高合金铁基粉末冶金材料摩擦磨损性能的研究

为了获得高性能的耐磨材料,采用粉末冶金方法制备了高合金颗粒强化铁基材料.利用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析仪和摩擦磨损实验研究了干摩擦状态下材料的摩擦磨损性能.结果表明:材料的磨损机理是由粘着磨损、磨料磨损和接触疲劳磨损共同作用的.本文研究的高合金铁基粉末冶金耐磨材料,在50 s内进入稳定磨损阶段,能在很短的时间里达到最佳使用效果.干摩擦120 min后,材料的比磨损量小,仅为2.096×10-15 kg/(m.N),摩擦系数变化不大,在0.05～0.06保持相对稳定,说明材料的耐磨性能较好.材料组织中M6C碳化物能保证材料很好的耐磨性能,而M2C碳化物则降低材料的耐磨性能.     

电泳沉积法制备Fe2O3膜及其烧结致密化

采用电泳沉积技术在Ni基体上制备Fe2O3膜,研究pH值对Fe2O3悬浮液稳定性的影响;沉积时间对电泳沉积速率,沉积层厚度及致密度的影响;高温处理对Fe2O3膜的致密度及膜与基体之间结合性能的影响。利用扫描电镜(SEM)、纳米粒度及zeta电位分析仪对电泳沉积进行表征。实验结果表明:当pH值为3时,悬浮液的zeta电位高达67 mV以上,此时悬浮液分散均匀。当电场强度为30 V/cm,沉积时间为120 s时,可以制备出均匀、无裂纹、相对密度为56%的Fe2O3膜。经1 000℃与1 100℃热处理4 h后,Fe2O3膜的致密度有所提高,与基体之间的结合性能改善。     

金属颗粒初始状态对10NiO-NiFe2O4基金属陶瓷烧结及导电性能的影响

采用Cu、95Cu+5Ni单质混合粉、95Cu-5Ni包覆粉作为金属相加入10NiO-NiFe2O4陶瓷中,研究金属颗粒初始状态对10NiO-NiFe2O4基金属陶瓷烧结及导电性能的影响。研究结果表明:以Cu-Ni包覆粉作金属相可抑制Cu液相迁移,提高样品密度。金属含量为17%(质量分数)、烧结温度为1 300℃时,以95Cu-5Ni包覆粉为金属相的样品相对密度为98.0%,高于以Cu或95Cu+5Ni单质混合粉末为金属相的样品。Cu-Ni/(10NiO-NiFe2O4)金属陶瓷遵循半导体导电机理,其电导率随温度的升高而增大。添加95Cu-5Ni包覆粉末为金属相的样品在960℃下电导率为78 S/cm,比添加95Cu+5Ni单质混合粉的样品提高20%。     

Ni-Cu-Fe-Al合金在850℃空气中的氧化行为

为研发铝电解惰性阳极连接导杆新材料,采用粉末冶金法制备Ni-Cu-Fe-Al四元合金,在850℃的空气气氛中进行氧化实验,并用XRD、SEM、EDS等测试设备对其表面氧化膜的成分、形貌和组成进行分析.结果表明,在该合金表面形成的氧化膜连续、致密,分为内、中、外三层,外层以铜镍复合氧化膜为主,中间层分布着岛状的铁氧化物,其中含有一定数量的NiFe2O4尖晶石相,内层为连续致密的Al3O3膜,能阻碍元素扩散,从而有效提高合金的高温抗氧化性能.     

