离子渗氮层的冲蚀及破坏机理的研究

研究了38CrMoAl、40Cr和灰口铸铁的离子渗氮层的冲蚀性能及破坏机理。讨论了材料的冲蚀与时间、攻角、速度和材料硬度的关系;离子渗氮层的冲蚀破坏机理;材料离子渗氮层呈现微切削和疲劳剥落,有脆性断裂特征,属于应力疲劳断裂;离子渗氮层在冲蚀破坏中可能首先在过渡层产生裂纹。     

奥氏体不锈钢离子渗氮层相结构与性能研究

对1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢进行离子渗氮处理，研究不同渗氮条件下渗氮层的相结构与性能。结果表明：1Cr18Ni9Ti不锈钢离子渗氮时，钢中Cr与氮反应仅形成CrN，而非Cr2N；伴随CrN的形成，渗层原奥氏体转变为马氏体。经V(N2)：V(H2)为1：9及1：3气氛氮化，渗氮层韧性很高；当气氛V(N2)：V(H2)达3：1时，形成大量γ’、ε桐，渗层韧性剧减；气氛V(N2)：V(H2)为1：3时，耐磨性最佳。     

奥氏体不锈钢离子渗氮层相结构与性能研究

对1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢进行离子渗氮处理,研究不同渗氮条件下渗氮层的相结构与性能。结果表明:1Cr18Ni9Ti不锈钢离子渗氮时,钢中Cr与氮反应仅形成CrN,而非Cr2N;伴随CrN的形成,渗层原奥氏体转变为马氏体。经V(N2)∶V(H2)为1∶9及1∶3气氛氮化,渗氮层韧性很高;当气氛V(N2)∶V(H2)达3∶1时,形成大量γ′、ε相,渗层韧性剧减;气氛V(N2)∶V(H2)为1∶3时,耐磨性最佳。     

38CrMoAl钢缸套离子渗氮

对38CrMoAl钢缸套进行了不同气氛的离子渗氮。结果表明,经550℃,8—10小时的离子渗氮可达到技术要求;与气体渗氮(515℃、24小时+530℃、48小时)相较,渗件质量高、生产周期明显缩短,经济效益显著。     

不同的离子渗氮工艺对20CrMnTi钢的渗氮层的影响

为了实现快速深层离子渗氮,稀土Ce和椰壳活性炭被均匀地放到渗氮炉的阴极盘上,并使渗氮温度在530℃和490℃循环变化,渗氮时间为8 h。同时设计了其他3种工艺进行对比实验。研究发现:复合工艺中椰壳活性炭的加入能够改善渗氮层的性能,提高渗氮速度,提高渗氮层中ε相的比重。循环变温在复合工艺中能够起到抑制γ’相含量的降低和明显提高ε相的比重,提高渗氮层的综合性能。而稀土Ce的加入使得复合渗氮工艺能够明显提高渗氮速度,改善渗氮层性能,提高其耐磨性。复合工艺使得20Cr Mn Ti的渗氮层深度达到了368μm。 更多还原     

快速气体渗氮机理及应用研究

依据化学势力学和动力学、材料界面科学，内扩散理论从及某些元素促进共渗的机理，本文在不加催渗剂和增添设备的情况下，设计出了循环两段Ｃ－ＴＳ、预强渗脉动ＰＳ－Ｐ及双重ＤＢ快速渗氮新工艺。该工艺省时节能，节约原材料，渗氮效果良好，具有明显的经济效益。新工艺不仅适用于３８ＧｒＭｏＡｌＡ渗氮专用钢，还适用于４２ＣｒＭｏ、４０Ｃｒ、３０ＣｒＭｎＴｉ、２３Ｍｎ３Ｖ２Ａｌ等材料。     

18—8型奥氏体不锈钢形变离子渗氮

本文研究１８－８型奥氏体不锈钢预先形变后再离子渗氮，其预形变的温度、形变度对渗氮层表面硬度、渗层厚度及渗层上氮浓度分布等的影响。研究结果表明：预先室温形变形成以孪晶为主的亚结构，而预先温变形则形成以胞状结构为主的亚结构，不同位错组态的亚结构对氮原子扩散起着不同的作用，致使２００℃预形变的试样离子渗氮后可获得最厚的渗氮层。Ｘ射线衍射分析、极化曲线和点蚀电位测定证明经各种预形变的试样，其渗氮层的相结构     

