第一性原理计算α-Al2O3电子结构及力学性能

利用密度泛函理论的第一性原理方法,采用CASTEP程序包对α-Al2O3的能带结构、电子态密度及弹性常数进行了计算,计算结果表明:α-Al2O3能隙约为6.8 eV;Al3+和O2-之间存在明显的电子转移现象,电子分布具有明显的定域性,但由于极化或杂化现象,Al-O键主要为离子键和少量共价键,α-Al2O3表现出过渡型化合物的特点;α-Al2O3的体积弹性模量为254.253 GPa,剪切模量为157.911 GPa.     

Ni-P/纳米Al2O3复合镀层的制备及其耐磨性能

在化学镀Ni-P合金溶液中加入纳米Al2O3微粒,通过化学沉积法制备Ni-P/纳米Al2O3复合镀层.用扫描电子显微镜(SEM)观察复合镀层的表面形貌,用显微硬度计和平磨机测试Al2O3复合量、热处理等工艺条件对Ni-P/纳米Al2O3复合镀层硬度及耐磨性能的影响.结果表瞬,复合纳米Al2O3粒子后,Ni-P合金镀层的硬度和耐磨性显著提高,而且随着Al2O3复合量的增大镀层硬度和耐磨性不断增加.当纳米Al2O3复合量为10.1%时,Ni-P/纳米Al2O3复合镀层的硬度较Ni-P增大28%,磨损质量损失减少20%以上.400℃热处理后.复合镀层的硬度由570HV增加到1180HV.     

第一性原理计算α-Al_2O_3电子结构及力学性能

利用密度泛函理论的第一性原理方法,采用CASTEP程序包对α-Al2O3的能带结构、电子态密度及弹性常数进行了计算,计算结果表明:α-Al2O3能隙约为6.8 eV;Al3+和O2-之间存在明显的电子转移现象,电子分布具有明显的定域性,但由于极化或杂化现象,Al-O键主要为离子键和少量共价键,α-Al2O3表现出过渡型化合物的特点;α-Al2O3的体积弹性模量为254.253 GPa,剪切模量为157.911 GPa.     

MgO掺杂对α-Al_2O_3显微结构的影响

以Al(OH)3 为起始原料,采用烧结法,运用SEM、XRD、DSC 等分析技术,研究了Mgo 掺杂对α-Al2O3,显微结构的影响.研究发现,MgO 可以抑制亚稳态氧化铝向稳定态α-Al2O3 的物相转变,同时还可以改变α-Al2O3 的结晶习性,在没有添加剂的作用下,生成的α-Al2O3 是蠕虫状空间网状结晶,在MgO 作用下,α-Al2O3 晶粒细小,晶粒之间的结合不规则,其原因在于MgO是一种高挥发物质,与Al2O3 反应,与在仅α-Al2O3 的晶界处形成MgAl2O4 阻止α-Al2O3 晶粒生长.     

纳米铝/铜复合镀层的工艺及性能研究

介绍了运用电刷镀工艺技术在45钢基体上刷镀铝/铜复合镀层,并对影响镀层性能的镀液中纳米铝粉的含量、刷镀电压进行了研究。根据实验,得出最佳的工艺参数:镀液中纳米铝粉末含量20 g/L,刷镀电压10 V。在最优工艺参数下制备的纳米铝/铜复合镀层显微硬度为HV243.7,磨损体积普通铜镀层是铝/铜复合镀层的1.76倍,对于提高工件的耐磨性及可靠性有很重要的意义。     

高纯超细氧化铝粉的制备（Ⅱ）—煅烧过程对氧化铝粉性能的影响

煅烧温度和时间对氧化铝粉的晶型和形貌有很大影响；氧化铝粉晶型的转变顺序及温度为：无定形氢氧化铝→600℃,5h无定形氧化铝→800℃,5h γ-Al2O3(θ-Al2O3,η-Al2O3)→1000℃,5hδ-Al2O3(θ-Al2O3,κ-Al2O3)→1100℃，2hα-Al2O3；将分散的氢氧化铝粉在1150℃煅烧5h后制得球形的α-Al2O3粉末。     

Hydrothermal synthesis of boehmites with various particle sizes and transition to α-Al_2O_3 powders by calcination

1IntroductionBoehmite(γ-AlOOH)is ani mportant starting material for preparation of both active alumina(γ-Al2O3)andcorundum(α-Al2O3).The properties ofγ-Al2O3andα-Al2O3are related to the characteristics of boehmite whichdepend onits preparation conditions.Okadaet al.[1,2,3]studied the effect of the crystallinity of nano sizeboehmite onthe properties ofγ-Al2O3andα-Al2O3preparedfromit.Powders of submicron and several micronsinsize are used more commonin practice.α-Al2O3powders form…     

