热浸镀铝硅镀层微观组织结构表征

目的 研究热成形钢热浸镀铝硅镀层的微观组织与物相组成.方法 利用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析铝硅镀层表面与截面的微观组织形貌与成分,利用X射线衍射(XRD)和电子背散射衍射技术(EBSD)分析铝硅镀层的物相组成与比例.结果 热浸镀铝硅镀层表面由富Al相、少量的富Fe相以及树枝晶网状分布的高Si相构成,截面是由内外两层组成,其靠近铁基体的内层为Fe-Al-Si合金层,外层为Al-Si层.进一步的研究显示,Al-Si层由富Al相、少量的富Fe相以及柱状分布的高Si相构成,高Si相主要存在于合金层与铝硅层界面以及Al-Si层中.结论 热浸镀铝硅镀层中富Al相、富Fe相、高Si相和Fe-Al-Si三元合金层的物相分别为Al、Al13Fe4、Si和Al8Fe2Si.对热浸镀铝硅镀层中高Si相的研究显示,分布于合金层与铝硅层界面处的高Si相,可以有效阻碍镀层的生长,而分布于铝硅层中的高Si相在空间中以立体网状骨架的结构形式存在,这种立体网状结构形式作为镀层的主体框架,可以有效地提高镀层的强韧性和成形性能.     

热浸镀工艺对低碳钢铝锌硅镀层表面形貌及组织的影响

利用CAG-III热浸镀锌模拟试验机对低碳钢DX51D基板进行一组不同浸镀温度及时间下的热浸镀铝锌硅试验。通过显微镜、扫描电镜及能谱仪等对试样表面形貌及组织进行分析。结果表明:该Al-Zn-Si镀层表面形貌为典型六边形树枝状,枝干为富Al的固溶体相,填充于枝间的为富Zn固溶体相,Si元素则弥散分布在整个镀层表面上。浸镀温度为580℃、浸镀时间为10 s时,镀层表面质量最佳,镀层截面厚度较为均匀,为50μm左右。Al-Zn-Si镀层外层为Al-Zn合金凝固形成的结晶层,其中连续灰色相为富铝相,富铝相中分散分布的白色块状相为富锌相,内层为由Al、Zn、Fe、Si元素组成的四元合金相。     

Al和Si对热浸Zn-Al-Mg合金镀层组织和耐腐蚀性的影响

采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪、透射电子显微镜、全浸腐蚀及中性盐雾腐蚀试验等方法,对比研究Zn-0.5Al-1.5Mg、Zn-2Al-1.5Mg和Zn-2Al-1.5Mg-0.3Si(质量分数,%)合金镀层的组织与性能,探讨Al和Si对热浸Zn-Al-Mg合金镀层组织和耐腐蚀性能的影响。结果表明:三合金镀层的组成相是Zn相、Al相和Mg Zn2相;Zn-0.5Al-1.5Mg合金镀层由块状富Zn相和晶界Zn+MgZ n2二元共晶组织组成,Zn-2Al-1.5Mg合金镀层由块状富Zn相和晶界Zn+Al+MgZ n2三元共晶组织组成,Zn-2Al-1.5Mg-0.3Si合金镀层由块状富Zn相、晶界Zn+Al+Mg Zn2三元共晶组织和针状相Mg2Si组成;Al、Mg和Si主要分布在晶界,Al和Si有细化镀层晶粒作用,添加Si能提高Zn-Al-Mg合金镀层的耐腐蚀性能。     

RE对园林钢护栏镀层组织与性能的影响

通过在园林钢护栏表面镀铝液中添加La、Ce混合稀土的方法,研究了RE含量对镀层截面形貌、厚度、表面形貌、物相组成和耐腐蚀性能的影响,并分析了RE对镀层结构与性能的影响机理。结果表明,相对于未添加RE的钢护栏镀层,富Al层的厚度有所降低,而合金层和镀层的厚度都明显上升。加入RE后,合金镀层中的白色针状相都有不同程度的细化,且都要比未添加RE的镀层要细小。外层富Al层的物相为Al和Fe Al3,内层合金层物相为Fe2Al5相,RE的加入并未对钢护栏表面镀层的物相组成产生影响。     

