Q195钢热浸镀铝加共渗处理合金层与渗碳层耐磨性的比较分析

对Q195普通低碳钢分别进行热浸镀铝加共渗处理和渗碳处理,并对两种处理件进行耐磨性试验。结果表明,经热浸镀铝加共渗的处理件,由于表面氧化膜的作用,以及合金层韧性和硬度的较好配合,其耐磨性在相同试验条件下要明显优于渗碳件。     

温度对TiAl合金表面Si-Al-Y共渗层组织结构的影响

通过在1000,1050,1100℃和1150℃下Si-Al-Y扩散共渗4h的方法,在TiAl合金表面制备了Y改性Si-Al共渗层,采用SEM,EDS和XRD分析了共渗温度对共渗层组织及相组成的影响。结果表明:不同温度所制备的Si-Al-Y共渗层均具有多层复合结构,共渗层的内层都是由TiAl2和γ-TiAl相组成,互扩散区为富Al的TiAl相,随温度的升高,共渗层外层和中间层的组成相都发生改变。经1000℃/4h共渗的最外层主要为TiAl3相;温度为1050℃时,由外向内依次为TiSi2外层,(Ti,X)5Si4及(Ti,X)5Si3(X表示元素Nb和Cr)中间层;1100℃和1150℃/4h条件下共渗层具有相似的结构,在1100℃/4h条件下其外层由(Ti,X)5Si4,(Ti,X)5Si3相组成;在1150℃/4h条件下其外层由(Ti,X)5Si3相组成。在四种温度条件下,1050℃/4h下制备的共渗层较厚,组织致密,适合用于Si-Al-Y共渗层的制备。     

催化剂及Al对TiAl合金表面Si-Al-Y共渗层组织结构的影响

通过1 050℃下Si-Al-Y扩散共渗4h的方法在TiAl合金表面制备了Y改性Si-Al共渗层,采用SEM、EDS和XRD分析了渗剂中催化剂(AlCl3·6H2O)及Al含量对共渗层组织及相组成的影响。结果表明,催化剂含量为1%(质量分数)时未形成完整的Si-A-Y共渗层;当催化剂含量为3%,5%和8%(质量分数)时所形成的共渗层均具有多层复合结构,共渗层的内层都是由TiAl2和γ-TiAl相组成,互扩散区为富Al的TiAl相;随催化剂含量的增加共渗层外层和中间层的相组成都发生了改变;催化剂含量为3%(质量分数)时所制备的共渗层外层为大量的(Ti,X)5Si4(X表示元素Nb和Cr)和少量的(Ti,X)5Si3相;催化剂含量为5%,8%(质量分数)时所制备的共渗层外层分别为(Ti,X)5Si3和TiSi2相,中间层均为(Ti,X)5Si4及(Ti,X)5Si3相,由于TiSi2外层具有良好的抗高温氧化性能,因此催化剂含量为8%(质量分数)时适合用于Si-Al-Y共渗层的制备。Al含量对共渗层的相组成无显著影响,但改变了共渗层各层厚度。     

钛铝基合金离子碳氮共渗及其耐磨性的研究

为提高TiAl基合金的耐磨性及抗高温氧化性,利用渗氮在TiAl基合金表面形成氮化物,以提高耐磨性;渗碳形成致密且与基体结合牢固的碳化物层,提高抗高温、抗氧化性;将二者结合,采用辉光离子碳氮共渗的方法,研究了渗层的相结构组成、不同工艺参数对TiAl基合金离子碳氮共渗后渗层厚度以及表面硬度和耐磨性的影响.结果表明:TiAl基合金共渗层是由碳氮化合物层与过渡层组成的复合相结构;随共渗温度的升高和时间的延长,渗层厚度增加;与未经共渗处理的试样相比,表面硬度及耐磨性显著提高.X射线衍射结果显示,渗层主要由TiC,TiN,AlTi3,Al2O3等组成.     

涂料硼锆共渗工艺对共渗层组织和脆性的影响

本文用 PG—015涂料硼锆共渗剂,研究了共渗工艺参数对共渗层组织和脆性的影响。结果表明,共渗层组织以(Fe、Zr)_2B 和为主,并伴有少量分散的 Fe_2Zr、Fe_3Zr、FeZr_2、FeZr_4、Si_2Zr等相组成对脆性的降低有贡献,还得出选用合适材料、降低共渗温度和随炉升温等措施,可明显减少共渗层疏松,进一步改善脆性。     

铸铁表面激光熔敷层的抗裂性和耐磨性

采用免预热多道搭接的激光熔敷工艺，在铸铁表面制备出抗裂耐磨的激光熔敷层，研究了激光功率和扫描速度对熔敷层抗裂性的影响。适当的激光功率和扫描速度可以使铁基熔敷层的裂纹率最低．随着Ni含量的增加，熔敷层内奥氏体相体积分数增加；K可促进共晶碳化物团球化，熔敷层抗裂性增强．通过对铸铁表面激光熔敷层裂纹的萌生与扩展的动态观察，揭示了熔敷层开裂的微观机制．裂纹易在粗大渗碳体区或石墨与奥氏体的界面处萌生，奥氏体可明显抑制裂纹的扩展．Ti含量增加使熔敷层中原位自生的TiC的体积分数增大，熔敷层磨损质量损失减少，耐磨性增强．     

