重熔时间对热喷焊件疲劳寿命及磨损性能的影响

采用粉末火焰喷焊技术制备了以40Cr为基体,Ni60A镍基自熔性合金粉末为涂层材料的试样,利用疲劳试验机及摩擦磨损试验机研究了经不同重熔时间处理后试样的弯扭疲劳寿命及耐磨损性能,并采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)、显微硬度计及非接触三维表面轮廓仪对涂层的磨损形貌、组织成分、表面硬度进行了分析.结果表明:合理的重熔时间长度为10 min.当重熔时间合理时,热喷焊件弯扭疲劳性能最强、涂层表面硬度最高、耐磨损能力最强.当重熔时间长度不合理时,涂层中Cr元素的偏析、SiO2颗粒物的生成等因素均显著影响了涂层的微观组织结构,降低了涂层件的疲劳寿命及耐磨损能力.     

LY12铝合金微弧氧化涂层组织结构对基体疲劳性能的影响

在硅酸盐体系电解液中于铝合金表面制备出不同厚度的微弧氧化涂层,研究涂层厚度对基体疲劳寿命的影响,并揭示疲劳损伤机制.采用XRD、SEM、EDS等分析手段分析涂层的物相与组织结构.用810 Material Test System 疲劳试验机评价涂层试样的疲劳寿命.结果表明,铝合金微弧氧化涂层主要由γ-Al_2O_3和a-Al_2O_3组成,涂层内层致密,表面多微孔.随氧化时间延长,涂层厚度增大,但表面粗糙度增加.疲劳测试结果表明,微弧氧化涂层会降低基底铝合金的疲劳寿命,涂层厚度增加,疲劳寿命下降显著.相对于基体铝合金,涂层厚度为10,18,30 mm的试样,疲劳寿命分别下降了4.4%,8.5%,32.2%.疲劳断口分析认为,涂层局部过度长入基体产生缺陷部位,在循环载荷作用下,容易产生应力集中,从而萌生疲劳源,使铝合金的疲劳寿命下降.     

不同重熔条件下热喷涂柱塞件的疲劳性能分析

为了延长“柱塞”的使用寿命,采用与“柱塞”相同的基体及涂层材料,应用火焰热喷涂方法制作了4种不同时间长度(2、5、10、12 min)的重熔处理试样,进行了弯扭疲劳试验,用SEM及EDX研究了涂层微观组织与性能.结果表明,当重熔时间过短时,涂层中镍粉大多没有完全熔融依然呈颗粒状,涂层内聚力及与基体结合力均不强,疲劳寿命较短.当重熔时间过长时,涂层中Si与O发生化学反应生成SiO2颗粒,成疲劳裂纹源,且保温时间越长,颗粒越大,疲劳寿命越低.在考虑小试样对大构件性能影响的基础上,确定了柱塞件的合理重熔保温时间,使柱塞的使用寿命得以显著提高.     

Ni60合金粉末炉内重熔工艺及耐磨性研究

目的 获得45钢表面重熔Ni60粉末的最佳重熔工艺,以期提高涂层的耐磨性能.方法 在Ni60合金粉末中加入A型、B型两种胶,滴入适量酒精,制作Ni60预制涂层;采用预粘接法+炉内重熔二步法工艺,在45钢表面重熔镍基合金涂层,通过金相组织实验、显微硬度实验,分别研究重熔温度对所得试样基体至涂层组织形貌和显微硬度的影响,讨论温度对所获试样基体至涂层组织与耐磨性的影响.结果 重熔温度达到1000℃、1100℃时,基体与涂层形成机械咬合的组织形态;1200℃时,基体与涂层形成机械咬合与冶金结合相结合的组织形态,涂层中硬化相数量增多,大小、分布均匀,缺陷最少.1100℃重熔所得涂层的平均显微硬度最高,达到496 HV;1200℃重熔所得试样分界线处的平均显微硬度最好,达到389.7HV,且该温度下所得试样的硬度曲线分布最有规律.结论 45钢基体表面重熔Ni60合金粉末,重熔温度为1200℃时,可有效改善涂层与基体的结合方式,获得机械结合与冶金结合的组织形态;此温度下,涂层组织均匀、细密,试样硬度分布有规律、波动不大,耐磨性最好.     