变扩散系数离子渗氮模型的建立与验证

在离子渗氮过程中，扩散系数D是随氮质量分数而变化的。结合这一情况，利用Crank-Nicolsion差分方程，并假定工件的硬度值与其含氮量是成正比关系，建立基于变扩散系数的离子渗氮的新模型，并利用Matlab工具对其进行计算机模拟及实验验证。结果表明，20CrMnTi渗氮8和10h后，实测的横截面显微硬度曲线与通过本模型计算而得的硬度曲线较好地相符；本模型成功地模拟了离子渗氮过程的氮质量分数变化。同时，随着时间的延长，迭代法对误差进一步放大。本模型只需通过简单易行的硬度测量，即可对离子渗氮过程的氮质量分数分布进行定量地预测，获得较为满意的结果，对指导生产具有很大的意义。     

坝坡垫层料降雨冲蚀破坏机理研究

针对燕山水库大坝开展三维有限元瞬态流固耦合计算,对强降雨条件下坝坡降雨入渗过程进行模拟,在降雨入渗模拟结果分析的基础上,结合坝坡垫层料颗粒特性分析及现场勘测结果,研究了坝坡垫层料降雨冲蚀破坏过程,研究结果表明:降雨入渗是导致下游坝坡垫层料冲蚀的主要原因,水力梯度大于垫层料最小临界水力梯度值的区域是发生冲蚀的主要区域;降...     

Bacteria adherence properties of nitrided layer on Ti6Al4V by the plasma nitriding technique

The nitrided layer on Ti6A14V substrate was prepared by the plasma nitriding technique. The sample was characterized by X-ray diffraction （XRD）, glow discharge optical emission spectroscopy （GDOES）, X-ray photoelectron spectroscopy （XPS）, and rough-meter. X- ray diffraction analysis reveals that TiN, Ti2N and Ti phase exist in the nitrided layer subsurface. GDOES analysis shows the thickness of the nitrided layer is about 3 ~tm. XPS analysis shows that there is higher N, lower A1 and lower V in the nitrided layer surface than in the Ti6A14V surface. Rough-meter analysis results show the roughness of the nitrided layer is greater than that of Ti6A14V alloy base. The bacteria adherence property of the nitrided layer on Ti6A14V substrate on the Streptococcus mutans was investigated and compared with that of Ti6A14V alloy by fluorescence microscope. It shows that the nitrided layer inhibits the bacteria adherence.     

The hydro-abrasive erosion wear behavior of duplex-treated surfaces of AISI H13 tool steel

The influence of duplex surface treatments consisting of a DC-pulsed plasma nitriding process and subsequent coatings of CrN and TiAlN deposited by physical vapor deposition(PVD)on AISI H13 tool steel was studied in this article.The treated samples were characterized using metallographic techniques,SEM,EDS,and microhardness methods.Hydro-abrasive erosion wear tests were performed in a specifically designed wear tester in which the samples were rotated in a wear tank containing a mixture of distilled water and ceramic abrasive chips with a fixed rotational speed.The wear rates caused by the abrasive particle impacts were assessed based on accumulated weight loss measurements.The worn surfaces were also characterized using optical microscopy,SEM,and EDS.Microhardness measurements indicated a significant increase in the surface hardness of the duplex-treated samples.The surfaces of the samples with the TiAlN coating were approximately 15 times harder than that of the untreated samples and 3 times that of the plasma nitrided samples.Hydro-abrasive erosion wear results showed that the duplex surface treatments,especially the CrN coating,displayed the highest erosion wear resistance.     

输水洞侵蚀破坏机理分析及防护措施研究

在实际工程调查的基础上,针对低速输水洞中比较突出的侵蚀破坏病害,从混凝土的化学成分与环境水间进行的溶蚀和碳酸水侵蚀的角度出发,研究了输水隧洞混凝土衬砌侵蚀破坏机理,分析了表层侵蚀和穿壁渗漏侵蚀破坏成因和过程,并提出了相应的工程处理措施,对日前众多的输水洞除险加固具有实际指导意义.     

