火箭发射台高温腐蚀机理与梯度防护涂层性能研究

针对火箭发射时,火箭发射台遭受严重的高温氧化和高速粒子冲蚀烧蚀现象,进行了抗高温氧化耐磨损梯度涂层的设计.采用氧化热力学和氧化动力学理论研究了发射台的高温氧化行为,利用二相流理论、微切削理论和锻造挤压理论分析了发射台的冲蚀磨损机制,阐明了发射台的高温腐蚀机理,提出了利用热喷涂方法在发射台表面制备NiCr/纳米(Z4O2 8%Y2O3)梯度防护涂层的构想,并研究了其性能.结果表明:梯度涂层组织结构致密,力学性能较高,抗高温氧化耐冲蚀性能良好.     

信息动态

在1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢表面激光熔覆了Co基金属陶瓷复合涂层,对高温氧化后基体和复合层进行物相分析,并采用垂直气-砂喷射式高温冲蚀磨损试验装置进行高温冲蚀试验,分析熔覆层冲蚀后的微观形貌.研究表明:钴基合金熔覆层具有良好的抗高温氧化性能,原因在于Co能有效促进形成由Cr2O3,CoO·Cr2O3或CoCr2O4组成的致密氧化膜,且CoO与Cr2O3间较强的结合键增强了氧化膜的致密性.钴基合金添加10％ WC的激光熔覆层具有比基体金属更为优良的抗高温冲蚀磨损性能,而添加了20％ WC的激光熔覆层的抗高温冲蚀磨损性能则比基体差.     

热作模具的热喷涂再制造技术研究

采用复合型金属粉末,利用超音速火焰喷涂技术实现了失效的3Cr2W8V热作模具再制造,并进行了室温(25℃)与高温(500℃)的表面硬度和耐磨性、抗高温(250和500℃)氧化性的测试与分析.结果表明,失效模具和全新模具相比,超音速火焰喷涂再制造后的模具表面硬度、耐磨性和抗高温氧化性均显著提高;热喷涂再制造采用的复合型金属粉末配比(wt％)为22Cr,40Co,10W,15Ni,8V和5纳米SiO2.     

激光熔覆钴基金属陶瓷复合涂层抗高温氧化及冲蚀性能

在1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢表面激光熔覆了Co基金属陶瓷复合涂层,对高温氧化后基体和复合层进行物相分析,并采用垂直气一砂喷射式高温冲蚀磨损试验装置进行高温冲蚀试验,分析熔覆层冲蚀后的微观形貌。研究表明:钴基合金熔覆层具有良好的抗高温氧化性能,原因在于Co能有效促进形成由Cr_2O_3,CoO·Cr_2O_3或CoCr_2O_4组成的致密氧化膜,且CoO与Cr_2O_3间较强的结合键增强了氧化膜的致密性。钴基合金添加10%WC的激光熔覆层具有比基体金属更为优良的抗高温冲蚀磨损性能,而添加了20%WC的激光熔覆层的抗高温冲蚀磨损性能则比基体差。     

热作模具的性能影响工艺分析

采用不同的工艺对5CrMnMo热作模具进行淬火处理,分析了淬火工艺对模具的表面硬度、耐磨性、抗高温腐蚀性和抗热疲劳性的影响.结果表明,与普通的油淬方式相比,油冷至230℃保温15 min后取出空冷的淬火冷却方式能明显提高模具的表面硬度、耐磨性、抗高温氧化性和抗热疲劳性,1000次800℃急冷至25℃冷热循环后的热疲劳级别从8级降为4级.     

基于激光熔覆的5CrNiMo模具修复研究

选用含稀土Y的合金粉末,采用同步法激光熔覆工艺方法对失效的5CrNiMo模具进行了修复,并进行了显微组织、硬度、耐磨性和抗高温氧化性的测试与分析.结果表明,同步法激光熔覆技术可以实现5CrNiMo模具的成功修复,含稀土Y的合金粉与5CrNiMo基体形成了良好的冶金结合;此外,模具的表面硬度、耐磨性和抗高温氧化性因此而分别提高了40.2％、85.7％和86.3％.     

金刚石钻头胎体材料碳化钨一铸钢丸的试验研究

本文介绍了一种新的金刚石钻头胎体材料碳化钨-铸钢丸,这种钻头体材料的特点是钻头体表面使用铸造碳化钨材料,心部使用铸钢丸材料,从而实现钻头体表面耐磨抗冲蚀,心部高强高韧的特点.测试了这种钻头体心部材料的力学性能和表层材料的耐磨抗冲蚀能力,同时还介绍了使用含胶碳化钨粉涂抹在钻头模具表面和石墨替棒表面的方法.由于钻头体心部力...     

