高硅钢脱碳保护材料研究

以硅锰弹簧钢为例，研究了几种保护材料对其在加热时脱碳的保护作用。结果表明：当采用耐火泥与碳粉（比例为１０：６）制成的溶液，涂于钢表面可较明显地减少加热时产生的脱碳，同时易于轧制后的去除，提高了高硅钢的使用性能。     

用低碳钢制备表层铁素体金相显微试样

提出了一种用常规低碳钢代替工业纯铁制备铁素体金相显微试样的方法.阐述了铁素体、渗碳体、珠光体的组织特征.利用碳钢在无保护加热时表层易产生脱碳这一特点,使低碳钢脱碳后表层变为单相铁素体,从而获得了表面与工业纯铁效果相同的金相显微组织.     

U71Mn钢在氧气中高温脱碳实验研究

为了研究U71Mn重轨钢在氧气中的高温脱碳规律,对U71Mn重轨钢进行了氧气中950,1050,1150和1250℃等4个不同温度条件下的恒温30,60,90,120 min的加热,通过金相法检测了上述条件下的脱碳层深度,在考虑碳扩散和氧化后,进行了脱碳动力学计算.结果表明:在氧气气氛下,U71Mn钢在950～1150℃温度加热时,脱碳层深度随温度升高而逐渐增加,超过1150℃以后,脱碳层深度逐渐减小,1150℃时脱碳层深度最深.在950 ～1150℃,碳原子的扩散长度与加热时间的平方根成线性关系,扩散激活能为87.41 kJ/mol.     

氧探头氧势自动控制仪对炉气中氧势及碳势的控制

本文通过对金属及合金加热的防止氧化、脱碳的理论及氧探头工作原理的论述,推导出各种氧化物标准自由能与氧探头电势之间的关系,并通过氧化物标准自由能、温度、电势间关系图,可以轻而易举的确定金属及合金在保护气氛中加热时为防止氧化、脱碳、氧探头氧势自动控制仪予先给定的电势值。     

U71Mn钢在氧气中高温脱碳实验研究

为了研究U71Mn重轨钢在氧气中的高温脱碳规律,对U71Mn重轨钢进行了氧气中950,1 050,1 150和1 250℃等4个不同温度条件下的恒温30,60,90,120 min的加热,通过金相法检测了上述条件下的脱碳层深度,在考虑碳扩散和氧化后,进行了脱碳动力学计算.结果表明:在氧气气氛下,U71Mn钢在950~1 150℃温度加热时,脱碳层深度随温度升高而逐渐增加,超过1 150℃以后,脱碳层深度逐渐减小,1 150℃时脱碳层深度最深.在950~1 150℃,碳原子的扩散长度与加热时间的平方根成线性关系,扩散激活能为87.41 kJ/mol.     

短时高温加热淬火在45钢模具零件上的应用

通过对较大尺寸的45钢模具零件的900℃短时高温加热淬火试验及应用,证明在不进行加热保护的条件下,不仅可以最大限度地利用现有淬火加热设备,同时可以解决常规热处理过程中零件表面出现的氧化脱碳及变形开裂问题,缩短零件的热处理生产周期1/5以上,减少了保护工装费用,降低了热处理生产成本.     

氧探头氧势自动控制仪对炉气中氧势及碳势的控制

本文通过对金属及合金加热时防止氧化、脱碳的理论及氧探头工作原理的论述,推导出各种氧化物标准自由能与氧探头电势之间的关系,并通过氧化物标准自由能、温度、电势之间关系图,可以轻而易举的确定金属及合金在保护气氛中加热时为防止氧化、脱碳,氧探头氧势自动控制仪予先给定的电势值。本文还阐述了氧探头氧势自动控制仪的工作原理、结构特点及其在光亮热处理,渗碳处理等方面的应用。     

