文摘辑要

正纯钛空化水喷丸表面强化及空蚀损伤采用空化水喷丸技术对工业纯钛表面进行强化处理,研究表面强化机理及空蚀过程。通过显微硬度仪、光学显微镜对空化水喷丸后试样的表面硬度、显微组织、表面形貌和面粗糙度进行分析。结果表明:具有密排六方结构的纯钛经过水喷丸处理后,试样表面强化层有大量的变形孪晶和次生孪晶。试样表面硬度最大可提高118 HV,而表面粗糙度Ra仅为2.1μm,这说明空化水喷丸对纯钛表面的强化效果显著,而且表面损伤较小。在30 MPa水喷丸压力下,纯钛水喷丸最佳时间为80 min,强化效果最好。水喷丸后试样的强化表面可分为A、B、C 3个区域。A区表面空蚀最严重,空蚀坑小而密集,     

工业纯钛喷丸强化研究

采用TEM结合SEM和XRD对工业纯钛喷丸强化后显微组织结构、断口形貌、残余应力进行分析,研究了影响疲劳性能的3个因素即：组织、应力、粗糙度。结果表现：孪生是六方合金的塑性变形主要形式,喷丸强化表层形变组织由孪晶和变形带构成,表层孪晶间强烈交互作用,可造成显微损伤;表层残余应力在疲劳后发生明显松驰,有益贡献也相应的降低;表面粗糙度提高,具有负的影响。     

表面强化对工业纯钛显微组织的影响

工业纯钛经喷丸,滚压强化后,疲劳强度得到不同程度的提高,逐层TEM亚结构对比分析结果表明,工业纯钛疲劳强度的提高和强化层组织中孪晶的形成有关,工业纯钛疲劳前后组织中主要是位错数量的变化,而强化试样疲劳前后组织的结构既有位错,孪晶数量的变化,又有孪晶－晶界,孪晶－孪晶之间的交互作用,喷丸较滚压强化效果显著的部分原因是表层形成了准孪晶栅栏。     

AerMet100钢喷丸强化前后表面完整性及疲劳性能分析

目的 提高AerMet100钢的疲劳寿命,研究喷丸对其表面完整性和疲劳性能的影响。方法 通过表面完整性测试,分析喷丸对其表面形貌、粗糙度、晶粒度、硬度、残余应力和显微组织的影响。开展疲劳试验,观察疲劳断口形貌,分析喷丸对其疲劳性能的影响。结果 喷丸后,试样表面产生明显塑性变形,粗糙度有所增加,晶粒得到细化,硬度增大,形成约140 μm的残余压应力层;此外,形成了交错的马氏体板条,强化层内位错增多,产生细化的马氏体板条以及孪晶。疲劳试验中,未喷丸试样寿命均值为163 566周次,喷丸试样寿命均值为209 552周次,平均增幅达28.1%。喷丸试样断口分布有多个裂纹源,裂纹扩展路径曲折,在断口边缘形成了凹凸不平的台阶,消耗了更多的能量。试样强化层内的裂纹扩展区总体形貌较为无序和杂乱,疲劳条带较未喷丸试样更为细密,表明其裂纹扩展速度较慢。结论 喷丸后,AerMet100钢的疲劳抗力增加,疲劳寿命显著提高。     

喷丸强度对FGH4113A高温合金微观组织的影响及定量表征

镍基粉末高温合金涡轮盘长期在高温高应力条件下服役,对其综合力学性能有着严苛的要求,而表面形貌与微观组织对盘件性能有着至关重要的影响,通常需进行表面喷丸强化处理。基于此,本工作系统性地研究了不同喷丸强度下FGH4113A合金的表面和亚表层微观组织及变形情况,并探究了两者的定量关系。结果表明：经过喷丸处理后,合金亚表面产生位错塞积,诱发晶粒内形成变形孪晶,并且变形孪晶数量随喷丸强度的增大而增大。另外,喷丸强化引入的位错使变形层存在大量的小角晶界,从而发生晶粒细化提升了合金硬化效果。随着喷丸强度的增大,合金表面粗糙度、表面残余压应力、硬化层厚度以及表面显微硬度等特征呈现出不断增大的趋势。这些研究结果可为实际生产过程中喷丸强化参数的调控提供一定的数据支撑。     

喷丸强化对20CrMnTi渗碳齿轮组织和性能影响

采用强力喷丸工艺对20Cr Mn Ti钢渗碳齿轮试样进行了表面强化处理。利用硬度仪、X射线应力分析仪、表面粗糙度仪、X射线衍射仪和扫描电镜,分别测试分析了试样处理前后的显微硬度、残余应力、表面粗糙度、残余奥氏体含量、接触疲劳强度和疲劳断口形貌。结果表明:喷丸强化可显著提高试样表面的残余压应力,残余奥氏体量减少,表层显微硬度增加,表面粗糙度有不同程度增大,接触疲劳强度明显提高。     