化学镀Ni－P－B_4C复合镀层的耐磨性

本文通过比较化学镀Ｎｉ－Ｐ－Ｂ＿４Ｃ复合镀层、Ｎｉ－Ｐ－ＳｉＣ复合镀层、Ｎｉ－Ｐ合金层和电镀铬层的性能，发现Ｎｉ－Ｐ－Ｂ＿４Ｃ复合镀层是其中最理想的抗磨材料。试验证明：由于Ｂ＿４Ｃ微粒的硬度高于ＳｉＣ微粒，并且Ｂ＿４Ｃ本身又具有较高的抗显微切削能力，所以Ｎｉ－Ｐ－Ｂ＿４Ｃ复合镀层的耐磨性显著高于Ｎｉ－Ｐ－ＳｉＣ复合镀层和Ｎｉ－Ｐ合金层。由于电镀硬铬层的硬度随磨擦热的升高而迅速下降，所以其耐磨性远不及Ｎｉ－ＰＢ＿４Ｃ复合镀层。     

FATIGUE RESISTANCE OF A MEDIUM CARBON STEEL WITH A WEAR RESISTANT THERMAL SPRAY COATING

Abstract— The fatigue behaviour of a Ni-Cr-base powder flame-spray coating on a 0.4% C steel is investigated. Fatigue tests were carried out using mild hour-glass profile specimens. Cracks were detected and measured using plastic replicas and an image analysis system. Coated specimens showed a slightly lower fatigue endurance than plain specimens under torsion loading, while the opposite was observed for push-pull loading. Microcracks in coated specimens invariably form at pores.
Contrary to the usual case of stage I shear growth for a plain 0.4% C steel in tension or torsion loading, the coated specimens show initial crack growth from pores along directions perpendicular to the maximum tensile stress. The crucial behaviour of short cracks, and their growth rates, relative to the thickness of the coating, are discussed in some detail.     

化学镀Ni-P-B4C复合镀层的耐磨性

本文通过比较化学镀Ni-P-B₄C复合镀层、Ni-P-SiC复合镀层、Ni-P合金层和电镀铬层的性能,发现Ni-P-B₄C复合镀层是其中最理想的抗磨材料。试验证明:由于-B₄C微粒的硬度高于SiC微粒,并且-B₄C本身又具有较高的抗显微切削能力,所以Ni-P-B₄C复合镀层的耐磨性显着高于Ni-P-SiC复合镀层和Ni-P合金层。由于电镀硬铬层的硬度随磨擦热的升高而迅速下降,所以其耐磨性远不及Ni-P-B₄C复合镀层。      

激光熔敷Ti5Si3/NiTi2复合材料涂层的组织与耐磨性

以Ti-Si-Ni合金粉末为原料，利用激光熔敷技术在BT9钛合金表面制备出了以金属间化合物Ti5Si3为增强相，以NiTi2为基体的Ti5Si3/NiTi2金属间化合物快速凝固耐磨复合材料涂层，Ti5Si3/NiTi2合材料涂层的硬度高，组织均匀，致密，与基材之间为完全冶金结合，在干滑动磨损试验条件下具有很好的耐磨性。     

热浸镀对构件拉伸性能的影响

对普通钢件拉伸试样进行热镀及其渗处理,分析了热浸镀及共渗处理对构件拉伸性能的影响,结果表明,由于热浸合金层的影响,构件表面裂纹提前萌生,延伸率明显下降,屈服强度变化不大,抗拉强度有所提高。     

Co 基非晶合金耐磨性能的研究

利用改装的环/带式摩擦磨损试验机测定两种 Co 基非晶合金耐磨性随摩擦速度及回火温度的变化。计算的带状样品上正压力分布与实测的磨损失重十分相似,验证了这种配磨方式的有效性和可靠性。试验结果表明,无论是制备态还是摩擦时形成的氧化膜均能降低非晶合金的磨损系数,高温(410℃)回火引起的结构弛豫提高非晶合金的耐磨性。     

耐磨胶粘涂层微观吸湿应力分析

考虑到填充微粒与胶层基体间吸湿性能差别,按半无限空间中的轴对称模型分析了耐磨胶粘涂层中的微观吸湿应力。结果表明,涂层中微观吸湿应力最大值发生于粒子界面上且与粒子大小无关。     

环氧粉末涂层的抗冲蚀性能

在金刚砂砂浆中,用旋转圆盘式冲刷腐蚀试验机研究了流速、含砂量、砂粒粒径等环境参数对ＳＥＢＦ－２型熔融结合环氧粉末涂层冲蚀特性的影响,并观察了涂层形貌。实验结果表明：涂层的冲蚀率（Ｅ）与流速（Ｖ）、含砂量（Ｃ）、砂粒粒径（Ｄ）之间服从幂指数关系：Ｅ∝Ｖ＾ｎ１Ｃ＾ｎ２Ｄ＾ｎ３,ｎ１、ｎ２、ｎ３的相对大小表明,流速为主要影响因素,其次为砂粒粒径,而含砂量的影响相对较小;在本文的实验条件下,临界流速约为６ｍ／ｓ,涂层的第一临界粒径约为８０μｍ,第二临界粒径约为４１０μｍ。     

INFLUENCE OF MICROSTRUCTURE ON WEAR RESISTANCE PARAMETER OF CERAMIC CUTTING TOOLS

This report examines the role of microstructure of a new type of cutting tool material on an existing relationship between its abrasion wear resistance, fracture toughness (K_IC), and hardness (H). Three alumina-silver composites with different amounts of metal particles have been prepared, and their hardness and fracture toughness properties have been determined together with the assessment of their microstructural features such as volume fraction of the second phase, porosity, etc. The mechanical wear on the flanks of cutting tool inserts, made from the developed composites, has also been estimated by machining experiments against 0.45% carbon steel. The results indicate that flank wear resistance of these silver toughened ceramic cutting tool inserts is not proportional to an existing wear resistance parameter K_IC^3/4H^1/2. A modified relation between flank wear resistance, hardness, and fracture toughness has been suggested here for these cutting tool materials. The modification incorporates consideration of the volume fraction of the second phase and the porosity in the developed metal toughened ceramics.