弹簧钢60Si2Mn脱碳敏感性实验室研究

研究了汽车用弹簧钢60Si2Mn的脱碳敏感性,分析了不同加热温度和不同保温时间下的该钢种的脱碳行为,为高线生产加热工艺制度提供了理论依据。     

准高温井式多用炉碳势研究

研究了在准高温井式多用炉中通入不同液化气量以及不同炉温下炉膛内气氛CO、CO2、O2的含量变化规律以及对被加热试样表面氧化脱碳的保护作用。     

脱碳深度对60Si2CrVAT弹簧钢疲劳性能的影响

研究60Si2CrVAT弹簧钢在不同加热温度、保温时间下的脱碳行为。结果表明,脱碳层厚度随着加热温度的升高、保温时间的延长而增加。淬火温度为860℃,保温时间为40 min时,脱碳层深度为0.06 mm;保温时间延长至640min时,脱碳层深度增加到0.30 mm。脱碳层厚度加深,则疲劳寿命降低。     

900℃加热后热喷涂FeCrAl/AlSi复合涂层组织变化

为开发一种经济可靠的高温防护涂层,采用电弧喷涂方法在低碳钢表面制备FeCrAl/AlSi复合涂层,并对复合涂层试件进行900℃温度下的2400h加热,以考察其高温氧化表现和微观组织变化.实验结果表明：复合涂层中抗氧化元素的相互配合很好地保护了基体金属.900℃加热3h,防护涂层表面以及内部的氧化物以Al2O3为主,涂层/基体界面两侧形成Cr元素的扩散带.经过2400h加热后,复合涂层外表面氧化物层增厚,涂层/基体界面原位生成铬的氧化物,界面基体金属一侧存在约200μm宽的Cr元素扩散带.     

爆炸喷涂Al2O3陶瓷涂层的摩擦磨损性能

爆炸喷涂是提高材料表面性能的表面喷涂技术之一.本文旨在通过表面喷涂提高45钢基体表面的耐磨性、耐冲击性等性能.采用爆炸喷涂方法在45钢基体材料上喷涂Al2O3陶瓷和团聚陶瓷涂层,在摩擦磨损试验机上进行Al2O3陶瓷涂层的磨损试验,X衍射仪测试涂层表面结构,JB/T7509—94铁试剂方法测试涂层的孔隙率.通过分析和比较45钢基材与爆炸喷涂Al2O3陶瓷涂层的摩擦磨损性能,实验结果表明,喷涂Al2O3陶瓷涂层可以改善基材45钢的耐磨损性能,延长其使用寿命.此外,研究发现,团聚Al2O3陶瓷涂层比Al2O3陶瓷涂层要更耐磨;而爆炸喷涂Al2O3涂层的质量要好于等离子喷涂和火焰喷涂Al2O3陶瓷涂层.     

中口径自动舰炮输弹簧失效原因分析

本文分析了双管57mm自动舰炮输弹簧的失效原因,工作查明该弹簧表面脱碳较严重,已构成热处理工艺缺陷;弹簧端环平面上钢印压痕深度超过钢丝表面缺陷允许尺寸,并构成加工缺陷;喷丸工艺不甚合理,效果不明显,其破坏属疲劳断裂,该弹簧在结构上属于不稳定型,本文对弹簧制造工艺提出了改进意见.     

具有剥离涂层缺陷低碳钢的阴极极化特性

为探索具有剥离涂层缺陷低碳钢的腐蚀规律与机理,以环氧树脂作为涂层材料,于实验室对Q235钢人为模拟制作了面积比例为4.91%的大块剥离涂层缺陷,采用交流阻抗技术研究了剥离涂层缺陷对Q235钢于w(NaCl)=3.5%的NaCl水溶液中的腐蚀特性和阴极保护效果的影响.试验结果表明,在较短的浸泡时间里,在阴极极化电位下涂层缺陷下方金属基体的腐蚀程度低于在自然腐蚀电位下的腐蚀程度;但在较长的浸泡时间里,阴极极化状态与自然腐蚀状态下金属基体具有相似的腐蚀程度及腐蚀特性,说明在电解质溶液大量浸入涂层后将使阴极保护的作用严重降低,而涂层下金属与电解质溶液间的缝隙腐蚀是导致阴极保护效果降低的主要原因.     

