清洁型常温锌钡系磷化液研究

通过正交试验法研制了一种磷化后工件免水洗的清洁型常温锌钡系磷化液。考查了磷化温度、磷化时间、磷化液pH值及寿命等对磷化质量的影响。结果表明,该磷化液可在室温下使用,耐蚀时间达100s以上,膜晶粒尺寸≤2μm．膜连续、致密。膜重约1．2g／m^2,耐3％的NaCl溶液腐蚀约3．0h。     

喷丸处理对S31035奥氏体耐热钢抗高温水蒸气氧化行为的影响

对S31035钢进行喷丸处理，再在665℃下进行高温蒸汽氧化试验，研究了喷丸处理对该钢抗高温水蒸气氧化行为的影响。结果表明：未喷丸试样在氧化100 h后即出现明显的氧化物衍射峰，氧化3 000 h后形成双氧化物层，氧化膜厚度约为8.07μm;喷丸试样在氧化1 000 h后才出现微弱的(Fe, Cr)₂O₃衍射峰，在氧化3 000 h后表面氧化膜仍然较薄，厚度仅为0.45μm;在氧化过程中，喷丸试样的氧化速率常数比未喷丸试样低3个数量级，抗水蒸气氧化性能较好；喷丸处理细化了表层晶粒，为铬元素扩散提供了更多通道，使表面形成Cr₂O₃保护膜而提高了该钢的抗高温水蒸气氧化性能。     

复合催化对常温磷化的影响

对常温锌系磷化液进行了研究,讨论了促进剂及其浓度等工艺参数对磷化膜质量的影响。结果表明：此磷化液在常温下20min即可在钢铁表面上生成一层均匀、致密、耐腐蚀性良好的磷化膜。通过扫描电子显微镜（SEM）分析技术观察了磷化膜的微观形貌,通过测定膜厚验证了磷化液的成膜速度和工艺的效果。用硫酸铜点滴试验检测了磷化膜的致密性和耐腐蚀性,确定了常温锌系磷化液的配方和操作工艺。     

Ti2AlC粉末粒径分布对TiC0.5-Al2O3/Cu复合材料组织及性能的影响

通过不同时间的湿法球磨得到不同粒径分布的Ti₂AlC粉末,再与Cu₂O粉末和铜粉末混合,利用放电等离子烧结技术制备TiC_0.5-Al₂O₃/Cu复合材料,研究了Ti₂AlC粉末粒径分布对其组织和性能的影响。结果表明：随着Ti₂AlC粉末中亚微米级颗粒体积分数由0增加到70.27%,复合材料中增强相颗粒TiC_0.5和Al₂O₃在基体中分散更均匀,但是当亚微米级颗粒体积分数为98.07%时,增强相颗粒出现聚集现象;随着亚微米级颗粒体积分数的增加,复合材料的导电率与相对密度先减小后增大,硬度与屈服强度则先升后降,当亚微米级颗粒体积分数为70.27%时,复合材料综合性能最优异。     

La2O3添加量对激光熔覆铁基合金涂层显微组织和耐磨性能的影响

采用激光熔覆技术在35CrMoV钢表面制备添加La₂O₃质量分数分别为0,0.7%,1.4%,2.0%的铁基合金熔覆层,研究了La₂O₃含量对其显微组织、物相组成、显微硬度、耐摩擦磨损性能和抗冲击磨料磨损性能的影响。结果表明：未添加La₂O₃的熔覆层主要物相为FeCr固溶体和少量Cr₂₃C₆,添加La₂O₃后熔覆层中还出现了LaNi₃,当La₂O₃质量分数为1.4%时熔覆层与基体界面平整,冶金结合良好,组织细小且均匀;随着La₂O₃质量分数增加,熔覆层显微硬度先增大后减小,耐摩擦磨损性能和抗冲击磨料磨损性能先提高后降低,当La₂O₃质量分数为1.4%,耐磨性能最好,此时熔覆层的摩擦磨损机制由未添加La₂     

低温低渣磷化工艺

从涂装角度考虑,金属磷化膜细而薄,锌系、锌钙系、锌锰系等的转化膜重量应1.0～4.5克/米~2,用于喷塑和电泳涂漆磷化膜重最好低于3.5克/米2。但目前不少中温磷化,特别锌钙系磷化膜都较重,对有机涂膜的机械性能影响较大,但其优点: 1.节能:具一些资料介绍脱脂磷化温度从70℃降到50℃可节能40～50％; 2.金属腐蚀量少,磷化膜薄,降低了化学成分的消耗; 3.沉淀少,特别加入一定的络合剂后,可保持较长时间的工作而无沉淀生成,因此加热器槽壁不会形成严重的结垢,除垢方便; 4.槽液及磷化膜质量较稳定。低温低渣磷化液成分及工艺低温磷化液(简称PLT)的基本成分是Z~(2 )2.5～7.0克/升,PO~(3-)_4 7.5～15克/升NO~-_3 3～6克/升以及适量的络合剂多种加速剂,改进剂组成。为使用方     

