热处理对热喷涂层接触疲劳性能和寿命影响的研究现状

热喷涂层由于其形成过程的特殊性,致使其内部不可避免地出现一些裂纹、孔隙等微观缺陷,对涂层的接触疲劳性能以及使用寿命产生了恶劣影响,因此极大限制了其应用及发展。热处理不但可以改善涂层表面完整性,而且还能提高其滚动接触疲劳性能和使用寿命。较全面地分析比较了重熔、化学热处理、热等静压等工艺的不同,综述了各工艺对涂层接触疲劳性能和寿命演变规律的影响,并展望了其未来的研究及发展方向,以期为涂层的接触疲劳寿命预测提供一定的理论支持和技术指导。     

热喷涂金属陶瓷涂层复合磨损失效机制

热喷涂金属陶瓷涂层由于具有优异的耐磨性能,广泛应用于机械零部件的性能提升。热喷涂金属陶瓷涂层在复杂工况中服役时,在多种外界因素的复合作用下,会发生由磨粒磨损、腐蚀磨损、冲蚀磨损、疲劳磨损中的一种或几种作用导致的失效。结合涂层的服役工况和其自身结构特点归纳分析了热喷涂金属陶瓷涂层的复合磨损失效机制,并对热喷涂金属陶瓷涂层复合磨损失效研究的发展方向进行了展望。     

PTFE复合涂层的摩擦学性能及疏水性能研究现状

聚四氟乙烯(PTFE)具有优良的自润滑性能、耐化学腐蚀性能和介电性能,以及优异的高低温稳定性和化学稳定性。此外,PTFE还具有优异的超疏水性能,人工制备的超疏水表面在诸多领域有着广阔的应用前景,但单一的PTFE硬度较低、耐磨性差。本文综述了国内外近些年使用碳材料或聚合物对PTFE进行填充改性,并利用表面工程技术制备复合涂层以改善摩擦学性能及疏水性能方面的研究进展,并对未来PTFE复合涂层的研究方向进行了展望。     

激光织构对Fe基非晶合金涂层润湿性的影响研究

为提高页岩油气钻进过程中钻头表面的耐磨性能及防泥包性能,采用冷喷涂(CS)和超音速火焰喷涂(HVAF)技术在35CrMo钢基体上制备了Fe₄₈Cr₁₅Mo₁₄C₁₅B₆Y₂非晶合金涂层,并利用紫外激光制备了涂层的疏水表面,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)测试分析了涂层的微观结构和力学性能,利用接触角测量仪表征涂层的润湿性,并分析其润湿机理。结果表明:利用CS技术制备的Fe基非晶合金涂层结构更加致密,非晶质量分数达到90%,且具有更好的热稳定性。激光过程中的熔融物快速冷却在涂层表面形成纳米尺寸级别的凝结物以及团聚物形成微纳复合结构,在激光扫描次数为7次时,CS涂层表面水接触角最高,具有良好的疏水性。     

温度对多弧离子镀AlCrN薄膜组织和力学性能的影响

采用多弧离子镀技术在316L不锈钢基体上制备厚度约为1.2μm的AlCrN薄膜。用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)和纳米压痕仪研究大气环境和真空环境下热处理后,AlCrN薄膜的成分、相结构、表面形貌和纳米力学性能随热处理温度的变化规律。结果表明:在大气环境下,AlCrN薄膜在800℃时发生了氧化,纳米硬度明显降低,但H~3/E~2值仅产生了轻微的减小,AlCrN薄膜在大气高温环境下具有较好的抵抗塑性变形和裂纹萌生的能力;在真空环境下,随着热处理温度的升高,AlCrN薄膜的孔隙率和粗糙度呈现先增大后减小的趋势,而薄膜的硬度则呈现出先减小后增大的规律,在800℃真空热处理后,AlCrN薄膜的致密度较高,纳米力学性能最为优异。     

基体表面异质材料滚动接触疲劳性能与失效机理的研究进展

滚动接触疲劳性能是评价膜层性能的重要指标之一。影响零件滚动接触疲劳性能的因素主要分为膜层自身结构完整性和服役条件两大类。膜层自身结构完整性又受制于涂覆工艺、材料体系、后处理方式等因素。在服役工况确定的情况下,膜层自身结构完整性对零件的接触疲劳性能起决定性的作用。不同的涂覆工艺、材料体系、后处理方式对零件的滚动接触疲劳性能及失效机理的影响不尽相同。本文综述了涂覆工艺、材料体系、后处理方式对基体表面异质材料滚动接触疲劳性能与失效机理的影响,发现对滚动疲劳失效机理也存在作用。最后,总结了目前关于膜层滚动接触疲劳研究中存在的问题,探讨了解决问题的方法,以期为基体表面膜层的接触疲劳寿命预测奠定良好的基础。     

声发射信号分析与处理方法研究进展

声发射技术是借助声发射检测系统对声发射源的性质进行评价的技术,广泛应用于材料或结构稳定性评价和动态监测。综述了材料或结构中声发射信号的产生机理,阐述了声发射信号处理的重要性,概括了参数分析、人工神经网络、小波分析等方法处理声发射信号的原理,简单介绍了几种其他现代声发射信号分析与处理方法,分析了现有声发射信号分析与处理技术已不能满足现代工业快速发展的原因,提出了综合运用现有信号分析与处理技术,发展精确、简单易操作的信号分析与处理理论来解决这一难题。     

工业CT技术应用介绍及其在再制造中的展望

主要介绍了工业CT系统的基本组成部件和影响工业CT检测的关键性能指标,及工业CT在物品检测、地质研究、疲劳裂纹检测、快速成型和逆向工程等实际工程方面的应用情况,展望了工业CT在再制造零部件寿命预测、再制造产品的安全验证和再制造产品的推广前景.     

激光红外热成像材料表面裂纹检测的研究进展

表面裂纹缺陷是材料中危险的缺陷形式,及时发现服役过程中产生的表面裂纹至关重要。激光红外热成像不仅具有传统红外检测的优点,还因激光能量密度高等特有优点,可远距离检测材料表面微小裂纹。综述了激光红外成像系统平台组件及其关键参数对激光红外成像检测的影响。从图像处理、优化工艺参数等角度入手,阐述了激光红外热成像检测表面裂纹缺陷的定性识别,进一步介绍了对材料表面裂纹缺陷长度、宽度以及深度特征的定量表征。最后对激光红外热成像检测表面裂纹缺陷进行了总结归纳,以及展望其未来的发展方向。