喷丸强化对TC4钛合金组织结构的影响

对TC4钛合金试样进行喷丸强化,采用OM、SEM、TEM等技术对喷丸强化试样的组织结构进行观察分析。结合显微硬度沿表层的分布,分析喷丸强化变形层的组织结构特征和加工硬化机制。结果表明,喷丸强化后位错的运动和组态的变化使TC4钛合金表层的组织和亚结构细化,而且可以在表层强变形区形成孪晶,从而产生强烈的加工硬化效应。     

空化水射流对黄铜表面强化性能的影响

选用黄铜作为研究对象,通过淹没射流的方法进行表面强化.研究了水空化射流压力、射流时间对黄铜表面光洁度、表面硬度和硬化层厚度的影响.结果表明:水空化射流对黄铜表面有明显强化效果,射流压力和喷射时间对其空化喷丸能力以及表面硬度和硬化层厚度有重要影响;与传统喷丸相比,水空化射流冲击后表面粗糙度低、表面硬度高,是一种有发展前景的表面强化方法.     

医用钛合金表面纳米化组织与性能研究

针对近β型TLM钛合金试样表面进行了不同时间的高能喷丸处理,采用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)以及显微硬度仪等对不同喷丸处理后的试样进行了组织观察和性能测试。研究发现,在喷丸的近表层发生了纳米化,形成了一定厚度的纳米晶层。喷丸处理时间越长,最表层的平均晶粒尺寸越小,晶粒尺寸沿着厚度方向有梯度变化,距喷丸表面越远,晶粒尺寸就会越大。同时纳米晶层的显微硬度相对于基体组织有大幅提高,显微硬度距表面距离越远,显微硬度越低,硬度的提升主要是由于表面晶粒细晶强化的作用所致。     

温态超声冲击强化对AA6061-T6空蚀行为的影响

目的 进一步提高超声冲击处理对AA6061-T6抗空蚀性能的强化效果。方法 通过不同温度（RT、50、100和150℃）温态超声冲击强化处理,结合冲击强化与动态应变时效（DSA）的优点,获得应变速率更高、密度位错更高的塑性变形强化层,以提高其抗空蚀性能。利用X射线衍射技术（XRD）、金相显微镜研究了强化层的微观组织。利用显微硬度仪研究了强化层深度方向的硬度分布。利用超声振动空蚀平台、扫描电子显微镜（SEM）和激光共聚焦显微镜,研究了强化试样的空蚀性能及空蚀机理。结果 随温度的升高,强化后的铝合金近表层分别形成30、50、70、90μm的晶粒细化层,表面择优取向由（200）转变为（111）;强化温度为50℃时的表面显微硬度最高,较原始试样提高了108.2%;经300 min空化腐蚀后,常温、50、100、150℃条件下处理的超声冲击试样的抗空蚀性能分别是未处理试样的1.77、2.03、1.49和1.38倍;温态冲击强化后,试样的空化腐蚀损伤机制不仅包括初始的韧性断裂破坏,还增加了脆性及疲劳损伤形式。结论 经过温态超声冲击强化处理后,AA6061-T6的抗空蚀性能随温度的升高呈先增后减的趋...     

TiNiNb合金的空蚀

利用旋转圆盘装置研究TiFiNiNb合金和0Crl3Ni5Mo不锈钢的空蚀行为，并用洛氏硬度仪模拟空蚀过程中微射流所产生的局部载荷对TiNiNb合金和0Cr13Ni5Mo不锈钢的作用，结果表明，TiNiNb合金的抗空蚀性能优于0Crl3Ni5Mo。在压痕试验中，TiNiNb合金能吸收高于0CI13Ni5Mo的弹性能，该性能特点使TiNiNb合金在空蚀过程中能吸收和释放较多的冲击能量，减少损失，呈现良好的抗空蚀性能。     

柴油机缸套穴蚀问题探讨

从空泡腐蚀、电化学腐蚀、其它腐蚀三个方面介绍了柴油机缸套穴蚀形成的主要原因及特征;从柴油机主要部件结构、冷却水系统、柴油机工况三个方面分析了影响穴蚀的因素;从减轻缸套振动、改进缸套材料、控制冷却水的流动、加强对冷却水的处理、改善柴油机的工作过程五个方面提出了预防缸套穴蚀的措施.     

