金属快速凝固的非平衡超急速传热模型

运用非Fourier传热理论建立了金属快速凝固过程中的非平衡传热理论模型，包括非Fourier方程的建立、传热与相变模拟，模拟计算表明：（1）在溅射激冷条件下，界面换热系数越大，界面冷却速度和移动速度也越高。在界面换热系数相同时，计算得到的界面冷却速度随着固－液界面高度的提高呈现先上升而后下降的变化趋势；计算得到的冷却速度值明显小于Fourier定律的计算值。（2）在激光加热条件下，计算的界面移动速度在凝固开始时先急剧增加，然后渐趋平稳，计算还表明，金属的过热及过冷度与其热物性相关。     

On the induction plasma deposition of tungsten metal

The central particle injection and long residence time characteristics of induction plasma have given rise to the complete melting of tungsten particles injected into an Ar- H₂ plasma under soft vacuum conditions. The influences of process variables such as power level, chamber pressure, and spray distance on splat morphology, apparent density, and deposition efficiency have been studied. Dense tungsten deposits with no oxidation have been obtained. Scanning electron microscopy (SEM) micrographs reveal a well-flattened lamellar structure in deposits. Radiative cooling is observed to play a significant role in the plasma spraying of this refractory metal.     

硼铸铁缸套激光表面熔凝组织和性能的研究

为了提高硼铸铁缸套的耐磨性能，对硼铸铁气缸套进行激光熔凝处理。利用扫描电子显微镜观察了激光熔凝处理后的显微组织。利用显微硬度计检测了激光熔凝组织的显微硬度，同时进行了以GCr15钢标准环为配副的环块磨损试验。研究结果表明，硼铸铁经激光熔凝处理后得到了共晶莱氏体 马氏体组织，而且激光熔覆层厚度可控，组织和性能稳定，熔凝强化表层显微硬度达到800-1200HV0.2。磨损试验结果显示，激光熔凝处理后，磨损截面积比未处理的试样减小了44.4%，从而表明激光熔凝处理是提高硼铸铁缸套耐磨性能的有效手段。     

表面感应淬火对45钢滚动磨损特性的影响

针对传统热处理后45钢耐磨性较低的缺点,研究了正火 表面感应淬火热处理后45钢相对ZG31Mn2Si摩擦副的滚动磨损特性和磨损机理.测试了试验载荷、材料硬度与磨损失重的关系,采用扫描电镜分析了感应淬火热处理后不同硬度45钢的磨损形貌及变化规律.结果表明:当载荷恒定,磨料硬度Ha大于被磨材料45钢硬度Hm时,45钢随着感应淬火后自身硬度的提高,耐磨性明显提高,为硬磨料磨损;Ha＜Hm时,随着材料硬度的提高,磨损量变化很小,为软磨料磨损;其滚动磨损机理随着表面感应淬火后硬度的升高由塑变磨损转变为犁沟磨损.     

Thermoelastoplastic and Residual Stress Analysis during Induction Hardening of Steel

A theoretical model was developed to predict the thermoelastoplastic and residual stresses developed in a round steel bar during induction hardening. For numerical analysis, a quasi- static, uncoupled thermoelastoplastic solution based on the hyperbolic sine law of Tien and Richmond was formulated. The properties of the material were assumed to be temperature dependent. The phase transformation was considered in the numerical calculation, and the results were compared with the case where phase transformation is avoided. The cylinder was heated rapidly; once the temperature of the outer surface exceeded the transformation temperature, the cylinder was rapidly cooled. Accordingly, in the numerical calculation, only the area at the vicinity of the outer surface was assumed to transform to martensite. The results showed that the compressive residual stresses at the vicinity of the outer surface were considerably higher than the tensile stresses at the center.     

国产中频加热电源装置在管端加厚机上的应用

宝山钢铁股份有限公司钢管分公司管端加厚机的管端局部加热装置原采用德国提供的中频感应加热电源装置,因长期运行致使其性能老化,不能满足生产要求,现已采用国产装置替代。介绍了该国产装置的组成、特点及控制回路原理。实践证明,国产装置同样具有稳定可靠、控制精确、保护功能齐全等特点。使用该国产装置已取得较好的经济效果。     

轴承套圈的中频感应加热淬火

试验了GCr15钢轴承套圈的中频感应加热淬火工艺，确定了中频感应加热淬火的各种参数和加热时间。结果表明，淬火后硬度达到62～65HRC，淬硬层深度＞2．5mm，能满足生产技术要求。     

等离子-激光复合制备NiCrAlY-Al2O3层的抗氧化性研究

研究了等离子-激光(plasma spraying and laser remelting,PS&LR)复合制备NiCrAlY-Al2O3层的抗氧化性能.Al2O3的加入量为(质量分数,%)10～30,粒度分50～75μm和0.31μm两种.1000℃、1050℃下的等温氧化结果表明,PS&LR法制备的涂层氧化速率仅为等离子喷涂层的1／2，NiCrAlY-Al2O3层的氧化速率低于NiCrAlY层，且随Al2O3第二相含量的增加或粒径的减小，涂层氧化速率减小。通过氧化动力学曲线、氧化物的形貌和结构，分析了Al2O3第二相和激光重熔改善NiCrAlY等离子喷涂层抗氧化性的机理。     

层流等离子体材料表面改性工艺研究

针对热物理性能明显不同的3种金属,研究层流等离子体技术在材料表面改性工程应用的可行性.结果表明,重熔工艺适用于热导率适中和微结构稀疏的铸铁类材料;熔覆工艺则适用于低热导率的不锈钢.两种处理工艺均可以明显改变热影响区的材料微结构并提高材料表面硬度.研究表明改性层微结构的改善与材料热物理性能和凝固过程瞬态特性密切相关.     

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。