Mg-Y4-Nd3合金的組織與摩擦磨損性能

研究了Mg-Y4-Nd3合金鑄態和T6處理(525℃固溶處理8 h,250℃時效處理16 h)后的顯微組織、力學性能和摩擦磨損性能。結果表明:鑄造Mg-Y4-Nd3合金共晶相分布在α-Mg固溶體晶界上,呈不連續網狀分布。經過固溶時效處理后,合金為等軸晶組織,共晶相基本固溶到-αMg基體中,時效析出沉淀相呈彌散分布。兩種處理合金的抗拉強度都隨溫度的升高而降低,伸長率均隨溫度的升高而升高,同溫度下,T6處理的合金抗拉強度高于鑄態合金。T6處理的合金在干滑動摩擦條件下,隨著載荷的增加,摩擦系數降低,磨損量增加,磨損機制由磨粒磨損伴有氧化磨損向剝層磨損過渡,在高載荷下磨損表面出現塑性變形擠出現象。     

高速钢表面PN＋PVD复合处理工艺和性能研究

采用多弧离子镀设备,在高速钢W18Cr4V上先进行等离子氮化,再沉积TiN薄膜,研究了不同渗氮温度和时间对PN＋TiN薄膜组织和性能的影响。结果表明,温度为500℃左右和时间为2h以上条件下对W18Cr4V进行渗氮处理后再沉积TiN薄膜,可以得到最佳的薄膜表面显微硬度（1800～2000HV0.05）和膜／基结合力（50N）,涂层耐磨性也得到明显提高。     

铝基复合材料基底镀厚膜TiN的附着力研究

利用直流磁过滤多弧离子镀技术在铝基复合材料基片上镀制大于25μm的TiN厚膜.对厚膜TiN的附着力及其与各种工艺条件的关系.采用扫描电镜对厚膜TiN的微观结构及划痕形貌进行了分析.研究结果表明:基片的清洗、基片的温度、孤电流、脉冲偏压和镀层界面组织结构等都影响厚膜TiN的附着力;弧电流为70A、脉冲偏压为100V、占空比为70%、温度为200℃时,厚膜TiN的临界载荷达到4.5kg/mm~2,远大于指标要求4kg/mm~2;镀层界面的融合有利于提高厚膜TiN的附着力.     

脉冲激光沉积制备TiN/AlN多层薄膜的研究

采用脉冲激光沉积(PLA)法,在单晶Si试样表面沉积制备了一系列TiN/AlN硬质多层膜,并采用基于免疫算法的免疫径向基函数(IRBF)神经网络对AlN厚度建立预测模型,设计出具有可控调制周期和调制比的TiN/AlN多层膜。X射线衍射(XRD)结果表明,小调制层周期下,过高或过低的工艺条件下薄膜通常为非晶态,适当的工艺条件下TiN、AlN形成具有强烈织构的超晶格柱状晶多层膜;与此相应,纳米多层膜产生了硬度和弹性模量异常增高;随着调制比增加,使纳米多层膜形成非晶AlN层和纳米晶TiN层的多层结构,多层膜的硬度和弹性模量逐渐下降。XPS结果表明,薄膜界面由Ti+4、Ti+3离子组成,N的负二价、三价亚谱结构预示着非当量TiN、AlN的形成。AFM研究显示,薄膜的调制周期均在10~200 nm范围内,且薄膜表面较均匀;当多层薄膜调制周期在50 nm以下时,薄膜的纳米硬度值明显高于TiN和AlN的混合硬度值,达30 Gpa。     

氩弧熔覆原位自生Ti(C、N)-WC增强Ni60A复合涂层的研究

以Ni60A、TiC、TiN、WC、Co粉为原料,在Q235钢的表面用氩弧熔覆原位合成技术制备了Ti(C、N)-WC增强镍基复合材料涂层.研究了涂层的显微组织、化学成分、硬度变化和摩擦磨损特性.熔覆层组织主要由富Ni的γ(Ni,Fe)相、Ti(C、N)、WC和(Fe,Cr)xC等组成.涂层的显微硬度和耐磨性分别是基体Q235钢的6.5倍和10倍.显微硬度由表及里呈先上升后下降的阶梯状趋势,到热影响区时又明显降低.基体Q235钢的磨损机制为黏着磨损和磨料磨损,而复合涂层的的磨损形式主要是磨屑充当第三体引起的磨粒磨损.     

