Cu含量对(Ti-8Si)-xCu合金摩擦磨损性能的影响

用Ti,Si和Cu等单质粉末为原料,用粉末冶金法制备(Ti-8Si)-x Cu合金(x为质量分数,%。x=0,5,10和20),通过硬度测试、室温干滑动摩擦试验以及对摩擦表面形貌及元素组成的观察与分析,研究Cu含量对Ti-8Si合金硬度与室温摩擦磨损性能的影响。结果表明:添加Cu元素可提高Ti-8Si合金的硬度,其中(Ti-8Si)-5Cu合金的硬度最大,HV达到1 434.4,比Ti-8Si合金硬度(1 021.5)提高40.4%,而(Ti-8Si)-10Cu与(Ti-8Si)-20Cu合金的表面硬度相近,HV分别为1 180.9和1 171.9。添加Cu使合金的摩擦因数从0.36提高至0.60左右,但添加适量的Cu能明显提高合金耐磨性能,其中95(Ti-8Si)-5Cu合金的体积磨损量(0.014 3 mm~3)约为Ti-8Si合金体积磨损量(0.026 2 mm~3)的一半;(Ti-8Si)-10Cu合金的磨损量比Ti-8Si合金降低13.7%;而(Ti-8Si)-20Cu合金的磨损量急剧增加至Ti-8Si合金磨损量的2.5倍。95(Ti-8Si)-5Cu合金的磨损形式以磨粒磨损和粘着磨损为主,伴随轻微的氧化磨损,其它3种合金主要是疲劳磨损和氧化磨损,辅以一定程度的磨粒磨损与粘着磨损。     

粉末冶金制备TNZS基生物材料的体外组织相容性

采用高能球磨与冷压烧结相结合的粉末冶金法制备了TNZS、5%TiO_2/TNZS及5%HA/TNZS(质量分数,下同)生物材料,并研究了TiO_2和HA的添加对TNZS体外组织相容性的影响。结束表明:3种TNZS基生物材料均无细胞毒性;5%TiO_2/TNZS和5%HA/TNZS表面在1,3,5和7 d的细胞相对增殖抑制率CPIR值大幅低于TNZS组,TiO_2和HA的添加显著提高了TNZS材料表面的细胞增殖速度,增强了其细胞增殖能力,更有助于诱导成骨细胞的体外增殖;3种TNZS基材料表面贴附的成骨细胞伪足伸展状态良好,而5%TiO_2/TNZS表面贴附的成骨细胞分布更加均匀。     

冷挤压对高合金化7000系铝合金抗腐蚀性能的影响

研究了经固溶-时效和固溶-冷挤压-时效处理的高合金化Al-12.3Zn-3Mg-2.5Cu-0.18Zr-0.07Sr铝合金的微观组织与抗腐蚀性能。结果表明:固溶-时效和固溶-冷挤压-时效状态下高合金化铝合金的晶粒都呈现明显的带状分布,但固溶-冷挤压-时效状态下合金内部亚晶比例明显上升;相比固溶-时效,固溶-冷挤压-时效状态下高合金化铝合金的抗腐蚀性能(剥落腐蚀和晶间腐蚀)有明显的提高,可见冷挤压变形是提高7000系铝合金腐蚀性能的有效手段。     

激光能量密度对激光熔覆NiCoCrAlY涂层组织与性能的影响

为探究激光熔覆过程中能量密度对NiCoCrAlY涂层组织与性能的影响,在304不锈钢表面制备了NiCoCrAlY涂层。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜分析了NiCoCrAlY涂层的相组成和微观组织。通过显微维氏硬度计和往复摩擦磨损试验机研究了NiCoCrAlY涂层的硬度和耐磨性能。结果表明：NiCoCrAlY涂层气孔数量随激光能量密度增大而减少,熔深和熔高随激光能量密度增大而增大,当激光能量密度为3.8 kJ/cm²时涂层稀释率最低,同时气孔数量较少。NiCoCrAlY涂层中包含γ/γ′相和β相,微观结构以柱状晶为主,随着激光能量密度的增大,β相含量升高,柱状晶变大。不同激光能量密度下NiCoCrAlY涂层硬度均高于基体,当激光能量密度为3.8 kJ/cm²时 涂层硬度最高,为301 HV_0.2. 在往复摩擦磨损实验中,当激光能量密度为3.8 kJ/cm²时 NiCoCrAlY涂层摩擦系数最小为0.46,磨损体积最少为0.235 9 mm³,磨损机理主要为磨粒磨损,耐磨性能最好。     

Ti-16.28Si合金的高温抗氧化行为及添加Cu的影响

选用Ti、Si、Cu粉末通过高能球磨-冷压-无压烧结制备了Ti-16.28Si和Ti-15.46Si-5Cu两种合金,并在800℃、900℃、1000℃空气中对其进行高温氧化试验。利用SEM、EDS及XRD对烧结和氧化试样的表面及横截面形貌、物相组成进行分析,以研究合金的氧化机制。结果表明：两种配方试样烧结之后主要含有Ti、Ti5Si3、Ti5Si4相,加Cu配方出现Cu3Si相;加Cu后致密度升高。高温氧化80 h后,氧化试样的主要物相为TiO2,还含有少量的SiO2、Ti3O5、TiO、TiN、CuO或Cu2O相。两种合金在800℃和900℃氧化温度下都达到抗氧化等级。Ti-16.28Si合金在900?C时氧化膜表层基本上全是金红石TiO2,抗氧化性能最好。800℃下,添加Cu显著改善Ti-16.28Si合金的抗氧化性能;在Cu含量为5 wt%时其平均氧化速度仅为Ti-16.28Si合金的57.8 %;但在900℃和1000℃下,添加Cu后,Cu3Si相可降低合金的抗氧化性能。     