热喷涂HA复合涂层的组织分析

为了制备羟基磷灰石（HA）复合涂层,采用化学沉淀法制备羟基磷灰石粉末,对制备的超细粉末加入PVA溶液充分搅拌、干燥、研磨和过筛,制备出微米级、近似球状的、在等离子送粉器中容易流动的羟基磷灰石粉末.利用等离子喷涂和电弧喷涂的复合喷涂方法制备出羟基磷灰石不锈钢复合涂层和氧化铝不锈钢复合涂层,并通过扫描电镜分析了涂层的组织形态.结果表明,羟基磷灰石粉末比重很轻,不易进入等离子弧中心而被融化,等离子弧将羟基磷灰石粉末加热并载入电弧喷涂气流中,由不锈钢雾化液滴一并打在基体上形成复合涂层.对于氧化铝/不锈钢涂层和复合涂层,2种粒子虽然分布不均匀,但却获得了良好的冶金结合.     

Preparation and Properties of Anti-oxidation Inorganic Nano-coating for Low Carbon Steel at an Elevated Temperature

A new kind of anti-oxidation inorganic nano-coating for the common low carbon steel was prepared. It included magnesite mineral, metallurgic dust and silicate adhesive as the main raw materials. The nano-coating could be sprayed directly onto the low carbon steel slab even though with hot surface as far as under 1000 ℃ . And at the same time, a compact thin nano-film was formed, and the film would inhibit the oxygen into the interface of the steel body and decrease the loss of weight because of oxidation. The loss was decreased by about 60% or more. The properties and mechanism of oxidation resistance of the coating were discussed through XRD, TG-DTA and SEM. The experimental results show that many reactions would happen among the companents of the coating and then many microspheres with the size of 80- 100nm generated in the system. By using the heat of the steel body, the silicate adhesive would interact with the microspheres, and the other components of the coating would be soft and sintered so that when the coating was sprayed onto the suface of the steel slab , the intact and compact film could be formed and adhesive with the steel body. Besides the special properties of anti- oxidation, the coating could prevent the volatilization of microelement in the steel such as silicate and carbon at a high temperature. So it can improve the quality and output of steel with this new kind of nano-coating.     

热浸渗法制备Si3N4陶瓷覆层初探

在钢铁材料表面改性的基础上，提出了反应生成Ｓｉ３Ｎ４陶瓷覆层的思想。热力学及Ｘ－Ｒａｙ衍射分析表明，通过热浸渗技术可在碳钢表面制备性能优异的Ｓｉ３Ｎ４陶瓷覆层。     

Ni—Cu—P镀层在氢氟酸溶液中的耐蚀性研究

为了改善20R钢在氢氟酸介质中的耐蚀性,采用化学镀技术在该材料表面制备了Ni—Cu—P三元合金镀层。通过金相显微镜和X射线衍射观察和分析了镀层的表面形貌和组成,通过浸泡法、电化学系统测试了20R钢和镀层在氢氟酸溶液中的腐蚀性能。结果表明：Ni—Cu—P镀层能顺利地在20R钢表面发生沉积,镀层光滑、致密、无裂纹,阻隔了氢氟酸与20R钢的直接接触。镀层在氢氟酸溶液中更容易发生钝化,具有一定的耐蚀性能。     

304N不锈钢表面电弧喷涂复合涂层高温氧化防护机制

为了延长奥氏体不锈钢部件在高温环境下的工作寿命,采用电弧喷涂方法在304N不锈钢表面制备45CT/Al复合涂层,对复合涂层试件进行1 100℃×350 h的连续氧化实验,考察其高温氧化行为,通过研究复合涂层的微观组织变化,探索其高温防护机制.实验结果表明,复合涂层以两种方式为304N不锈钢基体提供有效的高温氧化保护.一方面保证在涂层体系中具有足够的Al、Cr元素,在涂层外表面形成以Al2O3为主的氧化物防护层,阻止氧化介质的向内侵入;此外,在复合涂层下的基体金属中形成层状分布的AlN扩散阻挡层,延缓复合涂层体系中Al、Cr抗氧化元素的质量分数减少,使复合涂层保持持久的高温氧化防护能力.     

厚大型铸钢件防粘砂涂料的研制与应用

分析了厚大型铸钢件粘砂的机理，通过实验研究了可以替代铬铁矿砂的防渗透粘砂铸造涂料．实验表明，该涂料具有悬浮性高，刷感好，强度高的特点，不仅能起到防钢水渗透粘砂作用，提高铸件表面质量，而且由于取代了铬铁矿砂面砂工艺，简化了操作，降低了成本．