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1.
铜铝/ 聚苯酯( CuAl/PHB ) 涂层是一种用于发动机气路封严的可磨耗涂层。以铜铝合金与铜铝/ 聚苯酯涂 层为研究对象,采用试验与基于密度泛函理论的第一性原理计算相结合的方法,研究了不同Al 元素含量、不同 氧化温度和不同氧化时间对铜铝/ 聚苯酯涂层的影响,并表征不同温度下最高氧化时间达1000h 的氧化产物,系 统研究了合金与涂层的抗氧化性。结果表明, Cu7Al/PHB 可磨耗封严涂层在620 ℃工况温度下可以达到抗氧 化级( HB 5258-2000 标准 ),但当温度达到650 ℃后抗氧化性已存在不足,建议应用于620 ℃以下的服役工况。  相似文献   
2.
目的 研究汽车发动机活塞顶面Ni基复合镀层中SiC颗粒的含量和粒径对活塞?镀层界面热应力的影响规律。方法 利用ABAQUS软件和Python语言建立顶面带有SiC颗粒增强Ni基复合电镀涂层活塞的二维有限元模型,结合热传递和热弹性相关理论及活塞的实际服役工况,确定活塞的换热边界条件及其顶面所受的载荷,采用顺序热力耦合的有限元分析方法,系统地研究热?机载荷共同作用下SiC颗粒含量和粒径对涂层?活塞界面应力的影响规律。结果 有限元仿真结果表明,当活塞顶面承受高温、高压时,SiC颗粒的含量是显著影响涂层?基体界面等效应力的因素之一,当SiC颗粒的体积分数为1%~15%时,涂层?活塞界面峰值等效应力随着颗粒含量的增加而增大,从437.08 MPa增大到472.98 MPa;SiC颗粒的粒径是影响涂层?基体界面耦合热应力的次要因素,当SiC颗粒的粒径为0.3~1 μm时,涂层?活塞界面峰值等效应力基本保持不变,约为437 MPa。结论 综合考虑活塞顶面复合电镀涂层的性能需求,以及镀层?活塞界面应力与结合性能的关系,结合实际复合电镀工艺,确定Ni?SiC复合镀层中SiC颗粒的体积分数以10%左右为宜,SiC颗粒的粒径以0.4~0.8 μm为宜。  相似文献   
3.
CuAl 合金是重要的可磨耗封严涂层骨架材料,Al 含量会对涂层的性能产生显著影响。为了明确不同 Al 含量对可磨耗封严涂层的热性能产生的影响,文章采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,使用特殊准随机结构对 Al 含量从 0 至 18.750at.% 的 α 相的铜铝二元合金进行了建模,并结合准谐近似方法研究了其弹性常数、熔点、热膨胀系数、比热容等性质。利用真空感应熔炼法制备了 Al 名义含量为11.0at.%、15.0 at.%、18.9 at.% 三组不同组分的铜铝合金,对其熔点、热膨胀系数与比热容进行了实验表征。计算结果表明,随着 Al 含量的增加CuAl 无序固溶体的熔点呈下降趋势,CuAl 合金的热膨胀系数呈升高趋势,CuAl 合金的定压比热容先升高后降低,计 算值与实验测量值符合良好。本工作可以为铜铝合金涂层成分设计提供一定理论与实验数据参考。  相似文献   
4.
基于有限元软件ABAQUS建立了镀层-活塞的三维几何模型,采用顺序热力耦合的有限元分析法,系统研究了镀层厚度、弹性模量和导热系数对活塞-镀层界面峰值应力的影响。结果表明:当镀层厚度在100~200μm时,活塞-镀层界面峰值应力随镀层厚度的增大而增加,从163 MPa增加至212 MPa,增大了30.06%;当镀层弹性模量在200~600 GPa时,活塞-镀层界面峰值应力随镀层弹性模量的增大而增加,从104 MPa增加至175 MPa,增大了68.27%;当涂层导热系数在50~400 W·m-1·K-1时,活塞-镀层界面峰值应力随镀层导热系数的增大而基本保持不变,约为171 MPa。综合考虑活塞顶面的性能需求,依据界面峰值应力与镀层结合状态的演变机理并结合实际电镀工艺:镀层厚度以150μm左右为宜,弹性模量以SiC类复合镀层材料的400~600 GPa为宜。导热系数对薄涂层活塞应力场的影响十分有限。  相似文献   
5.
目前针对多颗粒复合镀层有限元模型的建立尚不准确。以轧辊的服役工况为背景,利用Python语言和ABAQUS软件建立试块底面带有SiC颗粒增强Ni基复合镀层的环-块滑动摩擦有限元模型,系统研究SiC颗粒含量和尺寸对涂层表面及涂层-基体界面峰值等效应力的影响规律。结果表明:当SiC颗粒含量为3 vol.%~9 vol.%时,涂层表面和涂层-基体界面峰值应力随颗粒含量的增大而增大,分别增大了78.01%和32.06%;当SiC颗粒含量为9 vol.%~15 vol.%时,随着颗粒含量的增大,涂层表面峰值应力呈下降趋势,降低了13.02%,而涂层-基体界面峰值应力基本保持不变;当SiC颗粒直径为0.8~1μm时,涂层表面及涂层-基体界面峰值应力随颗粒尺寸的减小而增大,分别增大了51.5%和32.6%;当SiC颗粒直径为0.3~0.8μm时,涂层表面及涂层-基体界面峰值应力基本保持不变。综合考虑轧辊表面镀层的性能需求以及实际复合电镀工艺,依据界面应力与镀层结合状态之间的关系,SiC颗粒含量以9 vol.%左右为宜,SiC颗粒直径以0.8μm左右为宜。所建立的多颗粒随机分布涂层基体的有限元模型更接...  相似文献   
6.
采用激光熔覆技术在 40CrNiMo 基材上制备了 TiC 增强双相不锈钢复合熔覆层,熔覆层物相主要由奥氏体、马氏体、M7C3型碳化物和 TiC 组成。其中 M7C3型碳化物主要包括 Fe7C3 、Cr7C3 或者 (Fe、Cr)7C3三种,TiC 按尺寸可分为熔解后析出的微米级 TiC 以及粗大的未熔 TiC 颗粒。析出的 TiC 颗粒为方块状,随着 TiC 添加量增加,呈花瓣状长大。未熔 TiC 颗粒与基材形成了扩散界面,具有很好的界面结合性。当加入 30 wt.% TiC 时,熔覆层具有最好的耐磨性,硬度可达 55.26 HRC,磨损体积为 2.54×10-2mm3 ,耐磨性是基材的 3.37 倍。  相似文献   
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