锻造加工对30CrNi2MoV钢在空冷回火下的组织与性能的影响

采用拉伸实验、冲击实验、金相腐蚀实验、硬度测试等实验研究了在回火空冷条件下,锻造方式对30Cr Ni2Mo V钢的组织与性能的影响。结果表明,经过2次镦拔锻造工艺,再经过1次镦粗或1次镦粗+1次拔长后,30Cr Ni2Mo V钢的拉伸强度分别从1173.007 MPa提升到1215.5和1260.3 MPa;冲击韧性显著提高,分别从26.67 J提高到87.67和56 J;其硬度一定程度上有所增强,从393 HB分别增加到405.13和377.9 HB。锻件的强度提高来源于材料内部晶粒的细化和均匀性,并且研究发现,后续的锻造工艺对材料的强化效果要明显高于只经过2次镦拔锻造工艺的效果。     

摩擦因数对多接触面轮胎定型硫化机主承载接触面微动行为的影响

以多接触面轮胎定型硫化机立柱与夹紧块主承载接触面为研究对象,考察接触表面质量即摩擦因数对主承载接触面之间微动行为的影响,利用有限元分析软件HyperMesh和Ansys对接触面微动情况和应力进行模拟分析。结果表明:当摩擦因数不大于0. 15时,硫化机立柱与夹紧块接触面之间的微动位移、接触点应力变化很小;当摩擦因数大于0. 3时,随着摩擦因数的增大,微动位移显著增大,但是接触点应力有所下降。硫化机立柱与夹紧块的主承载接触面之间摩擦因数应不大于0. 15。     

Ti-8.0Si-1.4Zr-xY_2O_3合金的热腐蚀性能

为了拓展钛硅合金材料在航空航天领域的应用,选用Ti、Si、Zr单质元素和纳米Y_2O_3粉末,采用"高能球磨-冷压成形-真空烧结"技术制备Ti-8.0Si-1.4Zr、Ti-8.0Si-1.4Zr-0.1Y_2O_3和Ti-8.0Si-1.4Zr-0.3Y_2O_3(质量分数,%)3种合金,在700℃的25%Na Cl+75%Na2SO4混合熔盐内进行30 h的热腐蚀试验,利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)及X射线衍射仪(XRD)对表面腐蚀产物、表面形貌及横截面形貌进行分析,研究3种合金的抗热腐蚀性能。结果表明:3种配方试样烧结之后主要由Ti5Si3相、Ti(Si)固溶体及Ti(Si、Zr)固溶体组成,Zr与Y_2O_3都能促进Ti、Si单质间反应,合金化效果增强,大幅度提高其致密性,合金组织均匀;3种合金表面腐蚀层产物主要为金红石TiO_2与SiO_2氧化物相,Si与其氧化物SiO_2能有效避免Ti元素的酸性溶解,同时TiO_2氧化物的体积比PBR(1.95)大于1,氧化膜致密,一定程度上阻挡了熔盐的渗透腐蚀,提高了抗腐蚀性,其中Ti-8.0Si-1.4Zr-0.3Y_2O_3合金的抗腐蚀性能最好,其单位面积腐蚀增重(0.740 74 mg/cm2)比Ti-8.0Si-1.4Zr合金的(1.020 7 mg/cm~2)降低了约27.4%;Zr起到较好的固溶强化作用,而Y_2O_3起到弥散强化与细晶强化效果,随Y_2O_3含量升高,腐蚀层厚度减小,故添加0.3%Y_2O_3粉末能够有效提高合金的抗热腐蚀性能。     

TC4钛合金表面氧化锆催渗渗硼工艺的优化

以渗层厚度和表面硬度为评定依据,采用正交试验对TC4钛合金表面氧化锆催渗渗硼工艺进行了优化,其中渗硼温度影响最大,其次为渗硼时间和ZrO2含量,B4C含量影响最小,最优工艺为:渗硼温度1 050℃,渗硼时间25h,渗硼剂配比(质量分数):B4C 20%,ZrO24%,SiC 76%。利用X射线衍射仪和光学显微镜对渗层的物相组成和厚度进行分析,结果表明:渗层表面主要由TiB2、TiB、TiB12、TiC、TiN组成,渗层厚度为46.67μm。与基础渗硼剂所得渗层相比,渗硼层厚度、渗层硬度、界面结合力和耐磨性都有所提高。     

Al-7.5Zn-1.5Mg-1.4Cu-0.15Zr7085铝合金挤压材的热处理制度

采用显微硬度与电导率测试、拉伸试验、晶间腐蚀及剥落腐蚀试验、金相(OM),研究了热处理制度对Al-7.5Zn-1.5Mg-l.4Cu-0.15Zr7085铝合金挤压材性能的影响.结果表明:常规固溶(470℃×2h)时效后合金的屈服强度与抗拉强度分别为458.5、522.5 MPa,而经强化固溶(470℃×2h+480℃×2h+490℃×2h)时效处理的合金为4523、517 MPa,表明固溶处理对合金的拉伸性能影响不大;时效制度对合金的硬度、电导率及抗腐蚀性能有较大影响.最后得出该成分合金的最佳热处理制度为强化固溶T76(121℃×5h+153℃×16h或121℃×5h+163℃×7h)时效处理,此时合金具有良好的综合性能,可以更好的运用于工业化生产.