脉冲关断时间对电刷镀Ni/CNT纳米晶镀层组织及性能的影响

采用电刷镀技术制备了不同工艺参数的Ni/CNT纳米晶镀层。运用SEM、XRD、显微硬度计和T-11式球盘式磨损试验机等分析与测试方法，研究了不同工艺参数对Ni/CNT 复合镀层的表面形貌、晶粒尺寸、显微硬度和耐磨性等的影响。研究结果表明，在直流电源下使复合镀层生长速度加快，镀层表面粗糙，晶粒尺寸较大；采用脉冲电源后，随脉冲关断时间增加，复合镀层的表面平整度增加、晶粒尺寸减小、硬度和耐磨性增加；镀层的晶粒大小随加热温度的升高逐渐增大，显微硬度300 ℃以下变化不大，加热至400 ℃后显著下降。     

脉冲关断时间对电刷镀Ni/CNTs复合镀层组织及性能的影响*

采用脉冲电刷镀的方法,制备了镍/碳纳米管（Ni/CNTs）复合镀层.运用扫描电子显微镜（SEM）、X射线能谱分析仪（EDS）、透射电子显微镜（TEM）、球盘式磨损试验机、显微硬度计等分析与测试方法,研究了脉冲关断时间对Ni/CNT复合镀层的表面形貌、孔隙率、CNTs含量、显微硬度和耐磨性等的影响.结果表明：在直流电源下,由于导电性和准一维性碳纳米管的共沉积,复合镀层表面粗糙,孔隙率高.采用脉冲电源后,当脉冲关断时间增加至1 900μs时,复合镀层的表面平整度增加、孔隙率减小为1%、硬度增加为605 HV、磨损重量减小1/3.     

糖精钠对电沉积纳米晶镍层组织结构及性能的影响

采用脉冲电沉积法制备纳米晶镍镀层,利用扫描电镜、透射电镜及XRD对不同糖精钠浓度下制得的镍镀层的微观结构进行了表征,采用显微硬度计、DSC及全电位测试仪对镀层的硬度、热稳定性和耐蚀性进行研究.结果表明:镍镀层晶粒尺寸随着糖精钠浓度升高先增后降,浓度为10 g/L时晶粒尺寸最小;当浓度低于15 g/L时,镀层表面较为光滑、明亮;镍镀层的显微硬度在糖精钠浓度为10 g/L时达到最大值,显微硬度与平均晶粒尺寸的关系基本符合Hall-Petch方程;镍层晶粒的失稳长大温度随糖精钠浓度的增加在305℃上下波动;当糖精钠浓度为10 g/L时,镍层的耐蚀性最好.     

Ni/Al2O3复合镀层中Al2O3微粒尺寸及热处理对镀层性能的影响

目的强化Ni基镀层并确定Al_2O_3尺寸对复合镀层性能的影响。方法在以硬度为评价标准的最佳工艺条件下,制备了三种尺寸的Al2O3(微米级、50 nm、30 nm)复合镀层,研究分析了不同尺寸Al_2O_3复合镀层的表面形貌、显微硬度、耐磨、耐蚀等性能。结果纳米复合镀层的表面形貌比微米复合镀层更光滑、平整、致密,晶粒更细小。Al_2O_3微粒尺寸越小,镀层越致密。纳米复合镀层的显微硬度、耐磨性能、耐蚀性能、抗高温氧化等性能均优于微米复合镀层及纯Ni镀层。热处理后的纳米复合镀层表面更加平整致密,热处理能显著提高镀层的显微硬度。50 nm复合镀层在保温温度为400℃时达显微硬度最大值461HV,30 nm复合镀层在保温温度为500℃时达显微硬度最大值496HV。热处理对纳米复合镀层的耐磨性能改善不明显。结论 Al_2O_3的尺寸越小,复合镀层的性能越好。     

脉冲时间对Ni-W-P-CeO_2-SiO_2纳米复合镀层特性的影响(英文)

采用方波脉冲电流电沉积了含有CeO2、SiO2纳米颗粒掺杂的Ni-W-P合金镀层.在脉冲峰值电流密度恒定(30A/dm2)下,研究了脉冲导通时间和脉冲关断时间对纳米复合镀层特性的影响,采用化学组成、显微硬度和微观组织进行表征.结果表明:通过Ni、W、P和CeO2、SiO2纳米颗粒的脉冲共沉积,在普通碳钢表面制备了具有细晶结构的Ni-W-P-CeO2-SiO2纳米复合镀层.当脉冲导通时间和脉冲关断时间均控制在100μs时.纳米复合镀层显策硬度最高,为6890 MPa.当脉冲关断时间控制在1000 μs时,纳米复合镀层晶粒尺寸随脉冲导通时间(100～400 μs)的增加而降低,但若脉冲导通时间(400～1000 μs)继续增加,晶粒尺寸又开始增大.当脉冲导通时间控制在100 μs时,增加脉冲关断时间(100～4000 μs),纳米复合镀层晶粒尺寸增大.     