氟化石墨烯作为聚脲润滑脂添加剂的摩擦学性能

采用Rtec MFT-5000多功能摩擦磨损试验机研究氟化石墨烯作为聚脲润滑脂添加剂的抗磨减摩性能,利用三维轮廓仪和X射线光电子能谱仪分析试验后钢盘磨斑表面形貌和主要元素的化学状态。结果表明：氟化石墨和氟化石墨烯对聚脲润滑脂的锥入度、钢网分油量和蒸发损失有显著影响,而对聚脲润滑脂的滴点影响较小;相同添加量下,氟化石墨烯较氟化石墨对聚脲润滑脂具有更好的抗磨减摩性能,当氟化石墨烯的质量分数为0.8%时,抗磨减摩效果最好;含氟化石墨烯聚脲润滑脂润滑条件下,钢盘表面生成的摩擦化学反应膜由复合碳氧化物、(C₁₀F₈)_n、Fe₂O₃、FeF₃、碳氮化物和(或)氮氧化物等组成,共同在钢球-钢盘的摩擦过程中起到抗磨减摩作用。     

基于机械干态颗粒涂层技术制备cBN@TiN粉体

采用机械干态颗粒涂层技术分别制备了cBN@TiO₂(TiO₂包覆立方氮化硼)粉体和cBN@(TiO₂+C)(TiO₂+碳包覆立方氮化硼)粉体,然后在1 600℃、N₂气氛下进行高温热处理制备cBN@TiN(TiN包覆立方氮化硼)粉体,研究了高温热处理前后粉体的物相组成与微观形貌以及高温反应机理。结果表明：机械干态颗粒涂层技术可以使纳米TiO₂和纳米TiO₂+C颗粒均匀包裹在cBN颗粒表面。在高温热处理过程中,TiO₂与cBN反应生成液相B₂O₃,促进了cBN相变成六方氮化硼(hBN),cBN的高温稳定性差,以cBN@TiO₂为原料制备的cBN@TiN粉体颗粒表面形成由TiN相和hBN相组成的片状结构层;当存在碳时,TiO₂会优先与碳发生还原反应生成TiN,抑制B₂O₃的生成,从而降低...     

回火硬度对4Cr5Mo2V钢抗铝液熔损性能的影响

通过淬火和不同工艺的回火热处理得到不同回火硬度(41.2, 45.0, 49.3 HRC)的4Cr5Mo2V钢，采用试样在熔融铝合金中动态旋转的方法研究了回火硬度对该钢抗铝液熔损性能的影响。结果表明：随着回火硬度的升高，在相同熔损时间内试验钢的熔损质量损失降低；随着熔损时间的延长，试验钢迎铝面先形成细密点蚀坑，随后出现局部剥落以及局部严重腐蚀，最后发生全面腐蚀；界面层的金属间化合物由内层致密的η-Fe₂Al₅相和外层疏松多孔的α_H-Fe₂Al₈Si相组成；随着回火硬度的升高，背铝面界面层内层厚度增大，外层占比降低，基体中固溶铬元素增多，试验钢的抗铝液熔损性能提高。     

3Cr2W8V钢高温磨损的研究

采用销盘式高温磨损试验机对3Cr2W8V钢进行高温磨损试验,研究了淬火温度对3Cr2W8V钢磨损性能的影响,采用SEM、EDS、XRD分析磨损表层成分、形貌和结构,探讨高温磨损机制.研究表明,淬火温度对3Cr2W8V钢高温磨损率有着显著影响.1 050～1 150 ℃范围淬火,磨损率较低;过低或过高温度淬火,磨损率显著升高.3Cr2W8V钢磨损表面氧化物膜下基体发生了明显的塑性变形,并在基体中出现了裂纹及氧化物.3Cr2W8V钢高温磨损机制为氧化物的疲劳剥落.     