Cu-Al-Be阻尼合金的抗空泡剥蚀性能

采用超声伸缩振动空蚀设备及XRD和SEM等手段 ,研究了Cu Al Be阻尼合金与对比合金ZHMn5 5 3 1和ZQAl12 8 3 2的空泡剥蚀性能。结果表明 ,Cu Al Be合金的空泡剥蚀平均速率仅为 0 .0 4mm3 /h ,相当于ZHMn5 5 3 1的 3.6 % ,ZQAl 12 8 3 2的 5 0 % ,具有优异的抗空泡剥蚀性。外力作用下Cu Al Be合金马氏体变体间的界面迁移 ,有助于减轻材料表面的塑性变形和疲劳积累 ,提高抗空蚀性能。晶界网状α软相是该合金空泡剥蚀沿晶界发生的主要原因     

两种氧化处理的铝合金空泡腐蚀行为的差异

对比研究了硬质阳极氧化和微弧氧化铝合金在3.5%NaCl溶液中的空泡腐蚀行为.结果表明:两种氧化铝合金的空泡腐蚀失重在第1h内都随着空化作用时间明显增大,此后则缓慢增大.超过4h之后,随着时间又迅速地增大.当硬质阳极氧化和微弧氧化两种膜的厚度相当时,氧化工艺对氧化铝合金的耐空泡腐蚀性能影响并不明显.在空泡腐蚀过程中,两种氧化处理铝合金的电化学过程都是受阴阳极混合过程控制.硬质阳极氧化铝合金的电化学阻抗谱为一变形的容抗弧,并且低频出现收缩,呈现多孔电极的阻抗谱特征.微弧氧化铝合金电极的电化学阻抗谱在高频区为一容抗弧,接着又为一容抗弧,低频区出现扩散阻抗谱特征.     

渗氮对钢的气蚀与磨蚀特性的影响

研究了渗氮对０Ｃｒ１３Ｎｉ４Ｍｏ、Ｑ２３５、１６ＣｒＮｉ４Ｍｏ和１２Ｃｒ４Ｎｉ４Ｍｏ４Ｖ四种钢气蚀与磨蚀特性的影响。发现渗氮可使Ｑ２３５、１６ＣｒＮｉ４Ｍｏ和１２Ｃｒ４Ｎｉ４Ｍｏ４Ｖ三种钢的耐气蚀与磨蚀性能显著提高，却使０Ｃｒ１３Ｎｉ４Ｍｏ（不锈钢）的耐气蚀性能明显下降，但能使其耐磨蚀性能提高。分析认为，这与气蚀、磨蚀机理及渗氮层的力学、物理化学特性有关。     

材料的抗磨损与抗汽蚀性能试验研究

用失重法研究颗粒浓度,旋转速度,液体介质对杂质泵过流部件材料磨损与汽蚀的影响,通过12种材料对比试验,探索硬度与磨损,韧性与汽蚀之间的关系。结果表明,含Cr,W,Mo的材料硬度高,抗磨损性能好,含Ti,Ni,Al的材料韧性高,抗汽蚀性能好;既有高硬度,又有良好韧性的材料抗磨蚀性能好;材料的抗磨性与材料本身的硬度有关;材料的抗空蚀性与材料本身的塑性,韧性和强度有关。     

Cavitation erosion of some alloys manufactured on steel and iron surfaces by laser beam

Cavitation erosion resistance of structural carbon steel, corrosion resistant chromium steel and technical iron superficially processed by CO₂ laser beam were investigated. Various metallic powders had been alloyed on the surfaces of the samples and then subjected to cavitation at the rotating disc facility. Tests were carried out in the incubation period of the erosion. It was found that material of reduced ability to work hardening could not achieve optional resistance to cavitation, regardless of its hardness. Moreover, strong dependence of the increase in erosion resistance of the alloyed materials on the substrate was also observed. The best performance under the erosion conditions displayed the samples alloyed with AlNi and SiC or with Nb powders. In each case mentioned, high increase in surface hardness was achieved due to cavitation loading.     

Cavitation erosion behavior of nickel-aluminum bronze weldment

1　INTRODUCTIONCavitationreferstothenucleationandgrowthofcavitiesorbubblesinfast flowingorvibratingliquidwhenthelocalpressureintheliquiddropsbelowacertainlevel.Thesebubbleswillimplodeorcollapsewhentheyaretransportedtoahighpressureregion .Thecollapseofbubblesisaccompaniedbytheemis sionofshockwavesandmicro jets ,whichwillexertstresspulsesonasolidsurfaceinthevicinity .Repeti tionsofsuch pressure pulsesonsolidsurfaceswilleventuallyresultinfatiguefailureandmassloss ,andsuchamodeofdamageisknown…     

不同材料抗气蚀性能的比较

对泵、阀、水轮机等流体机械过流部件常用材料进行了气蚀试验，通过光镜和扫描电对气蚀断口进行了观察，并结合材料的组织特点进行了分析。结果表明，当组织不均匀时，较弱组织道德破坏；具有均匀组织特别是低碳马氏体组织的不锈钢其抗气蚀性能优良；使钢具有均匀组织和高地提高抗气蚀性能有利。     

正火态45钢空蚀磨损的微观机制

用磁臻伸缩振动空蚀仪对正火态的45钢进行了试验，用S-250型扫描电子显微镜观察了空蚀后的微观形貌。结果表明，正火态45钢的空蚀磨损是从晶界，相界开始的；珠光体先于先共析铁素体而受到破坏；微裂纹沿晶界与相界萌生，扩展，然后进入到组成相中最终导臻剥落是其主要破坏机制。