基体粗糙度和硬度对TiAlCN附着力的影响

在不同粗糙度和硬度的GCr15轴承钢基体上,利用多弧离子镀技术低温(175℃)沉积TiAlCN涂层.利用扫描电子显微镜(SEM)、AFM、EPMA、XRD和附着力测试仪等研究了薄膜形貌和性质.结果表明:基体越平整,制备的涂层表面也就越平整;薄膜附着力随着表面粗糙度的增大而减小,在基体粗糙度为0.01μm时,薄膜附着力达到最大值42.8N;基体硬度越高,膜/基附着力越大,在基体硬度为835HV0.01时,附着力达到最大值31.2N;在涂层中,发现了晶体结构为fcc-TiN结构,衍射图中没有AlN相出现,这是TiN相优于AlN相而形成的缘故.     

高強約束混凝土Z形柱的截面延性

利用編制的高強約束混凝土異形柱截面數值分析程序,通過對多種工況下高強約束混凝土Z形柱截面延性指標進行計算分析,對影響其截面延性的荷載角、軸壓比、混凝土強度、縱筋配筋率、箍筋配筋率和截面尺寸等多個因素進行了探討。研究結果表明:高強約束混凝土Z形柱截面延性的主要影響因素有(從大到小):荷載角、軸壓比、混凝土強度和箍筋配筋率;在此基礎上,擬合出高強約束混凝土Z形柱截面曲率延性與主要影響因素之間的計算公式,可為高強約束混凝土Z形柱截面延性計算提供參考依據。     

钛合金表面加弧辉光离子无氢渗碳工艺的研究

提出了一种新的钛合金表面强化方法,利用加弧辉光离子无氢渗碳技术在钛合金表面形成渗碳层,从减摩和抗磨两个方面提高钛合金表面的摩擦学性能.该方法是在加弧辉光离子渗镀技术中引入由高纯石墨制成冷阴极电弧石墨靶,按冷阴极场致发射机制,源源不断地从电弧石墨靶上发射出高能量、高密度、高离化率、高速度的离子流,成功的在工业用Ti6A14V合金基材表面形成25～30 μm厚的无氢且无结合强度问题的含有TiC的扩散层.在改善了Ti6A14V合金表面摩擦学性能的同时,又避免了氢元素对钛合金造成的氢脆问题.研究了钛合金无氢渗碳的工艺特点,从阴极偏压、靶距、弧流、时间和温度几个方面探讨了不同工艺参数对渗碳层厚度的影响.     

磁控状态下Fe90堆焊层显微组织对力学性能的影响

为了研究直流横向磁场对Fe90堆焊层组织和性能的影响,在Fe90自熔堆焊合金的等离子弧堆焊过程中引入直流横向磁场,采用洛氏硬度仪、磨损试验机对不同规范下试样的硬度、耐磨损性进行测试,采用OM及SEM对堆焊层进行显微组织分析,进而揭示外加磁场对堆焊层性能的作用机理.结果表明,施加磁场的堆焊层要比无磁场作用的堆焊层硬度高、耐磨性好;当堆焊电流为I=180 A,磁场电流为I_m=3 A时,堆焊层性能取得最佳值,其磨损量为0.4218 g,表面硬度HRC为72.1.外加磁场提高堆焊层性能的主要原因是电弧和熔池在磁场作用下运动状态发生改变,改善了堆焊层组织,使堆焊层的组织由柱状晶转化为等轴晶并细化晶粒,进而提高堆焊层的综合力学性能.     

