材料科学基础虚拟实验教学

讨论了虚拟实验技术在材料科学基础课程实验教学中的应用,探索了基于建模、仿真技术的课程实验仿真平台开发和基于网络技术的实验教学管理平台构建,可以直观展示实验原理,模拟工程现场情境,增强学生互动参与,实现远程自主学习,进而提升实验教学效果。     

镁合金表面再制造AlCoTi非晶涂层组织及力学性能研究

采用高速电弧喷涂技术在AZ91镁合金表面制备了高非晶含量AlCoTi涂层,研究了涂层显微组织、力学性能、摩擦磨损及电化学腐蚀性能。结果表明,涂层呈典型的层状结构,其结构紧凑,与镁合金基体结合良好,孔隙率约为1.63%。涂层的组织主要由非晶相、纳米结构的α-Al和Al3Ti相组成。相比于AZ91镁合金,AlCoTi非晶涂层具有更高的显微硬度和耐磨性能：涂层的显微硬度约为511.3Hv0.1,远高于AZ91镁合金(62Hv0.1);在相同的磨损条件下,非晶涂层相对耐磨性约为晶体结构AZ91镁合金的3.9倍,其主要磨损机制为脆性剥落。在0.6 mol/L NaCl溶液中,非晶涂层自腐蚀电位、自腐蚀电流密度和电荷转移电阻分别为-0.696V、0.741 8μA/cm²和33 660?·cm²,明显优于AZ91镁合金的-1.392V、769.3μA/cm²和1 914?·cm²。通过对镁合金表面不同防护涂层的电化学腐蚀性能和显微硬度比较分析,本研究为镁合金提供一种低成本、高性能的涂层材料及再制造关键技术。     

超声振动下铁基合金微观组织及性能研究

分析了铁基合金超声焊接工具头的失效原因。通过系列工艺实验，借助扫描电镜、显微硬度计等设备，对不同工艺处理后的微观组织和性能进行了综合分析及实际工况测试。确定了适合于铁基合金超声工具头使用的最佳微观组织。     

基于多层网络的Q系列PLC通信系统设计

为实现对工业现场的实时在线远程监控,针对三菱Q系列PLC设计了一种多层网络控制系统,给出了不同网络层次之间的通信系统设计方案。多层控制网络由现场控制层、中间决策层和远程管理监控层构成,各层分别采用CC-Link现场总线、MELSECNET/H网络和以太网进行通信,层与层之间设计了专门的通信模块。以Q系列PLC为例,给出了系统的软硬件设计方案,基于MCGS组态软件在线调试结果显示整体通信系统运行良好,有效解决了信息冗余和丢包现象。     

电子束重熔对熔丝沉积钛合金表面组织及性能的影响

目的 通过表面重熔处理解决沉积钛合金固有组织引起的表面磨损不均及摩擦不稳定的难题,以拓宽沉积钛合金的应用领域。方法 采用电子束重熔工艺对熔丝沉积Ti6Al4V钛合金表面进行改性处理。利用体式显微镜、光学显微镜、X射线衍射仪等分析重熔前后钛合金表层的宏观形貌、显微组织及物相组成变化,运用纳米压痕仪及摩擦磨损试验机考察重熔层的表面纳米力学性能及耐磨性能,并采用三维光学轮廓仪及扫描电子显微镜观察磨损形貌特征。结果 经电子束重熔处理后,熔丝沉积钛合金沉积方向表面组织由不均匀的α+β组成的网篮组织及魏氏组织转变为均匀分布的细针状马氏体(α’)。重熔处理试样表面纳米硬度均匀,且得到明显提升,达3.8 GPa,相较于未重熔试样提高了15%以上,表现出较高的硬弹性。重熔层具有稳定的摩擦系数和较优的耐磨性,其平均摩擦系数为0.45,磨损率为3.59×10^-13 mm³/(N·m),相较于未重熔试样,分别降低了19.6%和22.1%,其磨损机理以磨粒磨损、氧化磨损及粘着磨损为主。结论 电子束重熔工艺能够有效改善熔丝沉积钛合金沉积方向的表面组织均匀性,可获得优异的...     

激光织构化表面MoS_2薄膜的减摩抗磨性能

采用多弧离子镀结合低温离子渗硫技术制备了织构化Mo S2薄膜,借助扫描电镜及X射线能量色散谱仪对其形貌及组成进行了表征,利用往复摩擦磨损试验机研究了其与激光表面织构的摩擦学协同效应,并基于磨损表面的形貌及组成分析,探讨了其润滑抗磨机理。结果表明:Mo S2薄膜主要由球形或近球形颗粒组成,结构较为均匀致密,与激光织构具有良好的协同减摩抗磨作用。相对单一的Mo S2薄膜而言,织构化Mo S2薄膜能使摩擦系数及上下试样磨损率分别进一步降低约27.5%、21.2%和52.6%。表面织构因其"微观动压"及"机械捕捉"效应,能够促进Mo S2颗粒的二次释放和重新转移并铺展形成低剪切强度的保护层,进一步降低摩擦磨损。     

铁素体-珠光体型非调质钢强韧化技术研究进展

因省去了淬火、回火工艺,非调质钢具有节约能源资源的特点,使其受到广泛关注,在汽车工业等领域具有很大的应用潜力。从成分优化设计、控锻控冷技术及热处理技术等方面系统阐述了铁素体-珠光体(F-P)型非调质钢强韧化技术的国内外研究概况,重点探讨了控锻控冷技术对组织细化、碳氮化物及晶内铁素体(IGF)析出行为的影响,并对其强韧化技术研究的前景进行了展望。