高速电喷镀纳米ZrO2/Ni复合层组织及高温氧化性能

通过高速电喷镀工艺在Ni基高温合金K17表面沉积了纳米ZrO2/Ni复合镀层,测定了K17合金和纳米ZrO2/Ni复合镀层在1000℃的氧化动力学曲线,采用SEM、XRD和显微硬度计分析了纳米ZrO2/Ni复合镀层的组织结构、表面形貌和表面显微硬度;实验结果表明,镀层中纳米ZrO2的存在有利于细化复合镀层晶粒,提高复合镀层显微硬度;1000℃氧化5h后,纳米ZrO2/Ni复合镀层氧化膜由NiO,ZrO2和Cr2O3组成,1000℃氧化100h后,纳米ZrO2/Ni复合镀层氧化膜由NiO,NiCr2O4,ZrO2and Cr2O3组成;纳米ZrO2/Ni复合镀层中ZrO2和Cr2O3的存在明显改善了K17合金的抗高温氧化性。     

热处理对Ni-TiN纳米复合镀层结构和性能的影响

目的进一步提高脉冲-超声电沉积Ni-TiN纳米复合镀层的显微硬度,改善镀层的耐磨性。方法利用扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计、摩擦磨损仪器,对经200~600℃热处理后Ni-TiN纳米复合镀层的表面形貌、内部组织结构、显微硬度和磨损性能进行检测,研究了热处理方式对复合镀层的表面形貌、晶相组织、显微硬度和耐磨性的影响。结果经300℃保温1.5 h后的镀层表面最为平整和光滑。同时镀层开始实现非晶态向晶态演变,并且镀层硬度最高,其值高达815HV。随热处理温度的升高,镀层晶粒变大,表面平整度降低。经600℃热处理,保温1.5h后,镀层的耐磨性最佳,磨损量仅为13.2 mg。结论经热处理之后,镀层硬度得到一定程度的提高,主要是TiN纳米粒子起到弥散和细晶强化作用。耐磨性得到有效改善,主要是由于镀层韧性、镀层和基体间的结合力得到提高,镀层形成一层致密的氧化膜的原因。     

低温退火对电刷镀纳米晶Ni-Co合金镀层性能的影响

采用X射线衍射(XRD)、干滑动磨损、电化学分析等方法研究了低温退火(100～500℃)对电刷镀方法制备的纳米晶Ni-Co合金镀层的组织结构、耐磨性、耐蚀性的影响.结果表明:随着退火温度的升高,纳米晶Ni-44.16%Co合金镀层的晶粒尺寸逐渐增大,从原始晶粒尺寸12.7 nm长大到500℃时的微米晶尺寸.合金镀层的显微硬度随退火温度的升高而提高,300℃退火后达到最大值,以后随加热温度的升高而急剧降低.纳米晶Ni-44.16%Co合金镀层的耐磨性300℃退火后最好,500℃以后急剧下降,与镀层显微硬度的变化密切相关.浸泡试验与电化学分析均表明纳米晶Ni-44.16%Co合金镀层在300℃退火后的耐蚀性优于其他温度,300℃以上退火耐蚀性随温度升高而下降.     

电沉积方式对Ni-CeO_2纳米复合镀层摩擦磨损性能的影响

采用直流电沉积、脉冲电沉积和超声辅助脉冲电沉积制备Ni-CeO2纳米复合镀层,研究电沉积方式对纳米复合镀层表面形貌、显微硬度和摩擦磨损性能的影响,并用扫描电子显微镜分析其磨损机理。结果表明:电沉积方式对Ni-CeO2纳米复合镀层的晶粒尺寸和性能有较大影响;当超声波引入脉冲电沉积过程时,超声波的强力搅拌作用和超声空化效应能促进CeO2纳米颗粒在镀层中均匀分布,进一步减小镀层的晶粒尺寸,明显提高镀层的显微硬度,从而改善镀层的摩擦磨损性能;Ni-CeO2纳米复合镀层的摩擦磨损性能均优于纯Ni镀层的;而超声辅助脉冲电沉积制备的Ni-CeO2纳米复合镀层的晶粒更加细小、显微硬度最高,其摩擦因数最低,耐磨损性能最佳。     

碳纳米管增强Cu-Ni复合镀层制备及其性能

目的提升Cu-Ni复合镀层的硬度、摩擦磨损与抗腐蚀性能。方法在五水硫酸铜镀液中添加六水合硫酸镍和碳纳米管(CNT),采用电共沉积方法制备Cu-Ni、Cu-Ni/CNT复合镀层。利用显微硬度测试仪、摩擦磨损试验机测试CNT增强复合镀层(Cu-Ni/CNT)的硬度和摩擦磨损性能。借助扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)表征镀层的表面形貌、元素分布及磨斑表面特征。在模拟海水(3.5%NaCl)溶液中测试镀层的电化学阻抗谱(Nyquist)和Tafel曲线。结果 Ni、Cu共沉积时,更多Ni原子被Cu原子置换,镀层硬度相比于纯镍镀层略有下降,但是Cu-Ni固溶体形成后固溶强化使耐磨损性增强。CNT共沉积镶嵌在Cu-Ni复合镀层中,其晶粒细化和弥散强化效应使镀层硬度提高,在考察范围内,最高达到560.59HV。当Cu-Ni共沉积镀液中加入0.08%(质量分数)CNT时,复合镀层中CNT的物理屏蔽使其具有最高的腐蚀电位(-436.08 mV)、最低的自腐蚀速率与最好的抗腐蚀性能,其镀层电阻(Rc)为1573Ω·cm2;相比于纯Ni镀层,腐蚀抑制效率为95.86%;镀层平均摩擦系数最低,为0.52,耐磨性最佳。结论共沉积时,适当配比CNT的加入可有效增强Cu-Ni复合镀层的硬度、摩擦磨损性能和抗腐蚀性能。     

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.     

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.     

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。     

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     

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。     

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。     

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.