CoCrAlYTaCSi涂层和ZL101铸铝合金的气蚀性能研究

目的对比研究两种材料在RP-3航空煤油和去离子水中的耐气蚀性能,分析材料的气蚀机理以及介质的理化性质对其的影响机制,探讨用去离子水代替航空煤油以便快速筛选航空用耐气蚀材料的可行性。方法采用超音速火焰喷涂技术在铸铝合金(ZL101)表面均匀喷涂CoCrAlYTaCSi涂层。使用X射线衍射仪分析喷涂粉末、涂层和基体材料的物相组成。使用扫描电镜及其自带能谱仪分析材料气蚀前后的形貌以及元素分布。采用纳米压痕仪检测材料的力学性能。使用超声波振动气蚀试验机表征涂层及铸铝合金在航空煤油和去离子水中的气蚀性能。综合考虑两种材料气蚀后的平均侵蚀深度、形貌以及两种液体介质的理化性能,分析相应气蚀机理。结果 CoCrAlYTaCSi涂层主要由AlCo、Al_(80)Cr_(20)、Al_(45)Cr_7等物相组成,且分布均匀;铸铝合金主要由Al和Al_9Si相组成,增强相主要沿晶界分布。涂层的纳米硬度和弹性模量分别约是铸铝的6倍和2倍。气蚀中,铸铝合金晶粒内部的Al最先被损坏,加剧了气蚀进程;而CoCrAlYTaCSi涂层由于物相分布均匀、力学性能优异,所以损坏程度远轻于铸铝合金,在水和航空煤油中的平均侵蚀深度分别仅约为铸铝合金的2%和1%。两种材料在航空煤油中的平均侵蚀深度都比在水中的小。结论 CoCrAlYTaCSi涂层的物相分布均匀,具有较高的致密度、硬度和弹性模量,其在两种介质中均显示出更高的气蚀抵抗力。但材料在两种液体中的气蚀机理并不相同,导致在航空煤油介质中,CoCrAlYTaCSi涂层显示出更加优异的抗气蚀性能。     

热处理对M50NiL和16CrNi4Mo钢的抗气蚀与磨蚀性能的影响

对Ｍ５０ＮｉＬ和１６ＣｒＮｉ４Ｍｏ钢经不同工艺热处理后,在旋转圆盘仪上进行了气蚀和磨蚀试验,测出了相应的失重曲线,并对其显微组织进行了分析。最后优选出抗气蚀和磨蚀性能的强化工艺和组织形态。     

纳米氧化锡银基电触头材料的研究

银氧化锡触头材料是近年发展很快的1种新型无毒电触头材料，它具有热稳定性好、耐电弧侵蚀及抗熔焊性能。试验采用溶胶凝胶法制备纳米SnO2粉末，通过掺杂、化学镀包覆等工艺改善SnO2的导电性能及氧化物和银的浸润性；从而降低银氧化锡触头材料的接触电阻、改善组织的均匀性，提高机械加工性能。     

扫描速度对半导体激光熔覆钴基合金涂层组织与性能的影响

采用2 kW半导体激光器在304不锈钢表面进行同轴送粉的激光熔覆Co基合金试验。通过扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）研究了不同扫描速度下熔覆层的显微组织和相结构;采用显微硬度计、摩擦磨损试验机和气蚀装置分别测试了不同扫描速度下熔覆层的显微硬度、耐磨性与抗气蚀性能。结果表明,不同激光扫描速度下合金涂层皆无裂纹与气孔,随着扫描速度增加,合金涂层的硬度、耐磨性能与抗气蚀性能则先增强后降低,在激光扫描速度为900 mm/min时,合金涂层具有较好的硬度、耐磨性和抗气蚀性能。     

Cr-Mn抗气蚀堆焊焊条

设计了一种Cr-Mn合金系统抗气蚀堆焊焊务,合金元素通过药皮向堆焊层中过渡.运用正交试验法对药皮配方进行了优化.对所设计焊条的工艺性能、熔敷金属的化学成分、堆焊层硬度和金相组织进行了分析.试验结果表明,焊条工艺性能良好,堆焊层加工硬化作用显著,能够满足抗气蚀性能的要求.     

