超音速火焰喷涂NiCr/Cr_3C_2-BaF_2·CaF_2层的结构与性能

为了提高刷式密封系统跑道的高温耐磨性能,在1Cr11Ni2W2MoV钢表面超音速火焰喷涂了NiCr/Cr3C2-BaF2.CaF2涂层。用扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)研究了涂层的微观组织与成分,采用拉伸试验及高温摩擦磨损试验机测试了涂层的结合性能。结果表明:以NiCr/Cr3C2作为过渡层可有效增强BaF2.CaF2涂层与钢材的结合性能,避免了涂层的整体剥落;在800℃高温气氛中,NiCr/Cr3C2-BaF2.CaF2涂层表面形成了自润滑膜,有效地降低了摩擦系数,表现出优良的耐磨性能。     

试验条件对2Cr13钢不同处理状态冲蚀磨损抗力影响的试验研究

2Cr13钢不同处理状态冲蚀磨损试验结果表明,在石英砂冲击时,磨损率为冲击速度的指数关系,速度指数在1.5～1.9范围变化;以20°和70°冲角下的磨损率来衡量,调质态为典型的延性型,氮化态为典型的脆性型。四种处理状态的磨损率随磨料硬度的增高呈现不同的变化,并不全是随磨料硬度的增高而增加;除磨料硬度对磨损有影响外,还需顾及磨料其它特性所造成的影响。冲蚀磨损抗力高低的排队是,玻璃砂冲击时为氮化、淬火、回火、调质;石英砂冲击时则恰好相反。     

井口除砂器抗冲蚀性能评价分析

含砂天然气对井口除砂器部件会造成严重的冲蚀进而降低开采效率,并且留下安全隐患。针对除砂器关键部件冲蚀严重的问题,从冲蚀角度和热处理2个方面研究其关键部件的耐冲蚀材料42CrMo、45钢、2Cr13、20CrMnTi和H13(4Cr5MoSiV1)的抗冲蚀性能。首先搭建冲蚀试验平台进行了冲蚀模拟试验,其次利用扫描电镜观察靶材冲蚀后的微观形貌,探讨冲蚀磨损机理。结果表明：当冲蚀角在30°～90°时,冲蚀率随冲蚀角的增加而减小;并非所有材料经热处理都能提高抗冲蚀性能;调质状态的2Cr13的抗冲蚀性能最优;调质状态的2Cr13、45钢和出厂状态的H13倾斜冲击时磨损形式以切削为主,垂直冲击时磨损形式为磨料冲击使靶材发生塑性变形而脱落为主。本试验为除砂器耐蚀件选材提供了参考。     

金黄色黄铜表壳的生产

用以下方法由黄铜生产金黄色表壳:(1)经切削加工和/或冲压黄铜材料成形表壳。(2)在表面镀镍,然后镀铬。(3)用离子镀膜法在镀铬表冒上形成金黄色氮化钛涂层。     

等离子熔覆Cr7C3/γ-Fe金属陶瓷复合材料涂层的组织与耐磨性研究

以Fe-Cr-C合金粉末为原料,采用等离子熔覆技术,在调质C级钢表面制得以原位生成初生相Cr7C3为增强相的新型陶瓷复合材料涂层.利用光子显微镜(OM),扫描电镜(SEM),X射线衍射(XRD)和能量色散谱(EDS)等分析了涂层的显微组织,并在室温干滑动磨损及二体磨料磨损条件下测试了该涂层的耐磨性能.结果表明,涂层组织包括Cr7C3增强相和γ-Fe固溶体与少量Cr7C3构成的共晶;由于Cr7C3/γ-Fe快速凝固复合材料涂层组织细小、均匀,在滑动磨损过程中不易与对偶件黏着、在磨料磨损过程中具有很高的抗切削抗剥落能力,因而在干滑动磨损及二体磨料磨损条件下涂层均具有优良的耐磨性能.     

铬和铬磷保护层对钻头耐磨性的影响(译文)

在金属的切削过程中,工具的切削部分总要伴随产生剧烈的磨损,尤其在切削难于加工的高合金的钢材和合金时更为严重。在金属加工工业中,广泛采用各种对切削工具耐用性和切削过程有良好效果的处理方法来提高工具的耐磨性(1～3)。诺治契尔卡斯克综合技术学院切削实验室采用P18高速钢钻头(直径14毫米),经化学酸洗后施镀以铬或铬磷层,以之进行耐磨性试验。钻头后面的刃磨,是把钻头夹在特殊的夹具中,在3A64M万能工具磨床     

含磨粒润滑条件下3Cr13涂层加速磨损机理研究

提出3Cr13涂层加速磨损失效新的实验方法.采用该方法在MM200摩擦磨损试验机上,对高速电弧喷涂3Cr13涂层在含SiO_2磨粒的润滑条件下磨损失效开展了加速磨损试验,通过对比分析扫描电镜照片筛选合适的磨粒颗粒,并分析SiO_2磨粒加速涂层磨损可能的机理.结果表明:适合3Cr13涂层的加速磨损试验的磨粒粒度为微米级,通过磨损表面照片得出了磨粒在润滑条件下对涂层加速磨损作用主要表现为:微观切削、挤压和磨粒的聚集.     