电刷镀Ni/石墨复合镀层的工艺及性能研究

针对一些零件应用于无润滑条件下的现状。研究制定了Ni/石墨复合电刷镀的技术工艺流程和镀液配方。运用电刷镀工艺技术在45钢基体上刷镀Ni/石墨颗粒复合镀层,并对影响镀层性能的镀液中石墨颗粒含量、刷镀电压、刷镀的相对速度等因素进行了研究。从而得出最佳的工艺参数:镀液中石墨粉末含量80 g/L,刷镀电压9 V,颗粒平均粒径d<20μm,镀液温度20℃。在最优工艺参数下制备的Ni/石墨颗粒复合镀层显微硬度为HV713.1,磨损体积快速镍镀层是Ni/石墨颗粒复合镀层的2.248倍,对于提高零件的耐磨性及可靠性有很重要的意义。     

高纯超细氧化铝粉的制备(Ⅱ)--煅烧过程对氧化铝粉性能的影响

煅烧温度和时间对氧化铝粉的晶型和形貌有很大影响;氧化铝粉晶型的转变顺序及温度为:无定形氢氧化铝600℃,5h→无定形氧化铝800℃,5h→γ-Al22O3(θ-Al2O3,η-Al2O3)1000℃,5h→δ-Al2O3(θ-Al2O3,κ-Al2O3)1100℃,5h→α-Al2O3;将分散的氢氧化铝粉在1150℃煅烧5 h后制得球形的α-Al2O3粉末.     

搅拌速度对LA141镁锂合金纳米复合镀层的影响

为进一步扩大超轻LA141镁锂合金的应用范围,提高其表面硬度、耐蚀性和耐磨性,采用化学复合镀的方式在LA141镁锂合金表面制备Ni-P/nano-Al2O3复合镀层,主要研究了搅拌速度对复合镀层物相结构、微观形貌、硬度、耐蚀性和耐磨性的影响。结果表明：随着搅拌速度的增加,复合镀层表面的纳米粒子沉积量先增加后减少,其硬度、耐蚀性和耐磨性同样呈现出先增加后减小的趋势。当镀液搅拌速度为600 r/min时,复合镀层的耐蚀性最好,其腐蚀电位和腐蚀电流密度分别为-0.502 V和3.85×10-5 A/cm2;当镀液搅拌速度为800 r/min时,复合镀层的纳米粒子沉积量最多,耐磨性最好,其摩擦系数在0.45～0.55之间,磨痕宽度约为750 μm。     

PCBN刀具材料的性能及切削20CrMnTi合金钢试验研究

以CBN为原料、TiCN和Al为结合剂, 在1550 ℃、5.5 GPa高温高压条件下合成了不同CBN含量的PCBN刀具材料。对PCBN刀具材料进行了显微结构观察、力学性能(磨耗比、硬度)以及高速精密切削20CrMnTi合金钢的切削性能检测。结果表明, PCBN刀具材料的结合剂均匀分布在CBN颗粒周围, 致密性良好;PCBN刀具材料的硬度、磨耗比与CBN含量成正比, CBN含量70%时, PCBN的硬度和磨耗比均最大, 分别为32.97 GPa和7400;高CBN含量的PCBN刀具使用寿命更长。切削试验结果表明, PCBN刀具高速切削20CrMnTi合金钢时的磨损是黏结磨损、氧化磨损、扩散磨损以及局部剥落等各种磨损机制综合作用的结果。     

颗粒增强镍基复合涂层的耐磨性能研究

在自熔性Ni基合金耐磨喷涂(焊)合金粉末中添加不同粒度和比例硬质合金颗粒在45钢的表面,经加热熔敷后,在钢表面形成冶金结合耐磨涂层。研究表明:添加硬质合金颗粒显著提高了Ni基涂层耐磨性;添加硬质相比例和尺寸的不同,涂层的耐磨性能提高的幅度也不同。     

激光熔覆Fe-Cr-W-V梯度涂层组织性能研究与有限元分析

采用类似于高速钢的材料作为工作层,在工作层成分基础上通过降低主要元素含量作为过渡层。利用激光熔覆的方法将材料熔覆到45号的基体上,在工作层中添加0-0.2 %的稀土氧化铈,结果表明,添加一定量的稀土可以细化晶粒,提高其硬度、耐蚀性、耐磨性。添加0.1 % Ce2O3的复合涂层性能最优,其表面硬度可达62.2 HRC,相对耐磨性较无稀土的复合涂层可提高20 %。添加Ce2O3含量0.1 %和0.2 %的复合涂层的耐蚀性相对未添加稀土涂层分别提高1.88倍、1.72倍。利用Marc软件对过渡层熔覆过程进行模拟,将模拟的应力值与小孔法测量的应力值进行比较,模拟得到的应力值与实测应力值变化趋势拟合较好,纯工作层成分的熔覆层残余应力最高,增加过渡层后可大幅降低残余应力,实测工作层横向为812 MPa,确定最佳梯度层成分M2梯度层成分为最优。     

Performance of Different Tool Steels for the Cutting of an CP1000 Advanced High Strength Steel