TiB2-Cu-Ni梯度功能材料的抗烧蚀行为

采用燃烧合成与同时致密化技术制备了TiB2-Cu-Ni5层金属-陶瓷梯度功能材料。利用扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)等方法对梯度材料的成分及烧蚀前后的微观组织形貌等进行了检测，用等离子火炬电弧加热器对材料进行加热来考察梯度材料的抗热震性能以及抗烧蚀性能。结果表明，梯度功能材料各层之间的界线已经模糊，层与层之间的结合较好；梯度材料在瞬间加热时和瞬间冷却时均未出现崩裂，烧蚀后表面没有裂纹产生，说明该梯度材料具有优异的抗热震性能；烧蚀20S后，梯度功能材料烧蚀后的质量损失仅为0．5g，说明梯度功能材料具有良好的抗烧蚀性能。梯度材料的抗烧蚀机理为金属粘接剂的挥发损失、热化学烧蚀和机械冲刷。该梯度材料在固体火箭发动机的喷管、喉衬等部件上有广阔的应用前景。     

镍基喷焊层的抗气蚀性能研究

用火焰喷涂法在低碳不锈钢表面制备镍基合金涂层.借助光学显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计、磁致伸缩气蚀仪等设备研究涂层的组织、结构和性 能,并利用扫描电子显微镜对气蚀形貌进行了跟踪观察.结果表明：Ni60喷焊层组织较细,显微硬度远远高于Ni25喷焊层,Ni60喷焊层抗气蚀性能和Ni25喷焊层相比有明显提高.     

热喷涂钴基合金涂层的耐气蚀性能

评价了用于耐蚀涂层的热喷涂钴基合金涂层的抗气蚀性能。钴基合金涂层分别用低压等离子喷涂(LPS)和高速氧燃料气火焰喷涂(HVOF)喷涂在AISI304不锈钢基体上,其中每种涂覆试样的一半试样进行了1073K×1h的后续加热处理。在本试验中,为了进行评价而测量了试样的重量损失。由气蚀试验得到如下结果:1)用LPS喷涂的两种涂层(喷后加热处理的和喷涂态的)比HVOF涂层具有更优越的抗气蚀性能;2)对于LPS喷涂层,喷后加热处理过的涂层与喷涂态的涂层具有相同的重量损失;3)对HVOF涂层喷后热处理非常有效地改善了抗气蚀性能。     

航空发动机用铝合金加力泵涡壳的失效分析

对一种航空发动机供油系统铝合金涡壳的气蚀特点和失效机制进行了分析.结果表明,气蚀区的分布与油流流向间有明显的相关性,气蚀损伤主要发生在有涡流形成及压强变化的区域;微观气蚀表面由大量尺寸在40～60μm的气蚀凹坑相互叠加组成,单个气蚀凹坑内壁光滑,边缘呈波浪状泼溅;气蚀区表面有疲劳裂纹和冲蚀形貌;冲蚀常伴随气蚀同时发生,最终的损伤是"气蚀 冲蚀"复合作用的结果;气蚀的发生有明显的相选择行为,较软的α-Al相通常较Si相优先被气蚀,使材料表面强度下降,从而导致材料破坏的加剧;抑制相选择行为能够改善涡壳的抗气蚀性能.     

基于Fluent的纯水溢流阀结构设计及优化

针对纯水溢流阀阀芯与阀套存在的气蚀、冲蚀问题，设计一种具备高压引流孔与多级串联阀口结构的阀芯。介绍阀芯与阀套关键配合尺寸的设计思路，利用Fluent简要分析了微射流与冲蚀的发生机制，并推导多级串联阀芯的抗气蚀原理；依据改进阀芯的实际结构推导建立纯水溢流阀的数学模型。为验证改进式阀芯的抗气蚀、冲蚀性能，建立两种阀芯的Fluent流体仿真模型，探究高压引流口与多级串联阀口对气蚀、冲蚀现象的影响机制。仿真结果表明：同等压力等级下，新式阀芯的射束流速更低、气蚀现象更轻，有助于纯水溢流阀长期稳定的运行。     

搅动铸造和常规铸造Zn—20％Al合金挤压特性的比较

于２７０～３７０℃对常规铸造和搅动铸造的Ｚｎ—２０％Ａｌ合金的挤压加工特性进行了试验对比．结果表明，采用搅动铸造制得的坯料进行挤压时，挤压抗力较低，挤压品质量完好；而常规铸造坯料的挤压抗力较高，且在低于共析温度时，挤压品内部产生开裂。因此，搅动铸造锭在后继的加工过程中有其优越性。     