激光熔覆Fe+B4C复合涂层的组织及耐磨性

利用激光器在SPHC钢基材表面激光熔覆w(B4C)=5%的Fe基复合涂层(Fe B4C),对熔覆层的组织形貌及耐磨性进行分析,并与铁基合金涂层(Fe55)作对比研究.结果表明,Fe55熔覆层主要为有明显方向性的柱状枝晶组织,由α-Fe枝晶固溶体与枝晶间共晶组织(α-Fe Cr23C6)组成;加入B4C后,改变了铁基熔覆层的凝固特征,Fe B4C熔覆层主要由组织均匀、无明显生长方向性的α-Fe杆状枝晶固溶体与其间的共晶组织组成,共晶化合物相明显增多,主要有Fe2B,CrB,Cr23C6,Cr7C3,Fe3(B,C)等.Fe B4C复合涂层的硬度及耐磨性比Fe55涂层明显提高.     

火焰喷焊铁基和镍基合金层的组织与性能

对16Mn钢表面氧乙炔火焰喷焊自熔性铁基及镍基合金粉末得到铁基合金喷焊层和镍基合金喷焊层，并对两种喷焊层进行了显微组织，组成相，硬度和耐磨性以及抗热疲劳性能的比较研究，结果表明，两种堆焊层组织都具有枝晶生长特征，枝晶间存在着共晶组织，两种涂层均由γ固溶体和多种共晶化合物相组成，但镍基合金喷焊层的枝晶比较细小，镍基合金喷焊层比较基合金喷焊层具有较高的硬度和耐磨性，同时也具有较好的抗热疲劳性能。     

深松犁铲CO2焊/喷射高铬钼合金粉复合堆焊层耐磨特性

为解决传统深松犁铲易磨损的问题.提出了CO2气保焊-喷射送粉复合堆焊新工艺,在深松犁铲易磨损部位制备高铬钼合金堆焊层.用金相显微镜、扫描电镜、磨料磨损试验机对堆焊层与基体的结合状况、微观组织结构和耐磨料磨损性能,进行观察和测试.试验结果表明：堆焊层组织主要由下贝氏体、残留奥氏体构成且堆焊层与基体间为良好的冶金结合.耐磨料磨损性能与传统深松犁铲相比提高2.38倍,延长了其使用寿命.     

多弧离子镀TiN涂层工艺及耐蚀性研究

为提高4Cr13马氏体不锈钢的耐蚀性,对其进行多弧离子镀处理,获得TiN涂层,并用X射线衍射仪、显微硬度计、扫描电子显微镜、电化学测量仪对涂层进行物相分析、表面形貌观察、硬度检测以及电化学腐蚀性能测试.结果表明:随着电流的增大,表面的液滴数目和尺寸增大,涂层厚度增加,薄膜硬度也增大;相结构主要为TiN,有明显的择优取向,且随着弧电流的增强,衍射峰强度略有增加.TiN试样在3.5％的NaCl溶液中耐蚀性与基体相当,在1 mol/L的H2SO4溶液中的耐蚀性比基体提高了800倍.     

H3Cr5WMoV埋弧堆焊合金层的组织与性能

利用自动埋孤焊在Q235钢基材表面得到H3Cr5WMoV合金堆焊层，并对合金堆焊层进行了回火处理。比较研究了堆焊层在焊态和回火态的组织、硬度、耐磨性及抗热疲劳性能。结果表明，堆焊层组织为板条马氏体加残余奥氏体。回火态堆焊层的硬度和耐磨性同于焊态堆焊层，回火态堆焊层的抗热疲劳性能也好于焊态堆焊层。     

Physical Characteristics of Plasma Cladding Fe-Cr-Nb-Si-Mo Alloy Cladding Layers on Different Substrates