During the last decade, AHSS (Advanced High Strength Steels) have received growing attention in the construction of light-weight car bodies with excellent crash-performance. With the rising strength of these materials, the requirements for forming and cutting tools are also increasing permanently. To investigate the tool performance for such conditions, four different cold work tool steels (1.2379 ?C Sverker21, Sleipner, 1.2358 ?C Carmo and Caldie), one of them (1.2379 ?C Sverker21) additionally PVD-coated, were used in their typical heat treatment condition to compare the wear behavior and the cutting performance. The tests were performed on semi-industrial forming and cutting press under industrial process parameters on partially preformed test pieces of the steel CP1000. The measurement methods applied include optical as well as tactile measurement methods to measure the tool wear, optical methods to investigate the cutting zone and the burr formation at the workpiece as well as scanning electron-microscopy to characterize the tool surface regarding wear, fracture and adhesion of the zinc coating. Except for the lower alloyed surface hardened and nitride tool steel (1.2358 ?C Carmo), which showed early failure, all other tooling solutions easily reached 100,000 test pieces with good workpiece quality. Nevertheless, small partial fracturing at the cutting edge was found at all tools. Best results regarding wear, but especially lowest zinc adhesion were found at the PVD-coated tools.     

数控加工中如何根据刀具材料选用合适的切削液

文章分析了数控刀具几种常用材料的特点,介绍了切削液的几种类型,重点分析了根据不同的刀具材料如何选用合理的切削液,高速钢刀具低速中速切削时采用油基切削液或乳化液,高速切削时采用水基切削液,硬质合金刀具选用含抗磨添加剂的油基切削液,超硬刀具一般采用干切削。     

小直径钻削温度场的研究

对直径为2 mm的高速钢钻头在允许的最大切削速度和进给量条件下,对45钢进行钻孔时的切削温度进行了理论计算和实际测量,得到了钻头前刀面上切削温度值远远低于高速钢耐用度时的温度值,此时钻头磨损的主要形式是机械磨损的结论。     

截齿镍基钴包碳化钨激光熔覆涂层磨损性能研究

为解决掘进机截齿的磨损失效问题, 在截齿表面激光熔覆高耐磨的镍基(Ni)钴包碳化钨(WC-Co)涂层。以42CrMo钢为基体, Ni60B商用粉末为粘结相, 纳米WC-Co为增强相, 激光熔覆获得WC-Co陶瓷颗粒增强Ni基复合涂层。利用MM200环块磨损试验机, 测试熔覆涂层在干摩擦和水摩擦环境下的耐磨性能。采用显微硬度计测量涂层磨损前后的表面硬度, 电子扫描显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)等观察熔覆涂层磨损前后的显微组织结构和成分变化。结果表明, 激光熔覆涂层可以提高截齿的耐磨性能, 磨损后熔覆层中的细小析出相起到了弥散强化作用, 熔覆层的表面显微硬度提高了10%。相同磨损条件下, 干磨损涂层硬度高于水磨损涂层硬度。     

CBN含量对PCBN车刀切削性能影响的模拟与实验研究

采用CBN含量(体积分数)50％和80％的自制PCBN材料分别建立焊接式90°刀尖角外圆车刀模型,运用Deform软件以切削速度250 m/min、进给量0.1 mm/r、背吃刀量0.25 mm的切削用量模拟精车45#淬火钢外圆面,通过对比刀具的应力场和主切削力,发现CBN含量变化对主切削力无明显影响.使用自制及市售的...     

钛合金表面抗高温氧化TiAl3-Al 复合涂层的制备?

采用低温超音速火焰喷涂(LT-HVOF)在钛合金(Ti6Al4V)基体表面制备纯 Al 涂层后进行真空热处理,获得了厚度约300μm的TiAl3-Al复合涂层,并对该涂层在700℃下长时间高温氧化行为进行了研究,用 SEM,EDS和 XRD分析了涂层的形貌、成分及相组成。结果表明：低温超音速火焰喷涂制备的纯 Al涂层结构较为致密,但存在少量的微孔洞,经真空热处理后的纯 Al涂层与钛合金基体间在界面处形成了TiAl3互扩散层;再700℃下静态氧化时,随着时间的增加,涂层表面形成了一层薄而致密的Al2 O3和TiO2的混合氧化层,而涂层中纯Al与基体中的Ti互扩散逐渐转变为TiAl3;氧化约5 h后涂层进入稳态氧化阶段,高温氧化500 h 后涂层未出现剥落等现象,表明 TiAl3-Al 复合涂层能显著提高Ti6Al4V合金的抗高温氧化性能。     

SiC含量对液压机立柱表面Ni-SiC复合镀层性能影响

为了改善煤矿液压机立柱的耐磨及耐蚀性能,采用复合电镀在45钢表面获得了表面光洁平正、结合紧密的Ni-SiC复合镀层,并测试了涂层的硬度、耐磨性能及在模拟矿井溶液中的耐蚀性能。结果表明:复合镀层的硬度与耐磨性能随着镀液中SiC颗粒的含量上升而上升,在镀液中碳化硅颗粒含量30g/L时,镀层的显微硬度、耐磨性能最高;SiC颗粒的加入降低了镀层的耐蚀性能,且SiC颗粒含量越高镀层的耐蚀性能越差。