热处理对真空熔覆Co基合金涂层疲劳性能的影响

采用真空熔覆法制得钴基合金-碳化钨复合涂层材料,按照45钢热处理工艺对合金涂层进行正火和调质处理,并借助扫描电子显微镜、X射线衍射仪等先进的测试手段对涂层的组织结构和表面形貌进行观察分析。应用疲劳试验机对不同热处理后钴基合金涂层进行弯曲疲劳试验,结果表明:Co基合金涂层在正火处理后的弯曲疲劳强度大大提高,比熔覆状态合金涂层高150～200MPa左右,在高周疲劳时比正火45钢的疲劳强度高80MPa左右;Co基合金涂层在调质处理后,其S-N曲线与调质45钢的S-N曲线相交,低周疲劳时,合金涂层的疲劳强度大于调质45钢试样,在高周疲劳时,合金涂层的疲劳强度小于45钢试样;调质处理涂层的疲劳强度比熔覆状态涂层高160～220MPa左右。     

26种镍基和钴基合金的相对热疲劳抗力

本试验大钢采用流态床加热和冷却技术以比较所测得的26种镍基和钴基合金的热疲劳抗力。这些合金包括19种铸造和2种锻造的镍基合金以及5种铸造的钴基合金。其中5种铸造镍基合金呈定向结晶的多晶组织。本研究还包括三种扩散涂层和一种蒸气沉积包复涂层。为了评价各种材料的热疲劳抗力采用相同几何形状(双楔形)的试样和相同的试验条件。试样分组用两个床温分别为1088℃和316℃(1990°—600°F)的流态床进行热循环;在每个床内,每次浸放的时间均为8分钟。有些材料也在两个床温都升高42℃(75°F)的条件下进行了试验。按照NASA Lewis研究中心的合同,这些试验系由伊利诺斯学院的工艺研究院进行。以试样边缘出现起始裂纹所需的循环数作为该试样热疲劳抗力的尺度。此外,还在所选定的温床条件下比较了它们的氧化性能和某些机械、物理性能。把所研究的合金和涂层组成35种组合,在相同试验条件下其热疲劳抗力的变化范围为低于25次到12,500次循环。呈定向结晶的多晶组织的合金具有最长的热疲劳寿命。涂层在所有情况下都提高了基体合金的热疲劳抗力。定向结晶并带RT-XP涂层的NASA TAZ-8A合金是热疲劳抗力最高的合金涂层组合。它的热疲劳寿命几乎是居第二位的合金-涂层组合的两倍。此外,定向结晶的TAZ-8A和加RT-XP涂层有着极好的氧化抗力,在循环1,500次后(加热750小时)几乎没有重量变化。     

面向石墨模具精密加工的金刚石涂层结构及性能

金刚石涂层具有接近天然金刚石的超高硬度及耐磨性,被认为是精密加工石墨模具的理想刀具涂层材料.金刚石涂层与刀具基体间的结合力及涂层表面状态是高速干式切削加工质量及效率的关键,金刚石涂层前处理过程控制及涂层工艺是影响金刚石涂层刀具综合性能的重要因素.本工作基于热丝化学气相沉积技术,采用酸-碱-酸三步法对硬质合金材料进行前处理,在涂层沉积过程中采用大气流量及高炉压沉积工艺在刀具基体表面沉积金刚石涂层.采用扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、拉曼光谱(Raman)、X射线衍射光谱(XRD)对涂层微观结构及物相结构进行分析表征,利用纳米压痕仪对金刚石涂层硬度进行测试,利用喷砂试验测试金刚石涂层的抗冲刷性能,利 用石墨模具切削试验表征金刚石涂层刀具的切削性能.结果表明,金刚石涂层呈典型八面体结构,涂层与基体紧密结合、无明显孔隙,金刚石涂层刀具表面粗糙度为157 nm,sp3键含量大于98％,(涂层硬度大于90 GPa),涂层沿(111)面择优生长,抗冲刷时间大于150 s(0.5 MPa,120目),涂层刀具高速切削石墨模具2 h后,被加工面表面粗糙度小于1 μm,达到进口刀具水平.切削完成后刀具前刀面出现少量崩缺,前刀面磨损是此类刀具加工石墨模具的主要磨损形式.