金属惰性阳极的研究进展

综述了近年来国内外铝电解用铜基合金、铜镍基合金和镍基合金惰性阳极方面所做的研究工作,分析了各种惰性阳极的优缺点和可行的研究方向。围绕提高材料的抗氧化和耐腐蚀性,提出了两方面的建议：一方面通过调节材料成分,使其表面氧化膜的生成与溶解达到动态平衡;另一方面开发新的电解质体系,获得“低初晶温度、高Al2O3溶解度”的电解质,降低阳极腐蚀率。     

Electrodeposition of Ni-Co-Fe2O3 composite coatings

Ni-Co-Fe₂O₃ composite coatings were electrodeposited using cetyltrimethylammonium bromide (CTAB)-modified Watt’s nickel bath with Fe₂O₃ particles dispersed in it. The effects of the plating parameters on the chemical composition, structural and morphological characteristics of the electrodeposited Ni-Co-Fe₂O₃ composite coatings were investigated by energy dispersive X-ray (EDS) spectroscopy, X-ray diffractometry (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). The results reveal that Fe₂O₃ particles can be codeposited in the Ni-Co matrix. The codeposition of Fe₂O₃ particles with Ni-Co is favoured at high Fe₂O₃ particle concentration and medium stirring, and the deposition of Co is favoured at high concentration of CTAB. Moreover, the study of the textural perfection of the deposits reveals that the presence of particles leads to the worsening of the quality of the observed 〈220〉 preferred orientation. Composites with high concentration of embedded particles exhibit a preferred crystal orientation of 〈111〉. The more the embedded Fe₂O₃ particles in the metallic matrix, the smaller the sizes of the crystallite for the composite deposits.     

新型碳化物颗粒增强铁基粉末冶金材料的组织与性能

制备了一种新型的碳化物颗粒增强铁基粉末冶金材料,采用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析仪和力学性能试验机等研究了烧结温度和退火温度对其组织与性能的影响。结果表明:随着烧结温度升高,碳化物形貌从块状向针状转变;1 270℃烧结时的相对密度和硬度最高,1 240℃烧结时的抗弯强度和冲击韧度最高;脆性针状碳化物在晶界上以半连续网状析出,降低了材料的性能;1 200℃退火后,晶界上的针状碳化物分解并球化,其相对密度、硬度、抗弯强度和冲击韧度分别达到96.2%,44.5HRC,628MPa,3.8J.cm-2。     

新型LiB化合物晶体结构和形貌的研究(Ⅰ)

对新型热电池阳极材料Li-B合金中的耐热骨架LiB化合物进行了晶体结构测定和形貌观察,获得了该化合物完整的X射线衍射谱线,经过XRD谱的衍射强度计算和电子密度函数分析,确定该化合物化学组成为LiB,属于六方晶系,空间群为No.194,晶格常数α=0.4022 nm,c=0.2796 nm;单中原子坐标B_1(0,0,0),B_2(0,0,1/2),Li_1(2/3,1/3,0),Li_2(1/3,2/3,1/2),理论密度d=1.50 g/cm~3,电子密度函数分析表明LiB化合物中Li原子的电子向B原子迁移,B原子之间有高密度电子云区,呈共价键特征,SEM观察结果表明,LiB化合物呈纤维状,合金经轧制后纤维沿轧向排列,X射线平板照相实验结果表明它具有丝织构特征,其衍射花样也与本结构模型计算结果一致。     

LiV_3O_8的溶胶-凝胶法合成及500℃阴极放电性能

用柠檬酸溶胶-凝胶工艺制备出了LiV_3O_8化合物,并检测了其作为热电池阴极材料时的放电性能,干凝胶210℃焙烧所得的粉末颗粒疏松多孔,300℃时可变成结晶岩状,低温焙烧时出现了Li_(0.3)V_2O_5和LiV_2O_5相,经650℃长时间保温后可转变为LiV_3O_8,模拟Li-B/LiCl-KCl/LiV_3O_8(或V_2O_5)热电池500℃放电试验表明,LiV_3O_8因具有良好的电子导电体和较低的Li~+扩散极化,其放电较V_2O_5平稳,虽峰值电压略有降低,但可利用的比容量(电压降至峰值电压的75％或2.0 V)均不低于V_2O_5;LiV_3O_8中掺入8％的P_2O_5时可提高小电流放电时的电压。     

发动机曲轴的磨损与修复

针对发动机曲轴磨损的部位、特点及产生的原因，提出修复曲轴的办法。