耐磨铸铁30年发展展望

概述了含铌铸铁,含硼铸铁,含钒、钛、稀土白口铸铁,镍硬铸铁和高铬白口铸铁生产工艺的进展情况;介绍了在各种不同磨料磨损条件下高铬铸铁的化学成分及显微组织的恰当选择;指出通过细化碳化物,高铬白口铸铁的冲击韧性可以得到提高。     

铬系白口铸铁的研究进展

综述了铬系白口铸铁耐磨材料的国内外研究方向和研究现状，对低铬铸铁、中铬铸铁和高铬铸铁三类铬系白口铸铁的碳化物类型、制备工艺、性能特点、适用范围和现阶段开发程度进行了分析，综合评价了各类铬系白口铸铁的优缺点并探讨了其研究和应用未来的发展趋势。     

颗粒增强金属基复合材料铸造法制备技术

围绕颗粒增强金属基复合材料制品的铸造生产，综述了增强体颗粒的选择、提高基体对增强体润湿性方法、增强体分布的控制技术及制品成形工艺等铸造技术问题。     

氮对低碳高铬铸铁性能的影响

通过力学性能、耐磨性能测试以及金相组织观察和ESEM形貌分析，研究了氮含量对低碳高铬铸铁性能的影响。试验结果表明，随着含氮量的增加，共晶碳化物在结晶过程中方向性生长减缓，形状趋于粒状；二次碳化物数量增加，形貌和尺寸也发生变化。随着含氮量的增加，低碳高铬铸铁的硬度增加，冲击韧度下降，滑动式和滚筒式磨损率下降。     

氮对低碳高铬铸铁性能的影响

通过力学性能和耐磨性能测试、金相组织观察和ESEM形貌分析,研究了氮含量对低碳高铬铸铁性能的影响。试验结果表明,随着含氮量的增加,共晶碳化物在结晶过程中方向性生长减缓,形状趋于粒状;二次碳化物数量增加,形貌和尺寸也发生变化。随着含氮量的增加,低碳高铬铸铁的硬度增加,冲击韧度下降,滑动式和滚筒式磨损率下降。     

球墨铸铁和灰铸铁收缩特性的研究

对五种不同模数M=1.5cm、1.75cm、2.0cm、2.5cm的立方体铸件,研究了铸件模数、浇注温度、化学成份、孕育处理、铸型条件等因素对铸件收缩缺陷大小的影响,并得出了相应的关系式以及无冒口铸造的条件.     

耐热铸造合金材料在汽车排气歧管上的应用

分析了排气歧管材料的技术要求:包括良好的高温力学性能、耐热疲劳、抗氧化、抗生长性能。列举了常用铸铁排气歧管的基体组织和最高工作温度,以及各类耐热铸铁在汽车排气歧管上的应用发展状况。指出由于耐热铸铁已不能承受目前的排气歧管的工作温度,国内外开始探索耐热铸钢在汽车排气歧管上的应用。同时,介绍了国内外研发的奥氏体耐热铸钢排气歧管的各项性能。     

铸铁和铸钢中稀土总量的快速测定

通过试验确定了溶样酸、过硫酸铵、草酸、偶氮氯膦Ⅲ等试剂的最佳用量,分析了波长、显色液放置时间以及共存离子的影响,对操作过程中的一些注意事项进行了说明.结果表明：不分离基体而直接溶解试样后显色,测定铸铁和铸钢中稀土总量的分光光度法快速、简便、准确.样品的加标回收率97.0％～ 101.0％,相对标准偏差（n=5）1.52％.     

铁素体基球墨铸铁激光表面重熔后的组织与性能

通过调整激光重熔工艺参数对球墨铸铁进行表面重熔处理 ,获得了白口铸铁层 ,对熔化层的显微组织、力学性能、熔化层 基体界面特性与工艺参数的关系进行了仔细研究 ,结果表明 :快速加热熔化、快速冷却凝固和部分碳被烧损 ,使熔化表面凝固后获得白口铸铁层 ,构成了球墨铸铁与白口铸铁的复合材料 ;激光重熔处理后的白口铸铁层显微组织很细 ,具有高的强度和硬度 ,随着激光束扫描速度的增大 ,显微组织变细 ,硬度增高 ;熔化层的横截面积与激光束扫描速度之间在一定条件下接近双曲线关系。