高温自润滑陶瓷刀具材料及其切削性能的研究

以TiB2为添加剂,Al2O3为基体,制备了Al2O3/TiB2陶瓷刀具材料。以该陶瓷刀具对淬硬钢进行高速干切削试验,利用其在切削高温作用下的摩擦化学反应,在刀具材料表面原位生成具有润滑作用的反应膜,从而实现Al2O3/TiB2陶瓷刀具材料本身的高温自润滑。研究了Al2O3/TiB2陶瓷刀具在切削高温作用下刀具表面的摩擦化学反应机理,分析了刀具表面自润滑膜的组成结构。结果表明：Al2O3/TiB2陶瓷刀具在干切削淬硬钢时,当切削速度大于120 m/min时,开始表现出高温自润滑性能。自润滑膜的组成为Al2O3/TiB2陶瓷刀具中TiB2的氧化产物,它能在刀具表面起到固体润滑剂的作用,进而降低前刀面的摩擦因数,减轻刀具的粘着磨损,提高刀具的耐磨性能,具有良好的减摩和抗磨作用。     

乏油环境下氧化铝填充氟橡胶的高温摩擦性能研究

为了探究高温乏油环境下氟橡胶（FKM）摩擦性能的变化规律并改善其摩擦性能，在FKM中加入氧化铝（Al₂O₃）,通过机械共混法制备得到FKM/Al₂O₃复合材料，在常温和200℃高温乏油环境下对比分析FKM/Al₂O₃复合材料与FKM材料在不同载荷下的摩擦学性能。结果表明：高载荷和高温使得FKM的摩擦因数、粗糙度和磨痕深度增大，因而乏油环境下FKM的摩擦性能大幅下降；Al₂O₃粒子的加入提高了FKM在常温和高温下的基体硬度，使得FKM/Al₂O₃复合材料在相同条件下相比FKM的摩擦因数、粗糙度和磨痕深度均有减小；Al₂O₃作为补强材料提高了FKM基体在高温乏油环境下的摩擦性能，复合材料表面分层剥离现象明显减少。复合材料表面元素分析结果表明，Al₂O₃粒子在FKM表面形成了固体润滑膜，改...     

锌系磷化膜疲劳损伤过程的研究

用系统分析的方法，通过三点弯曲疲劳试验，结合扫描电镜等观测手段，定量跟踪锌系磷化膜在循环载荷作用下疲劳损伤的产生与发展过程。试验结果表明，在循环加载过程中，因基体材料受循环载荷作用而产生表面滑移塑性变形时，锌系磷化膜以不断开裂的损伤方式发展，而非通常认为在很短的循环周期里大规模开裂过程，表现为一种损伤的过程，因而磷化膜呈现出一定的韧性。试验结果还显示，锌系磷化膜是在循环载荷作用到一定的循环周数才出现逐步开裂的过程，说明锌系磷化膜具有一定的疲劳强度。     

氧化铝夹杂破碎与弥散行为的试验研究

金属零件基体中的非金属夹杂物不可避免且对基体力学性能影响严重,而锻造变形是使非金属夹杂物在金属基体中破碎和弥散的主要途径。以钢中常见的Al₂O₃硬性夹杂为研究对象,采用粉末冶金技术与3D打印熔覆成形技术相结合的方法制备了内含不同气孔率Al₂O₃夹杂的金属试样。进行含Al₂O₃夹杂金属试样在系列变形条件下的锻造试验,通过变形后Al₂O₃夹杂的形貌观察,研究分析了夹杂气孔率和锻造工艺参数（变形温度、变形速度、变形路径）对Al₂O₃夹杂破碎及弥散行为的影响。结果表明,夹杂气孔率越高,越易发生破碎行为。降低变形温度或提高变形速度可促进较高气孔率Al₂O₃夹杂的破碎及弥散;对于具有较低气孔率的Al₂O₃夹杂,提高变形温度是加剧其破碎程度的主要方式。同时变形路径的复杂化可显著提高Al₂O₃夹杂的破碎程度,促进其在金属基体中进一步的弥散。     

钢铁表面处理“四合一”磷化液的研究

通过单因素试验和正交法试验,确定了钢铁表面除油、除锈、磷化、钝化“四合一”磷化液的最佳配方和最佳工艺条件。最佳配方为：硝酸锌26g／L,氧化锌14g／L,氯酸钾4g／L,氟化钠8g／L,磷酸310mL／L,硝酸镍6g／L,硝酸铜0．03g／L,乙醇7．5g／L,表面活性剂A5g／L,表面活性剂B5g／L。经过交流阻抗测试、塔菲尔极化试验、SEM表征和硫酸铜点滴试验表明,磷化膜具有可靠的耐腐蚀性,完全满足钢铁制品加工工序间的防腐要求。     