热浸镀Zn-Al-Si镀层的组织

试验研究了550℃,纯铁在30Al-Zn-1.1Si和40Al-Zn-1.1Si合金浴中热浸镀生成的合金层组织。比较了两种合金镀层在不同浸镀时间合金层生长的变化,发现在τ5C相破裂之前阶段,两种镀层的合金层生长缓慢;随着反应时间延长,熔池扩散的进行,τ5C相破裂,液相开始进入FeAl3相,FeAl3相与τ5C相生长加快,故本试验中对合金层生长起主要抑制作用的是τ5C相;由于富硅的τ1相在界面上富集,再加上Fe2Al5中固溶硅的作用,抑制了铝的扩散,使(Fe2Al5+τ1)相生长缓慢而且致密。通过比较还发现,浸镀相同时间时,随着铝含量降低,合金层的厚度会更薄,τ5C相的抑制作用更强,形成的渣更少。     

硅对45钢热浸镀铝层真空扩散处理显微组织的影响

利用扫描电镜和能谱分析手段研究了铝池中的硅对热浸镀铝层在真空高温扩散处理过程中的显微组织演变的影响。确定了扩散层的组成相,研究了镀层的生长动力学,讨论了扩散层空洞带的形成机理。研究表明,铝池中的硅能减少热浸镀铝层的厚度。在同样的扩散条件下硅的添加抑制了Fe2Al5的生长,促进了FeAl和富铝α-Fe层的生长。扩散处理时从含硅的Fe2Al5中容易析出τ1-（Al,Si）5Fe3相或FeAl相。硅的加入使得FeAl层和富铝α-Fe层间的空洞或晶间裂纹易于早期出现,但随着扩散时间的延长,又逐渐减小或消失。空洞的形成与消失与硅在FeAl层中的富聚有关。由于Fe2Al5相与其中析出的τ1-（Al,Si）5Fe3相发生包共晶反应,即：τ1＋Fe2Al5L＋FeAl,形成了不连续的外侧FeAl层。     

镀液合金元素对钢镀铝界面组织的影响

研究了钢铁热浸镀镀液中添加不同元素对合金层生长的影响,检测了镀层的形貌和结构并分析了合金层形成和生长的机理.结果表明,镀层由表面的浸铝层和内层的合金层构成;合金层由Fe2Al5和FeAl3等Fe-Al金属间化合物组成;Si的添加能有效抑制合金层的生长,Mn与Mg的作用不明显,Zn则加剧了合金层的生长;合金层的生长随时间近似遵循抛物线关系.     

冲蚀速度对Q235钢表面热浸镀铝锰层的冲蚀磨损性能的影响

针对新疆沙漠戈壁盐渍土壤、酸雨及高矿化度盐碱水质对钢铁材料腐蚀性强的特点,采用热浸镀铝锰合金层工艺对Q235钢表面进行改性,在Q235钢表面获得Al-Mn合金镀层.采用扫描电镜、能谱仪及X射线衍射对镀层的组织结构、成分形貌进行了分析,并对改性层的冲蚀磨损性能进行研究,获得了镀层在不同速度下的冲蚀磨损量.结果表明:纯铝镀层表面呈枝晶状,铝锰合金镀层出现了块状的铝锰化合物相,铝锰合金镀层是由Al、FeAl3、Fe2Al5和MnAl6相组成.在不同的冲蚀速度下,铝锰合金镀层的质量损失均小于纯铝合金镀层的质量损失,因此这种热浸镀铝锰合金镀层具有优良的耐冲蚀磨损性能.     

