铜合金的脉冲等离子爆炸轰击表面处理

利用脉冲等离子爆炸轰击对紫铜、碳化钨铜、铍镍铜、铍钴铜、铬铜和铬锆铜进行了表面处理,采用扫描电镜、X射线衍射分析表面形貌和物相变化,并测量了表面显微硬度。结果表明处理后各样品表面均出现微量的W和W2N,以及较为明显的炭黑。样品接地轰击一次时表面硬度明显下降,多次轰击后硬度有所提高,但与基体硬度相差不大,且重熔形成的熔瘤使表面粗糙度明显增加。样品不接地时比接地时硬度明显提高,且高于基体硬度。     

深冷处理对Cu-1.34Ni-1.02Co-0.61Si合金带材组织性能的影响

本文以时效态Cu-1.34Ni-1.02Co-0.61Si合金带材为研究对象,利用深冷处理、拉伸试验、SEM、TEM、显微硬度和导电率的测量等方法,研究了不同深冷处理保温时间对合金带材组织和性能的影响规律。经研究发现:深冷处理能一定程度地细化合金带材的晶粒度,并减少缺陷数量,使得组织结构更加均匀,同时致密度逐渐提高。另外,深冷处理能促进合金带材进一步析出细小的第二相,提高合金带材的力学性能和导电性能。相比于未经深冷处理的合金带材,深冷处理保温48 h后合金带材的显微硬度、抗拉强度、导电率分别提高了约3.13%、2.93%、4.38%,达到264 HV、879 MPa、48.81%IACS。     

H13钢表面脉冲等离子爆炸改性组织及性能的研究

利用脉冲等离子爆炸工艺对H13钢进行表面改性处理,通过OM、SEM和EDS分析了材料改性后的显微组织、断口形貌和元素分布,采用努氏硬度计测试了截面的显微硬度分布,并对其改性机制和工艺参数影响进行了分析和讨论。结果表明,脉冲等离子爆炸工艺可在H13钢表面形成厚度均匀,组织致密,高硬度的改性层;改性层由柱状晶区和细晶区组成,表层产生了离子注入现象,硬度呈现先上升后下降的趋势。脉冲等离子爆炸工艺能量越高,改性层越厚,晶粒尺寸越细,硬度越高。     

脉冲-爆炸等离子体工艺对M2高速钢表面改性的实验研究

利用脉冲爆炸-等离子体(Pulse Detonation-Plasma Technology,PDT)技术对M2高速钢进行了表面改性处理,利用SEM、XRD分析PDT处理前后M2高速钢的表层组织和相结构的影响,采用显微硬度计、摩擦磨损试验机研究了PDT处理前后M2高速钢的显微硬度、耐磨性能的变化。结果表明:在PDT处理后,M2高速钢表面改性层内发生了马氏体向奥氏体的相转变,在表面层的残余奥氏体量随着距离的减小增加。在PDT处理过程中, M2高速钢的表面先发生光滑化,然后出现大量火山状熔坑,这是由于PDT处理过程中能量周期性导致表面热不稳定性造成的。改性层厚度随着距离的减小而逐渐增加,改性层组织细小致密,碳化物颗粒细小且分布均匀;改性层内显微硬度明显提高,耐磨性能提高2.48倍。     

脉冲爆炸-等离子体处理M42高速钢的表面改性研究

为了提高M42高速钢的表面硬度和耐磨性,利用脉冲爆炸-等离子体（PDP）对该钢进行表面改性。通过SEM、XRD、显微硬度计、摩擦磨损试验机研究了脉冲处理前后表面形貌、元素成分、表面硬度和耐磨损性的变化。结果表明,表层马氏体α-Fe向奥氏体γ-Fe转变,少量碳化物FeW₃C溶解于γ-Fe中,表层出现残余压应力且晶粒细化,沉积在表面的“雨滴”状熔滴由W和O等元素组成。经两次脉冲处理后,硬化层最厚,耐磨性较好。     

T8钢的脉冲爆炸-等离子体处理表面改性

采用脉冲爆炸-等离子体（PDP）技术对T8钢进行不同距离的表面改性处理。采用SEM、XRD分析了PDP处理前后T8钢的表层组织和相结构,利用显微维氏硬度计、摩擦磨损试验机和电化学工作站研究了PDP处理前后T8钢的显微硬度、耐磨损性能和耐腐蚀性能。结果表明,当处理距离为100 mm时, T8钢表面形貌基本未发生变化。当处理距离减少到50 mm和30 mm时,T8钢表面发生了重熔导致的光滑化现象,同时出现大量火山状熔坑,熔坑的出现是由PDP的能量和材料本身的不均匀性造成的。PDP处理使T8钢表面发生由马氏体α′-Fe向奥氏体γ-Fe的转变,并发生渗氮现象形成Fe3N。T8钢改性层厚度随着处理距离的减小而增加,当处理距离小于50mm时,改性层厚度变化不大,约为68μm。PDP处理后T8钢显微硬度、耐磨损性能和耐腐蚀性能都有一定程度的提高,显微硬度最高约为基体的2倍,耐磨损性能最高为基体的2.6倍。     