（Ti，Al）N涂层对不锈钢基材疲劳性能的影响

采用多弧离子镀技术在马氏体不锈钢1Cr11Ni2W2MoV表面分别沉积Ti70Al30N及梯度（Ti,Al）N涂层.涂层试样的疲劳试验在旋转弯曲疲劳实验机上室温下进行,研究了涂层试样与基体材料的疲劳强度、寿命及疲劳断裂机理.结果表明：施加Ti70Al30N涂层样品与梯度（Ti,Al）N涂层样品的条件疲劳极限较1Cr11Ni2W2MoV不锈钢基材的疲劳极限分别提高约7%及8%;施加涂层提高不锈钢基材疲劳寿命的原因主要在于Ti70Al30N涂层与梯度（Ti,Al）N涂层中的残余压应力作为滑移变形的阻力可阻碍疲劳裂纹的萌生与扩展.     

热喷涂Ni60和Ni25涂层组织及性能研究

为了研究热喷涂涂层的组织结构和工艺性能,以45钢为基材、Ni60和Ni25为涂层材料分别制备出Ni60和Ni25喷涂层。对涂层表层组织及横截面组织进行金相观察,可以很直观地看出,热喷涂层表面呈现熔融平铺状的颗粒,横截面组织形态为层状结构,颗粒之间相互堆叠,且涂层组织致密;对Ni60和Ni25涂层进行一系列的测试,如硬度测试、结合强度测试、耐热疲劳试验以及耐磨性试验。结果表明,热喷涂Ni60和Ni25涂层具有硬度高,耐磨性好,与基体结合牢固等优良性能。     

WC颗粒增强Ni基合金涂层的组织与性能

利用氧-乙炔火焰喷涂＋激光重熔的方法，在低碳钢表面制备Ni60＋20％（wt）WC合金涂层。利用扫描电镜（SEM）和X射线衍射仪（XRD）对涂层进行了组织和相结构分析，测试了涂层的显微硬度、耐磨性能及抗热疲劳性能，并用钨极惰性气体保护焊对涂层作了焊接性试验。结果表明，经过激光重熔的涂层组织为γ-Ni基体上分布着Ni3B、CrB、Cr23C6等硬质相，它们和未熔的WC颗粒构成了丰富的耐磨相，增强的Ni基合金涂层，显示了良好的耐磨性和抗热疲劳性，并可进行焊接。     

WC涂层对40Cr密封体材料抗磨损性能的影响

密封体材料在服役工况下易因磨损、腐蚀损伤而导致密封失效。采用在密封体表面制备耐磨涂层的方法可有效提高密封体的耐磨性能。本研究选用40Cr钢为密封体基体材料,WC陶瓷和Ni60+WC陶瓷为涂层材料,采用等离子喷涂的方法制备涂层材料,测试了涂层厚度、硬度,分析了涂层与基体材料的界面结合特性,对基体材料和涂层材料进行了两体磨损试验,分析了试验材料的磨损机理。研究结果表明:WC涂层和Ni60+WC涂层表面硬度高,涂层厚度均超过1 000μm,且与基体间结合良好;与基体40Cr相比较,两种涂层在销盘磨损试验中因高硬度WC陶瓷的存在表现出良好的耐磨性,WC涂层磨损抗力是40Cr基体的1.9倍,Ni60+WC涂层磨损抗力是40Cr基体的2.5倍,且Ni60+WC涂层因含金属Ni致使涂层脆性降低,耐磨性最优。     

Cr12MoV钢表面激光熔覆多层Ni基合金涂层的组织及性能

使用脉冲Nd:YAG激光器在Cr12MoV模具钢表面熔覆了Ni20Cr和Ni60A多层Ni基合金耐磨涂层,并使用X射线衍射仪、扫描电镜及能谱仪分析了涂层的物相和显微组织。同时运用显微维氏硬度计以及高速往复摩擦磨损试验机对比分析了涂层与基体的硬度及耐磨性。结果表明,采用Ni20Cr作为打底层的多层Ni基合金涂层,能有效改善涂层与基体的冶金结合,大大减少涂层中的裂纹、气孔等缺陷。涂层表面物相主要为g-(Fe, Ni)、FeNi₃、BNi₃、Cr₃C₂以及Ni-Cr-Fe;涂层底部至表面的组织为胞状树枝晶、柱状树枝晶、择优生长树枝晶以及等轴树枝晶。Ni60A涂层大大提高了Cr12MoV模具钢的表面硬度,涂层表面显微硬度最高可达到1000 HV0.2,是基体的1.6倍。Ni60A涂层耐磨损性能明显优于基体,较基体提高了2.0~3.3倍。在Cr12MoV模具钢表面激光熔覆多层Ni基合金涂层后,形成了Cr₃C₂、Ni-Cr-Fe等硬质相,可有效提高其表面的硬度和耐磨性,起到降低模具在使用过程中因摩擦磨损而报废的概率,从而进一步延长模具的使用寿命。     

热喷涂层碳弧重熔处理

用自制的碳弧重熔设备,对喷涂在A3钢表面的Ni60和Fe60自熔合金涂层进行重熔处理。结果表明：碳弧重熔处理对基体的热影响小,熔敷层均匀致密;用此工艺可对大面积涂层进行重熔处理。分析了熔敷层的组织结构和相组成。     

Prospects of the Use of Synergetic Approach to Solution of Problems of the Science of Nanomaterials

A synergetic approach to solution of problems of self-controlled synthesis of nanostructures and creation of self-organizing nanotechnologies is considered in connection with the superproblem of creation of materials with functional properties resembling those of biosystems. __________ Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 7, pp. 55 – 61, July, 2005.     