热浸镀铝镁硅合金的MAG焊丝制备工艺

采用热浸镀工艺在焊丝表面制备富铝镀层时,镀层的厚度控制是关键环节。本文研究了镀液成分对镀层厚度的影响,试验结果表明,铝镁硅成分的镀液能大幅降低合金过渡层厚度,使合金过渡层的分布形态变得更加平滑。焊丝缠绕试验结果表明,铝镁硅镀层与基体结合良好。电化学试验结果表明,铝镁硅镀层和铜镀层一样对焊丝基体起到阴极保护作用,且比铜镀层的保护效果更好。     

HK40耐热钢热浸镀Al工艺

研究了在浸镀Al液中加入Si和稀土对HK40耐热钢热浸镀Al层的影响。应用光学显微镜、扫描电镜等分析了镀层的微观组织和成分分布,应用X射线衍射仪分析了镀层的相结构,并对基体到镀层的不同区域进行了显微硬度测试。结果表明,Si和稀土的加入,使镀层变薄,表面更光滑,镀层和基体的结合更好,镀层组织中出现了较多的FeAl3和Fe2Al5相,大大提高了过渡层的显微硬度。     

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.     

Development of the technology of ultrasonic welding of components made of Capron tapes

The technology of ultrasonic welding of components made of Capron tapes producing welded joints with high strength parameters has been developed. The numerical values of the main parameters of the conditions of ultrasonic welding of the Capron tapes are determined. It is shown that the increase in the amplitude and welding pressure shortens the welding time. The experimental results show that the Capron tapes are characterized by geometrical homogeneity in both the transverse and longitudinal direction so that the welded joints can be produced both along and across the tape.     

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。     

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.     

钢管穿孔机主减速机振动分析

宝山钢铁股份有限公司钢管分公司的穿孔机下辊主减速机在大定修前,减速机轴和下辊大电机的振动情况严重,诊断部门对该减速机进行了测振分析,结合对电机振动、减速机振动的频谱分析和对轴承的故障频率成分分析,找出了主减速机振动的原因是轴承损伤。该分析结果与解体检查的结果相一致。     

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。     

高等教育国际化与中国高等教育施化力培育

本文从化层、化型、化向与化力等方面考察高等教育国际化的应然本质属性 ,描述与分析中国高等教育在国际化潮流中表现出的发展态势 ,针对种种态势提出中国高等教育核心施化力培育战略 ,以使中国高等教育乃至世界高等教育真正地走向国际化     

Modelling of processes of thermochemical treatment of metals: traditions of Russian scientific school

Abstract

The paper is devoted to 100th anniversary of the outstanding Russian scientist professor Yuriy Mikhailovich Lakhtin – the founder of the world-famous scientific school of surface strengthening of metals and alloys. Lakhtin's scientific school is recognised for its contribution into research of processes of thermochemical treatment of metals and especially of nitriding. Today at the Department of Metal Science and Heat Treatment of MADI his followers continue the traditions of Lakhtin's scientific school. The development of technologies of surface engineering is based on complex modelling of physical processes realised by thermochemical treatment of metals. Thermodynamic models describe the interaction between metals and components of saturating atmosphere and predict phase composition of diffusion layer. Diffusion models of kinetics of saturation of metals allow us to calculate the rate of growth of diffusion layer and regulation of its depth and structure. Structural models determine quantitative dependence between parameters of structure (grain size, dispersed particles, etc.) and mechanical properties. These models allow us to estimate the level of strengthening by control of structural specifics of strengthened layer. On the basis of this complex of models, new efficient technologies of surface strengthening are developed.     

冲压件小螺纹底孔翻边参数的修正

结合长期的实践体会,分析了冲压件小螺纹底孔翻边参数,对冲压件小螺纹底孔部分翻边参数进行了有效的修正,修正后的参数在长期的运用中效果较佳。     

AGC系统液压缸位移传感器的软修正

针对液压缺模拟位移传感器LVDT存在增益漂移的问题，研究出一套校正方法。其特点是利用轧机上的压力传感器及电动压下位移传感器来校正液压缸位移传感器，得出修正系数k。修正后，AGC系统运行状态明显稳定，控制精度进一步提高。