Influence of process parameters on thickness and wear resistance of rare earth modified chromium coatings on P110 steel synthesized by pack cementation

The pack cementation was employed to produce rare earth modified chromium coatings on P110 steel aiming at improving its performance and increasing the usage lifetime during operation. The orthogonal array design (OAD) was applied to set experiments. Contents of NH4Cl, types of RE, contents of RE, test temperature and soaking time were the main factors, and each factor was endowed with four levels. While the range analysis and analysis of variance were used to investigate the results of OAD tests on thickness and wear resistance. The results indicated that for a promising coating with higher thickness value and excellent anti-wear property, the test temperature was the most significant process factor. The potential promising conditions for chromizing treatment were: adding 1% NH4Cl and 1% LaCl3, maintaining the test temperature at 1000 oC for 8 h. The results of verification showed that the coating formed under the optimal process parameter had a valid thickness of 28 μm and a reduction of 0.32 mg in wear resistance test.     

扩散铝涂层对TiAl合金高温摩擦磨损性能的影响

利用多弧离子镀技术在TiAl合金表面制备镀铝层,并进行720℃×4 h高温扩散处理。采用SEM、EDS和XRD分析了膜层的显微组织、化学成分及其相组成,测试了其显微硬度和耐磨性。结果表明:TiAl合金表面离子镀铝后,形成致密的纯铝层;经扩散处理后,膜层中纯铝相消失,形成了表面氧化层Al2O3和中间扩散层TiAl3,膜层硬度明显增加,显著提高了TiAl合金基材的抗高温摩擦磨损性能。     

TC4钛合金表面等离子体电解氮碳共渗层的特征与耐磨性

利用等离子体电解渗技术,在TC4钛合金表面制备了等离子体电解氮碳共渗(PEN/C)层.试验结果表明:在钛合金表面形成的PEN/C渗层为多孔的Ti(C,N),硬度达到2200 HK0.025.以GCr15钢球为摩擦配副时,渗层几乎没有磨损,而GCr15钢球磨损后的磨屑附着在渗层表面导致渗层磨损质量损失为负值;以ZrO2球为摩擦配副时,摩擦系数减小至0.1～0.15,磨损质量损失仅为钛合金基体的1/5～1/4.钛合金表面PEN/C渗层具有优异的减摩耐磨作用,提高了钛合金的耐磨性能.     

硅酸盐体系中TiAl合金微弧氧化电解液的优化

利用正交试验优化出的6组配方在TiAl合金表面制备出微弧氧化陶瓷膜,用扫描电镜和x射线衍射研究陶瓷膜的组织形貌和相组成.采用极化曲线和热震试验分析了微弧氧化膜层的耐蚀性和抗热震性能.结果表明:采用硅酸盐体系进行微弧氧化,氧化膜表面平整致密,膜层主要组成相为Al2TiO5和Al2SiO5,600℃条件下,氧化膜具有良好的抗热震性.当硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐和氟化钠比例为2:3:2:1时,氧化膜致密度最好,腐蚀速率最小为3.01 x 10-10 A/cm2.     

催化剂及Al对TiAl合金表面Si-Al-Y共渗层组织结构的影响

通过1 050℃下Si-Al-Y扩散共渗4h的方法在TiAl合金表面制备了Y改性Si-Al共渗层,采用SEM、EDS和XRD分析了渗剂中催化剂(AlCl3·6H2O)及Al含量对共渗层组织及相组成的影响。结果表明,催化剂含量为1%(质量分数)时未形成完整的Si-A-Y共渗层;当催化剂含量为3%,5%和8%(质量分数)时所形成的共渗层均具有多层复合结构,共渗层的内层都是由TiAl2和γ-TiAl相组成,互扩散区为富Al的TiAl相;随催化剂含量的增加共渗层外层和中间层的相组成都发生了改变;催化剂含量为3%(质量分数)时所制备的共渗层外层为大量的(Ti,X)5Si4(X表示元素Nb和Cr)和少量的(Ti,X)5Si3相;催化剂含量为5%,8%(质量分数)时所制备的共渗层外层分别为(Ti,X)5Si3和TiSi2相,中间层均为(Ti,X)5Si4及(Ti,X)5Si3相,由于TiSi2外层具有良好的抗高温氧化性能,因此催化剂含量为8%(质量分数)时适合用于Si-Al-Y共渗层的制备。Al含量对共渗层的相组成无显著影响,但改变了共渗层各层厚度。     

火箭橇滑块摩擦热的结构耦合场分析

利用ANSYS软件建立火箭橇试验中滑块与轨道的滑动摩擦热-结构耦合场模型,研究特定载荷和运行工况下滑块的温度场和应力场。结果表明:滑块材料的热参数和滑块轨道间的摩擦因数对接触面温度有很大影响,接触面温度随摩擦因数增大而增大;分析指定路径上的应力分布可知,摩擦热影响区和热应力集中区域约为从接触面开始至向上6 mm范围内,滑块在运行中的破坏发生在该区域。     

磁场对石油污水管线钢的腐蚀行为研究

采用第3代永磁材料NdFeB(钕铁硼),研究了在施加永磁场条件下,模拟油田污水介质对20号钢的腐蚀过程,采用增重法、X射线衍射以及电化学方法对磁场作用下石油污水管线钢的腐蚀行为进行分析和评价。研究结果表明,磁场对Fe3O4的形成、自腐蚀电位正移幅度有促进作用,磁场对腐蚀产物的增重率影响较大,但它们与磁感应强度之间存在着极值关系。     

铝汽缸镀铬故障的排除

由于长期承担小型无人驾驶飞机的生产任务，其中发动机汽缸材料为铸铝合金。为了提高汽缸体内腔的表面硬度，增强耐磨性能，长期以来一直采用镀硬铬工艺，镀层的各项性能均较好。然而近来有一批汽缸体在镀铬后出现了镀层剥落的现象，经过工艺人员的分析，找出了故障原因，并提出了解决方案。     

块体纳米材料深过冷制备技术的进展

块体纳米材料是纳米材料的重要组成部分,制备块体纳米材料是实现纳米材料大范围应用的关键。介绍了块体纳米材料的深过冷制备技术,以及这种方法存在的问题,并在此基础上论述了块体纳米材料的应用及发展趋势。     

时间和电压对TC4合金表面等离子碳氮共渗层的影响

应用液相等离子电解碳氮共渗技术，在NI-GN03、乙醇和甘油组成的电解液体系下，短时间内在TC4合金表面制备高硬度渗层。探索了时间和电压对膜层的硬度、厚度、相组织和微观形貌的影响。结果表明：随着时间的延长和工作电压的提高，渗层的硬度、厚度均有明显的提高，表面粗糙度变大。并得出了TC4合金进行等离子碳氮共渗的理想电压应控制在280V左右。