单相硼化物的制备及摩擦磨损性能研究

为了深入研究渗硼层中硼化物的性能，采用真空感应熔炼法制备单相硼化物材料。观察分析制备的硼化物微观组织，测试其力学性能。采用MMU-5G型销-盘式摩擦磨损试验机，在干摩擦条件下，研究了不同载荷下单相硼化物的摩擦学性能，观察其磨损表面形貌特征，探讨其磨损方式。结果表明：制备的硼化物为单一相，试样纯度高，试样的平均显微硬度为HV2065，平均断裂韧性值为1.68 MPa·m1/2；硼化物的断口处没有宏观的塑性变形，断口齐平光亮，表现为脆性断裂特征；干摩擦条件下随着载荷从10 N增加到30 N，硼化物的摩擦因数先降低后增加，20 N载荷时达到最小值，而其磨损量随着载荷的增加不断上升；随着载荷从10 N增加到30 N，磨损表面的粗糙度先逐渐上升后急剧上升； 10~20 N载荷下，硼化物的磨损以磨粒磨损为主，而25~30 N载荷下，硼化物的主要磨损方式从磨粒磨损转变为脆性破损。     

倾斜冷却体法制备半固态浆料的研究现状

介绍了低成本、高效率的倾斜冷却体法制备半固态浆料的方法，综述了国内外对该方法的研究现状、相关工艺参数对组织形貌的影响及需要解决的关键问题。     

半固态高铬铸铁初生相的形貌及其定量分析

为改善高铬铸铁组织中初生枝晶奥氏体的形貌,采用倾斜冷却体法制备了奥氏体明显细化、圆整的半固态高铬铸铁坯料.在冷却体斜度及熔体在其表面流经长度不变的条件下,通过改变浇注温度获得三组不同半固态成型温度所对应的凝固组织,并借助Leica图像分析仪分别定量分析了初生奥氏体的形状系数和等效直径的变化特征.研究工作表明:采用本方法可明显改善奥氏体的形貌,浇注温度的变化对半固态组织有较大影响.     

半固态过共晶高铬铸铁的制备及组织定量分析

为改善过共晶高铬铸铁组织中粗大初生碳化物的形貌,采用冷却体法制备了碳化物明显细化、圆整的半固态坯料.通过分别改变浇注温度、冷却体斜度获得六组不同半固态浆料温度的凝固组织,并借助Leica图像分析仪分别定量分析了初生碳化物的形状系数和等效直径变化特征.研究表明:采用本方法可明显改善碳化物的形象,改变浇注温度和冷却体的倾斜角度对半固态组织有较大影响.     

半固态过共晶高铬铸铁浆料在离心力作用下的凝固组织

对于倾斜冷却体法制备的半固态过共晶高铬铸铁浆料，采用离心铸造法将其制备成环形铸件，并观察和分析该铸件组织。结果表明，首先在半固态组织中初生碳化物出现偏析现象，且存在明显的偏析分界线，分界线位于距离环形铸件径向外侧面约6mm处。其次，在本试验条件下，离心力的作用只能部分消除半固态过共晶高铬铸铁组织中的缩松倾向，而且在组织中也存在缩松出现的分界线，即小于距环形铸件径向外侧面约6mm的径向区域内无缩松产生，大于距环形铸件径向外侧面约6mm的径向区域产生缩松。     

倾斜冷却体-离心法制备半固态高铬铸铁梯度组织

采用倾斜冷却体-离心法制备半固态高铬铸铁环形试样并进行组织观察。结果表明：半固态高铬铸铁组织中初生奥氏体较常规成形组织中初生奥氏体明显细小、等轴化；在高铬铸铁环形试样梯度组织中，初生奥氏体形貌及分布随着距外侧面距离不同而变化，大致由外侧面到内侧面可分为4个区域，即细小奥氏体枝晶区、初生等轴奥氏体与细小奥氏体枝晶分界区、初生等轴奥氏体区、粗大的初生奥氏体枝状区；且初生等轴奥氏体与细小奥氏体枝晶分界区距环外侧面的距离在5～10mm范围内。     

不同部分重熔温度对半固态过共晶高铬白口铸铁初生相形貌的影响

为了考察部分重熔温度对初生碳化物形貌的影响,对过共晶高铬铸铁半固态坯料分别在3个不同温度(1 230℃、1 250℃、1 270℃)进行部分重熔,重熔时间为15 min,并借助Leica图像分析仪分别定量描述了初生碳化物形状因子及粒度因子的变化规律.研究表明,半固态组织中初生碳化物形状随着部分重熔温度的升高,呈先改善然后恶化,最后明显改善的趋势变化;碳化物尺寸随着部分重熔温度的升高而逐渐减小.初生碳化物演化过程是由溶质扩散和固、液相界面张力共同作用的结果,然而在较低的部分重熔温度下,固、液相界面张力的作用不明显.在1 270℃部分重熔温度下,重熔15 min时,可获得理想的部分重熔组织.     

Fe基合金粉对中部槽等离子弧焊性能研究

采用中部槽等离子弧焊专用设备修复中部槽中板,选用熔覆电流190 A、送粉速率46 g/min和扫描速度30 cm/min进行单道修复层的制备和多层多道修复层的制备,并使用金相显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射仪对单道和多层多道修复层的组织和物相进行分析。确定Fe基合金粉采用等离子弧焊修复中部槽的影响因素。实验结果表明,单道修复层和基体形成了良好的冶金结合,具有椭圆状和网状的组织形貌;多层多道修复层具有网状组织形貌和椭圆状,椭圆状组织内部主要含有马氏体。通过对比分析,多层多道修复层更适合于修复中部槽,修复层性能略高于基体材料性能。因此采用Fe基合金粉多层多道修复中部槽效果最佳。