硝酸镧改性无铬达克罗涂层的腐蚀行为与防腐机理

以锌粉、铝粉为原料,硝酸镧为添加剂,制备了硝酸镧改性无铬达克罗涂层,研究了改性涂层在质量分数5%NaCl溶液中浸泡后的腐蚀产物物相组成和微观形貌,探究了涂层的腐蚀行为和防腐机理。结果表明：在NaCl溶液中浸泡10 d后,涂层中部分富锌相优先腐蚀形成Zn₅(OH)₈Cl₂·H₂O,表面呈蜂窝状形貌;浸泡30 d后,腐蚀产物增多,生成Zn₅(OH)₆(CO₃)₂,表面呈海绵状结构;浸泡60 d后,腐蚀产物逐渐溶解、剥落,表面呈三维多孔网络结构。涂层的防腐机理包括腐蚀产物和稀土钝化膜的自修复作用、有机硅烷钝化膜和片状锌铝粉分层堆叠的物理屏蔽作用、锌和铝金属的牺牲阳极作用以及稀土钝化作用和缓蚀剂的缓释作用。     

送粉速率对等离子喷涂Mo2NiB2基金属陶瓷涂层性能的影响

采用大气等离子喷涂法在Q235钢基体表面制备Mo₂NiB₂基金属陶瓷涂层,研究了送粉速率(40～80 g·min^-1)对Mo₂NiB₂涂层硬度、结合强度、耐腐蚀性能的影响。结果表明：不同送粉速率下Mo₂NiB₂涂层主要由Mo₂NiB₂陶瓷相、MoNi₄合金相和MoB₂硬质相组成,在送粉速率为60 g·min^-1时涂层质量最佳;随着送粉速率的增大,Mo₂NiB₂涂层的硬度和结合强度先提高后下降,且均在送粉速率为60 g·min^-1时达到最大,分别为2 107 HV,29.23 MPa; Mo₂NiB₂涂层的耐腐蚀性能随送粉速率的增大而增强,在送粉速率为80 g·min^-1时达到最佳。     

磷化电梯钢丝绳的生产与使用

磷化电梯钢丝绳制绳钢丝经锰系或锌锰系磷化液处理得到耐磨磷化层,使用磷化钢丝捻制电梯钢丝绳,磷化膜与润滑脂的复合作用,可同时达到耐磨、减摩和提高耐蚀能力的综合效果,延缓钢丝表面微动磨损损伤和锈蚀的发生,从而大幅度延长使用寿命.阐述了钢绳失效过程及延长其使用寿命的技术原理,介绍了磷化电梯钢丝绳的生产制造技术,并对磷化电梯钢丝绳的使用情况进行了分析.     

再生碳纤维回收利用及其增材制造复合材料性能评价

为实现碳纤维增强树脂基复合材料废弃物高效、高质、环境友好型回收与再生碳纤维高值再利用,提出了热活化氧化物半导体回收碳纤维与再生碳纤维增强复合材料(rCFRP)增材再制造的工艺方法。通过电磁顺磁共振与红外光谱测试分析了回收原理,基于单因素实验研究了树脂基体分解率的影响因素以及显著因素对再生碳纤维结构、性能的作用规律,探究了再生碳纤维增强聚乳酸复合材料(rCF/PLA)的力学性能及其产品应用。结果表明,回收过程无液相产物,气相产物主要为CO₂、H₂O;树脂基体分解率与温度、时间呈正相关,O₂浓度及流量作用不显著,树脂基体分解率可达97.1%且再生碳纤维表面无积碳产生。再生碳纤维表面氧化与石墨结构刻蚀程度随温度升高而增加,在一定温度下,合理的处理时间可减小其表面氧化与石墨结构刻蚀程度。再生碳纤维的单丝拉伸性能与温度、时间呈正相关,其单丝拉伸性能可保持原碳纤维的99%以上。与聚乳酸相比,rCF/PLA的抗拉强度提高了7.47%,抗弯强度与模量分别提高了12.29%与52.4%;与原碳纤维增强聚乳酸复合材料相比,rCF/PLA的抗...     

虑及颗粒—基体摩擦行为影响的SiCp/Al切削仿真研究

摩擦系数是影响切削过程中切削力、切削热以及已加工表面形貌的重要参数。通过搭建力—热可控摩擦实验平台,探究温度—压力影响下SiC_p/Al切削过程中颗粒—基体两相摩擦行为。基于摩擦工件表面粗糙度与表面形貌,揭示了温度—压力影响机理。结果表明,温度—压力作用本质是影响SiC颗粒磨削深度;摩擦系数受压力影响较大,而温度、压力与颗粒自锐性三者的共同作用决定摩擦后工件表面粗糙度。考虑颗粒—基体摩擦行为影响的SiC_p/Al切削仿真模型能有效预测切削力,平均误差为3.28%;提高切削速度可有效改善SiC颗粒犁耕基体形成的三角形缺陷宽度,平均减少38.3%。该研究为进一步理解SiC_p/Al切削过程中的摩擦特性与提高仿真预测精度提供了理论基础。