WC—Co硬质合金冲蚀磨损行为及机理研究

本文对两种WC—Co硬质合金的耐冲蚀性进行了考察,二者均呈现脆性材料冲蚀特点。其组成相的晶粒尺寸、硬度、百分含量与形貌对材料的冲蚀行为有巨大影响,在高温下尤为明显。材料的耐磨性随磨料硬度增加而降低。超细晶粒硬质合金具有更佳的耐磨性,但其磨蚀机理与商用硬质合金相似。软磨粒冲蚀引起软的Co相粘接剂浸蚀,导致WC相脱落。硬磨料冲蚀时,材料的转移主要是由于低角度时的切削和犁耕,高角度时的疲劳断裂组成,二者均伴有大面积的塑性变形。     

等离子喷涂参数对镍基合金涂层组织及冲蚀磨损性能的影响

采用SEM、XRD、LSCM和冲蚀磨损试验机研究了等离子喷涂参数(氢气流量HFR、喷涂电流I)对Ni60涂层组织与冲蚀磨损性能的影响。结果表明,Ni60涂层主要由γ-Ni、Ni3B、Cr2B、CrB、M7C3、M23C6相构成;增加HFR、I有利于减小涂层中层片厚度,增加涂层结晶度、平均晶粒尺寸、微观应变量及残余应力,提高涂层显微硬度及抗冲蚀磨损性能。但过大的HFR、I(15ft3/h、600A)导致涂层孔隙率增加,显微硬度及抗冲蚀磨损性能降低。等离子喷涂参数HFR=12.5ft3/h、I=500A时,在小角度冲蚀条件下,Ni60涂层具有更高的抗冲蚀磨损性能。     

一次洪水过程的泥石流物源体侵蚀机制试验

洪流是泥石流水动力条件的主要来源之一,洪流引起的沟道物源体形成的水力类-侵蚀型泥石流的形成机理较复杂,为研究一次洪水过程中,不同降雨类型对泥石流物源体的侵蚀-破坏过程的影响,利用自制大比例模型槽,通过降雨和洪水共同作用,以北京市南窖沟为研究对象,进行泥石流缩尺模型试验.通过对试验现象的观测和描述,实时记录了物源体表面在发生面蚀、坡脚掏蚀和切沟侵蚀过程中降雨量和洪水流量的变化.根据物源体不同位置的含水率仪及孔隙水压力计的测试结果,研究了泥石流物源体随降雨和洪水作用的侵蚀-破坏变化特征及机理.结果表明:一次洪水过程中,3种雨型作用下,物源体发生切沟侵蚀破坏的洪水流量均小于洪峰流量;前期降雨作用降低了物源体破坏的累计降雨量;直接暴雨作用下土体未饱和就已发生切沟破坏.试验结果为判断泥石流物源体发生破坏的降雨量和洪水量提供了借鉴,对泥石流启动过程中雨型的研究有重要意义.     

松嫩平原土壤侵蚀现状与治理措施的研究

通过对黑龙江省松嫩平原土壤侵蚀现状的调查研究,得出了该区土壤侵蚀现状（2013年）为：水力侵蚀面积45220 km2,风力侵蚀面积8687 km2;侵蚀沟65754条,面积533.26 km2,长度24937 km。对治理措施进行了考查研究,总结提出治理措施：风蚀有2种,水蚀有4种,可供治理土壤侵蚀时参考。     

Improvement in corrosion resistance of anchor steel by low temperature plasma nitriding

Plasma nitriding was used to improve the corrosion performance of anchor steel. The microstructure, phase constitution, microhardness and corrosion resistance of the nitrided layer were systematically studied. The results show that the nitrided layer is continuous and dense, and consists of Fe4N and Fe3N in the outmost surface. The microhardness of the nitrided sample is improved because of the formation of nitrides in the outer side continuous layer and the inner parts. The nitrided layer on the surface of anchor steel can effectively improve the corrosion resistance of the anchor steel.     

煤气中HCI对高炉耐火材料侵蚀过程的研究

通过对HCl气体侵蚀高炉耐火材料的研究发现：HCl气体可以促使高铝砖中硅酸盐玻璃质和隐晶质铝硅酸盐转变成莫来石和方英石,导致气孔率提高;HCl气体与碳砖中非碳元素发生反应产生盐酸盐,导致碳砖质地变得疏松,气孔率增加,加速碳砖在高炉内的熔损反应．