Kinetics of the oxidation of metals — Influence of self-diffusion of metal

The importance of the self-diffusion of a metal during its oxidation by a gas is treated for the cases of nonstoichiometric oxides having either interstitial cation or cation vacancies. We have established a general relationship for the reaction rate when a mixed diffusion process occurs. From this relationship, we have shown that the pressure dependence can be different, according to whether the rate-determining process is the self-diffusion through the metal or through the product.     

Features of formation of the structure in production of blanks of disks of heat-resistant nickel alloys

Conclusions To provide a high level of mechanical properties in wrought blanks of cast ÉP741NP and ÉP962 alloys it is necessary to form controlled structures. A necklace-type structure formed in homogenizing isostatic treatment, subsequent thermomechanical working including alternation of the operations of deformation in the (+)-area and recrystallization anneals, and final heat treatment is preferable. The temperature conditions of all stages of thermomechanical working are strictly controlled, especially the final operation of deformation and heating for hardening. To eliminate hardening cracks and distortions it is necessary to use molten salts at t=600°C as quenchants. The use of multiple production operations makes it possible to significantly reduce the structural inhomogeneity related to inhertance of the original dendritic structure. However, the structure of the final semifinished product is nevertheless characterized by a difference in occurrence of the processes of polygonization and recrystallization between the former dendritic cells and the interdendritic spaces in deformation and heat treatment.To obtain structurally homogeneous blanks for gas turbine engine parts it is necessary to use basically new methods of remelting such as vacuum double electrode remelting and electron beam remelting with an intermediate vessel.Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 12, pp. 25–29, December, 1991.     

Ab-initio calculation of enthalpies of formation of intermetallic compounds and enthalpies of mixing of solid solutions

A large number of ab-initio calculations of energies of formation of intermetallic compounds have been performed in the last 15 years. The currently used methods are listed. The paper presents a review of the aluminium based compounds which have been studied. Comparisons of calculated and experimental enthalpies of formation are provided for aluminim-3d and-4d transition metal alloys at equiatomic composition. The modelling of the enthalpies of mixing of solid solutions based on a given lattice is described.     

试论洋务派教师聘任的思想

洋务派在洋务学堂的办学活动中,为了解决西学专业学科的教学困难,采用了聘请外籍教师的应急措施.他们以真才实学,合同制管理作为主导思想,并认为这种解决师资的途径只是权宜之计,并非久远.从客观上看,洋务派的教师聘任思想有深刻的历史影响.     

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.     

Mechanism of Nucleation of Precipitates of Carbides of Refractory Metals Under Hot Rolling of Automotive Sheet Steel

Metal Science and Heat Treatment - The problem of formation of properties in microalloyed sheet steels is considered. The cause and the possible mechanism of precipitation of carbides of refractory...     

燃煤机组锅炉烟气脱硝灰中氨含量测定

NOx是大气环境的主要污染物之一,其主要来源为火力发电机组。依靠低氮燃烧技术,远达不到排放要求。选择性催化还原脱硝(简称SCR)技术是目前效率最高、最成熟、应用最广泛的电厂烟气脱硝技术。目前,在线氨逃逸监测技术存在诸多问题,影响了氨逃逸监测数据的准确度和稳定性。在燃料种类、炉膛结构、受热面布置、过量空气量、炉膛气流分布以及脱硝催化剂类型等条件确定的情况下,控制好氨加入量及其逃逸量是保证NOx脱除率的关键所在。燃煤锅炉除尘飞灰氨含量可侧面反映脱硝氨逃逸率的状况。根据国外的文献报道,正常情况下,电除尘灰中氨含量一般在50mg/kg-100mg/kg范围内。由于国内尚无灰中氨含量的测定方法,亦无脱硝运行对飞灰含氨量影响的数据积累。本文通过大量试验,确定了灰中氨溶解条件(如溶解时间、搅拌状态、灰水比、灰样量及其稳定性等),制定了灰中氨含量测定方法。