脉冲爆炸-等离子体技术处理对T8钢表层组织和性能的影响

采用脉冲爆炸-等离子体(PDP)技术对T8钢进行表面改性处理,电容分别为600,800,1000μF。采用SEM,XRD分析了PDP处理前后T8钢的表层组织和相结构的变化,利用显微维氏硬度计和摩擦磨损试验机研究了PDP处理前后T8钢的显微硬度和耐磨损性能的变化。结果表明:随着电容的增加,T8钢表面先发生光滑化,然后出现大量火山状熔坑,熔坑的出现是由PDP的能量和材料本身的不均匀性造成的。PDP处理使T8钢表面发生由马氏体α′-Fe向奥氏体γ-Fe的转变,并发生渗氮现象形成Fe_3N。T8钢改性层厚度随着电容的增加而增加,当电容为1000μF时,改性层平均厚度为68.27μm,其组织由柱状组织和细化组织组成。随着电容的减小,柱状组织厚度也减小。PDP处理后T8钢改性层显微硬度提高约2倍,耐磨损性能也明显改善,最高为基体的2.6倍。     

脉冲爆炸-等离子体技术处理对W18Cr4V高速钢组织及性能的影响

脉冲爆炸-等离子体技术（PDT）是一种在大气环境下进行的表面改性技术。目前对PDT的研究主要集中在使用W电极改性，对其他电极改性效果研究不足。为探究电极材料为Ta时，在不同电容下PDT技术对的W18Cr4V高速钢改性效果和机理，使用Ta电极对W18Cr4V高速钢分别在800μF与1 040μF电容下进行PDT处理，对处理后的物相、组织与性能进行了研究。采用X射线衍射仪和场发射扫描电子显微镜对材料表面物相与截面组织形貌进行观察。发现经PDT处理后试样表面形成一层改性层，不同电容条件下，改性层厚度不同，在改性层表面形成Fe4N、Ta5N6、Ta2O5等新相，改性层组织为超细晶马氏体、残余奥氏体与网状铁钨碳化物组织，Ta元素渗入到改性层一定厚度中。经过HX-1000SPTA型显微维氏硬度计和HT-1000高温摩擦磨损试验机对试样硬度和耐磨性能进行测试，发现硬度最高提升1.7倍，耐磨性能最高提升2.6倍。使用Ta电极对W18Cr4V进行PDT处理后，W18Cr4V性能得到大幅度提升。在不同电容下使用Ta电极对W18Cr4V高速钢进行PDT改性的效果与机理推进了对PDT的研究。     

活塞环用新型合金材料的组织结构分析

通过真空熔炼、电渣重熔、热锻、热轧和冷拉等工艺,生产了活塞环用新型合金钢盘条。采用了金相、SEM等技术,分析了不同状态的微观组织结构,发现该中材料微观组织从优到劣的顺序为冷拉退火态、热轧态、热锻态、铸态,具体表现为孔洞、偏析区及缺陷数量逐渐变少;当制品截面积逐渐变小时,上述缺陷分布越来越弥散化。对铸态、热锻态和热轧态偏析区进行能谱分析,发现均呈现一种富C、Cr和Mo而贫Fe现象。     

脉冲爆炸-等离子体技术对TC1钛合金组织和性能的影响

以TC1钛合金为研究对象，在使用的能量大小不变时，采用Nb和Ta作为电极，探究了脉冲爆炸-等离子体技术(PDT)对TC1钛合金的改性效果和机理。使用Ta电极与Nb电极对TC1钛合金进行PDT处理，对处理后的TC1钛合金物相、组织与性能进行观察和测试，发现经PDT处理后试样表层形成了一层改性层，在改性层表面形成了TiN、NbN₂、TiC、TaN、TaO等新相。改性层组织随使用电极不同发生改变，使用Ta电极处理后的改性层组织为层片状组织，使用Nb电极处理后的改性层组织为网篮状组织。对试样硬度和耐磨性能进行测试，发现经PDT处理后，试样硬度最高提升了2.2倍，耐磨性能最高提升了48.0%。