、扫描电镜和电化学腐蚀等技术研究了 3种不同束流密度的强脉冲离子束辐照对Ni3 Al合金表面形貌与物相及电化学腐蚀性能的影响。结果表明 :IPIB辐照时 ,试样最外表面的温度远超过Ni3 Al合金的熔点 ,造成试样表面融化 ,从而清洁和抛光试样表面 ;随离子束流密度的增加 ,Ni3 Al合金表面的物相呈现规律性的变化 ,分别产生形变织构、部分非晶及新相 ,使Ni3 Al合金的抗电化学腐蚀性能得以提高     

强流脉冲电子束照射下40Cr的表面形貌及XRD分析

利用强流脉冲电子束(HCPEB)技术对40Cr材料表面改性进行正交实验。利用光学显微镜和扫描电镜(SEM)进行材料表面的观察,获得表面熔坑形貌和密度随照射参数的变化规律,同时研究熔坑形貌和分布对材料表面粗糙度的影响。利用X射线衍射(XRD)对试样的表面进行分析对比,研究参数对40Cr改性表面组织的影响。结果表明:合理地选用电子束参数,能够有效降低材料的表面粗糙度;当靶距较远、轰击次数较多时,加速电压对表面处理结果的影响程度比较明显,材料表面出现新的FeCr0.29Ni0.16C0.06奥氏体成分。     

胫骨生物陶瓷复合材料的微结构增韧机理

扫描电镜观察显示胫骨是一种由羟基磷灰石和胶原蛋白组成的自然生物陶瓷复合材料.羟基磷灰石具有层状的微结构并且平行于骨的表面排列.观察也显示这些羟基磷灰石层又是由许多羟基磷灰石片所组成,这些羟基磷灰石片具有长而薄的形状,也以平行的方式整齐排列.基于在胫骨中观察到的羟基磷灰石片的微结构特征,通过微结构模型分析及实验,研究了羟基磷灰石片平行排列微结构的最大拔出能.结果表明,羟基磷灰石片长而薄的形状以及平行排列方式增加了其最大拔出能,进而提高了骨的断裂韧性.     

面向零件形状的计算机图形库的开发

论述了CAD技术中参数化设计的三种建模方法，重点介绍了基于特征的参数化建模原理。在此基础上，分析机械设计中的机构结构，归纳出其零件的几何特征构成。设计了机构CAD图形库，并提出了该图形库生成步骤和人机交互界面。     

FeCrAIW电弧喷涂层组织的致密化研究

采用激光辐照对FeCrAlW电弧喷涂层的组织进行致密化处理,借助扫描电镜和X衍射对涂层的组织进行了分析.测试了涂层的显微硬度.结果表明:涂层组织致密度提高,孔隙率明显降低.随着激光扫描速度的增加,涂层的显微硬度降低.在较低的扫描速度下,涂层与基体之间形成互熔区,涂层与基体之间产生良好的冶金结合.     

钢材打捆机控制系统智能化技术的研究

钢材打捆机是一种用于轧钢精整工艺的新型自动化设备，其控制系统基于SiemensS7 PLC和TP7触摸屏。系统的智能化技术主要包括：液压高低压自动控制、在线监视、离线故障检测、多台设备协同工作、可视化人机交互技术。本文描述了这些技术的原理与实现方法。     

Ab-initio calculation of enthalpies of formation of intermetallic compounds and enthalpies of mixing of solid solutions

A large number of ab-initio calculations of energies of formation of intermetallic compounds have been performed in the last 15 years. The currently used methods are listed. The paper presents a review of the aluminium based compounds which have been studied. Comparisons of calculated and experimental enthalpies of formation are provided for aluminim-3d and-4d transition metal alloys at equiatomic composition. The modelling of the enthalpies of mixing of solid solutions based on a given lattice is described.     

Features of formation of the structure in production of blanks of disks of heat-resistant nickel alloys

Conclusions To provide a high level of mechanical properties in wrought blanks of cast ÉP741NP and ÉP962 alloys it is necessary to form controlled structures. A necklace-type structure formed in homogenizing isostatic treatment, subsequent thermomechanical working including alternation of the operations of deformation in the (+)-area and recrystallization anneals, and final heat treatment is preferable. The temperature conditions of all stages of thermomechanical working are strictly controlled, especially the final operation of deformation and heating for hardening. To eliminate hardening cracks and distortions it is necessary to use molten salts at t=600°C as quenchants. The use of multiple production operations makes it possible to significantly reduce the structural inhomogeneity related to inhertance of the original dendritic structure. However, the structure of the final semifinished product is nevertheless characterized by a difference in occurrence of the processes of polygonization and recrystallization between the former dendritic cells and the interdendritic spaces in deformation and heat treatment.To obtain structurally homogeneous blanks for gas turbine engine parts it is necessary to use basically new methods of remelting such as vacuum double electrode remelting and electron beam remelting with an intermediate vessel.Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 12, pp. 25–29, December, 1991.