A plasma cladding experiment was carried out to investigate the characteristics(surface hardness,microstructure,friction,wear properties from different substrates to the cladding layer and the bond strength) of plasma cladding Fe-Cr-Nb-Si-Mo alloy cladding layers on different substrates.In order to improve the abrasion resistance of the scraper middle trough,the plasma cladding technique was used to clad the alloy ceramic powder Ig7 on the surface of the middle trough NM450,WH60A,Hardox450,and Weartuf450 to create Fe/Cr/Nb/Mo/ V cladding layer.Based on the experiment results,the microstructure,friction and wear properties of the four cladding layers were analyzed,and the bond strength between the cladding layer and the substrate was also tested.The experimental results show that the main phases of the four cladding layers are martensite and all kinds of metal carbides ((Nb,Mo)C,VC,and Cr_7C_3).WH60A surface cladding layer has shown good friction and wear properties.     

堆焊电流对Fe-Cr-Ti-C堆焊层组织性能的影响

为了分析堆焊电流对堆焊层组织和性能的影响规律,研究在不同堆焊电流下堆焊层的组织构成和耐磨性能,探讨不同堆焊电流对原位合成M₇C₃、TiC陶瓷硬质相的影响规律,采用x-射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)对堆焊层显微组织进行分析,采用维氏硬度计、洛氏硬度计和湿砂磨损试验机对堆焊层的力学性能进行检测.结果表明,在堆焊速度为20 mm/min、堆焊电流为150 A时由马氏体、奥氏体、TiC、M₇C₃和CrFe₇C_0.45构成的堆焊层组织,其抗磨损性能最佳,堆焊层表面的硬度为HRC 65.4,磨损量为1.13 g; 堆焊电流在160 A时,没有形成初生M₇C₃陶瓷硬质相,堆焊层耐磨性能下降.     

Influence of Si Content on Properties of Ti_(1-x)Si_xN Coatings

To investigate the evolution of microstructure and wear behavior of TiSiN coatings with the variation of Si in targets and lays the foundation for its controllable mass production, Ti_(1-x)Si_xN composite coatings were deposited onto Si(100) and cemented carbide substrates using TiSi targets with different Si content by cathodic arc ion plating. The influences of Si on the microstructure and mechanical properties were studied. Nano-amorphous composite structure appeared in the Ti_(1-x)Si_xN coatings when Si content in TiSi target was higher than 5 at%. However, further increase of Si content in TiSi target exhibited a negligible effect on the microstructure of Ti_(1-x)Si_xN coatings. Hardness and deformation resistance were correlated to the content of Si in TiSi targets. Maximum hardness was obtained as the Si content in target increased up to 20 at%. Friction coefficient and wear rate significantly decreased with addition of Si in TiN coating, and then dually increased with the increase of Si content in targets.     

奥氏体不锈钢离子渗氮-PECVD-TiN复合处理层组织与性能特性研究

对１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ 奥氏体不锈钢进行离子渗氮－ ＰＥＣＶＤ ＴｉＮ 复合处理, 研究了复合处理层的组织与性能。结果表明： 复合处理层具有优良的膜基结合强度; 较之不锈钢基体, 耐磨性显著提高; 在０－５ ｍｏｌ／Ｌ Ｈ２ＳＯ４ 溶液中, 复合处理层不仅比单一渗氮层的耐蚀性高, 在过钝化区还表现出比不锈钢基体更优越的耐蚀性。     

紫铜表面Fe-Al共渗层的耐磨性实验研究

为了提高紫铜表面耐磨性,对其进行Fe-Al共渗处理,并对共渗层的耐磨性和组织结构进行分析。结果表明,共渗层的显微硬度可达386HV,耐磨性比紫铜提高了105%~116%,比渗铝层提高了26%~33%。这种变化主要是因为铁元素能阻滞β→α+γ2共析转变,细化晶粒,改善渗层的脆性,共渗后紫铜表面得到α+(α+γ2)亚共析体,其中α+γ2相为类似珠光体的片状结构,硬度较高,而α相较软,相当于软基体上分布有硬质点,起到减磨的作用。