海洋耐蚀耐磨涂层研究进展

海工装备服役过程中关键件处于腐蚀-磨损交互作用的复杂环境,致使其表面损伤严重,影响设备运行的可靠性和安全性。对工件表面进行强化形成结合牢固的防护涂层,是解决这一难题的有效途径。本论文综述了近几年来海洋环境耐磨与耐蚀涂层材料与制备技术、力-电耦合损伤机制、损伤评价方法等方面的研究进展,以及高通量技术等新手段的运用。总结了有关调控涂层组织和性能、改善残余应力、延长服役寿命等方向的发展趋势,并展望了海洋耐蚀耐磨技术未来发展方向。     

等离子熔覆NiCr-Cr3C2复合涂层摩擦磨损性能的研究

目的研究碳化铬含量及磨损载荷力对复合涂层摩擦磨损性能的影响,探究不同磨损载荷下的磨损机制。方法采用5种Ni55和NiCr-Cr_3C_2的混合粉末(Ni Cr-Cr_3C_2质量分数分别为10%、20%、30%、40%、50%),通过等离子熔覆技术制备金属基复合涂层。采用XRD、SEM对涂层物相进行检测分析,使用Rtec万能摩擦磨损试验机对复合涂层表面进行不同载荷下的摩擦磨损性能测试。对涂层组织、摩擦系数、磨损体积及磨损表面微观形貌进行对比分析,探究碳化铬的含量以及摩擦载荷对复合涂层摩擦磨损性能的影响。结果 NiCr-Cr_3C_2在熔覆过程中发生熔化,XRD测得涂层中的碳化物主要以Cr_7C_3为主,其他主要物相包括Cr_3C_2、Cr_(23)C_6、Cr_5B_3、Ni_3Si。复合涂层的硬度及耐磨性能随着碳化铬含量的增加而增大,硬度最高达1500HV以上,耐磨性是基体Q235的2～16倍。当磨损载荷低于80 N时,主要发生磨粒磨损;当磨损载荷为100 N时,主要发生粘着磨损和磨粒磨损,其中S5的磨损机制为疲劳磨损和磨粒磨损。结论加入碳化铬,随着碳化铬含量增加,复合涂层的耐磨性不断提高,并且随着磨损载荷的增大,涂层磨损机制发生转变。     

AZ91D镁合金等离子束重熔组织与性能(英文)

利用高能等离子束对AZ91D镁合金表面进行快速加热重熔处理,并对重熔层的显微组织、物相、硬度以及耐磨耐蚀性能进行分析。结果表明:在低放大倍数下,重熔层的组织为细小的枝晶,在高放大倍数下,晶粒为细小的等轴晶粒,尺寸为5~7μm;与基体相比,物相组成仍为α-Mg和β-Mg17Al12,但α-Mg相减少,β-Mg17Al12增加,且β-Mg17Al12相的分布更加均匀弥散;重熔层的显微硬度明显高于基体的显微硬度;重熔层拉伸断口与基体拉伸断口不同,有塑性变形痕迹以及由细小均匀韧窝组成的纤维状的撕裂痕,也有明显的晶粒拔出痕迹。等离子重熔处理提高了AZ91D镁合金的表面耐磨性和耐蚀性能。     

55CrMo钢感应淬火工艺的数值模拟及工艺优化

借助工艺实验和数值模拟技术,优化了55Cr Mo钢精密滚珠丝杠感应加热及冷却工艺参数,改善了丝杠感应淬火后的淬硬层分布。构建了丝杠单感应圈加热的有限元模型,通过数值模拟得到了单感应圈加热时沟道区域的温度曲线。数值模拟结果表明:沟道区域的温度场分布不合理是导致淬硬层分布不合理的主要原因。针对单感应圈感应淬火工艺的不足,提出了双感应圈加热工艺。数值模拟结果表明,采用双感应圈加热工艺、喷水冷却带宽度为40 mm时,可保证丝杠沟道顶部的淬硬层深度约为6.2 mm,沟道底部的淬硬层深度约为3.0 mm。工艺实验结果表明,丝杠沟道区域的淬硬层分布得到较大的改善,数值模拟结果与工艺实验结果吻合得较好。     

CTAB对水热合成立方磷酸铋晶体及其界面结构的影响

采用水热法生长了立方磷酸铋晶体。研究了Bi与P摩尔比、合成温度、溶液p H值和表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)浓度对软铋矿结构的立方磷酸铋晶体物相和晶面结构的影响。结果表明:Bi与P摩尔比为2:1和6:1,以及p H值为13和14时有利于立方磷酸铋的生成;CTAB的存在对晶体(100)面的生长有一定的抑制作用,同时会导致晶体出现(111)晶面。CTAB和温度同时变化时,(111)晶面由光滑晶面变为粗糙晶面。生长机制的变化是由于CTAB的存在导致阴离子生长基元的聚合以及CTAB与(111)晶面的相互作用。     

Fe-Al合金有序化过程中的内耗峰

利用内耗方法对B2 Fe-Al合金的有序化过程进行了研究,并分析了有序化过程与原子换位运动之间的关系.对于油冷Fe47Al53合金,在570℃左右观察到一个内耗峰;但是对于炉冷样品,该峰并不出现.这个内耗峰具有典型的相变峰特征,XRD和DSC显示,该峰的出现与样品的有序化过程有关,它产生于反位链原子通过最近邻的空位向自身亚晶格位置的跳动. 油冷Fe57Al43合金中类似的峰出现在540℃附近.     

用数控等离子技术对气缸套淬火强化

介绍了用数控等离子技术对内燃机气缸套进行淬火强化的生产应用情况。针对缸套上、下两部分不同的工况条件,对上部采用较大的电流、低的扫描速度,或者加大上部硬化轨迹的密度,使上、下两部分到等同的耐磨性,大幅度提高了气缸套的耐磨性使用寿命。     

汽车发动机缸体灰铸铁等离子相变硬化组织及性能分析

采用等离子相变硬化设备对汽车发动机缸体灰铸铁进行了表面相变硬化处理，分析了处理后铸铁的显微组织和硬度特征。结果表明，相变硬化处理后的灰铸铁分三个区，即熔化区、固态相变区和热影响区，熔凝层的组织是细小的莱氏体。处理后的表面硬度有显著提高，并明显提高了发动机缸体的耐磨性和使用寿命。     

La1-xSrxCo1-yFeyO3材料制备及结构分析

以溶胶-凝胶法制备La1-xSrxCo1-yFeyO3粉体,对粉体在不同温度热处理后的晶体结构进行XRD表征,详细研究粉体的成分组成以及发生的结构转变.结果表明,凝胶前驱体粉体颗粒比表面增大有利于钙钛矿结构晶相形成;合成粉体受前驱体比表面程度影响形成两种具有不同空间群钙钛矿结构晶相,并且各晶相元素化学计量比不相同,两相体系较稳定.     

等离子原位合成Ni-Al金属间化合物涂层的组织与性能研究

利用等离子激发原位反应在碳钢表面合成了Ni-A1金属问化合物涂层。借助金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和显微硬度计对涂层的组织和性能进行了研究。结果表明：当Ni和Al的质量百分比为4：1时，涂层与基体呈冶金结合，无裂纹和气孔等缺陷；涂层的主要组成相为NiAl和NiAl；涂层组织为细密的树枝晶；涂层的硬度高于基体，硬度可达630HV；涂层耐蚀性能良好。