新型热作模具的光纤激光焊接工艺

采用光纤激光焊接方法,对出现裂纹的AMAX新型热作模具进行焊接试验,并分析了焊接接头的显微组织、表面硬度、拉伸性能、热疲劳性能和抗高温氧化性能。结果表明,光纤激光焊接能使该新型热作模具获得较佳的焊接接头,达到全新模具的质量水平;经过光纤激光焊接后模具的表面硬度、热疲劳性能和高温抗氧化性较焊前均有相应提高。推广光纤激光焊接模具修复技术可在很大程度上延长模具的使用寿命。     

热喷涂FeCrAl/WC涂层的组织和高温冲蚀行为

采用粉芯丝材和高速电弧喷涂技术制备高温氧化环境下抗冲蚀磨损FeCrAl/WC涂层。用扫描电子显微镜、能谱仪和X射线衍射仪对FeCrAl/WC涂层的组织、成分和涂层表面冲蚀磨损形貌进行了分析。用自制的高温冲蚀磨损试验机对FeCrAl/WC涂层在不同温度、攻角下的冲蚀磨损性能进行了测试。结果表明 ,高速电弧喷涂FeCrAl/WC涂层具有颗粒增强复合材料的层状组织特征。 4 5 0℃以下 ,FeCrAl/WC涂层均呈现韧性冲蚀行为 ;90°攻角时不同温度以及 6 5 0℃时不同攻角对FeCrAl/WC涂层的冲蚀行为影响不大。温度高于 35 0℃ ,FeCrAl/WC涂层具有良好的全攻角冲蚀磨损抗力 ,6 5 0℃棱角状石英磨粒冲蚀条件下 ,FeCrAl/WC涂层的冲蚀磨损抗力为 2 0g钢的 1 .94～ 2 .0 3倍。探讨了FeCrAl/WC涂层高温冲蚀磨损机理     

闭塞锻造中预涂石墨的作用

为了确定闭塞锻造中预涂石墨的作用，采用热重分析仪STA449F3、高温箱式电阻加热炉DWRX-54-12、UMT-3高温摩擦磨损试验机和扫描电子显微镜SEM研究了石墨在高温下对坯料表面的氧化防护作用和对模具表面的润滑作用。结果表明：石墨在加热温度为1000℃下保温80 s后的烧损率为55%,温度高于1000℃时烧损率大幅增加；在温度为1000、1050、1100和1200℃时无预涂石墨的试样表面烧损严重，烧损质量随着温度的升高从36.7 mg增大至72.6 mg;在1000和1100℃时预涂石墨层对试样表面的保护效果良好，在1200℃时石墨层烧损严重，试样表面出现氧化增重现象；预涂石墨后，H13钢表面磨损区域的氧化物颗粒随着温度的升高逐渐增多，摩擦因数在温度为400、500和600℃下分别稳定在0.05～0.07、0.33～0.37、0.36～0.38之间。因此，高温下对坯料和模具表面预涂石墨可以起到良好的氧化防护和润滑效果。     

工艺参数对热锻模表层温度的影响模拟分析

热挤压模寿命由于高的热载荷引起其表面层软化而大大下降。本文以套管叉热挤压凸模为例,用DEFORM3D软件对表层温度进行了系统的模拟分析,研究了坯料温度、摩擦因子、压机速度、模具初始状态对模具表层温度场的影响并将所得的数据引入Matlab中进行拟合,找出其变化规律。结果表明：为防止模具表面变形,在设计模具的表层结构和热循环载荷时应特别注意以下两点：①在生产过程中,模具的软化层应小于其表面硬化层;②模具表面的最高温度应小于模具材料的回火温度。     

压铸镁合金模具温度场分布的研究

用数值模拟的方法，计算、分析了镁合金件压铸过程模具温度场的分布特征，研究了浇注温度、模具预热温度工艺参数对模具温度场的影响和较优参数的选择，并通过试验测量验证了模拟结果的正确性。     

体积成形过程物理模拟技术的研究及应用

本文介绍了体积成形整体物理模拟技术的实施方案和主要技术要点 ,以及将该项技术用于模拟研究曲轴等典型锻件的成形过程 ,测定了变形力、错移力和关键部位的应变分布 ,提出了优化工艺设计、提高锻件成形质量及减少模具和设备磨损的具体措施     

分流模挤压紫铜电脑散热片实验研究

以紫铜电脑散热片为研究对象 ,通过对前置保护分流模和替代式保护分流模两种不同类型结构的模具进行优化设计 ,并利用热挤压一次成形的方法进行了紫铜电脑散热片成形实验。实验结果表明 :这两种结构类型的模具均可以提高悬臂模具的强度 ,达到了较好的效果。     

SDH13钢的组织性能及热疲劳行为研究

研究了钢的生产工艺对模具性能和使用寿命的影响。研究结果表明,普通工艺生产的H13钢模块含有大块状共晶碳化物,并且存在成分偏析,导致钢的冲击韧度降低,影响模具的使用性能。而采用高温均匀化和超细化等工艺处理SDH13钢,则消除了大块共晶碳化物,改善了偏析和碳化物的形态及分布,细化了组织,从而提高了模块的心部强韧性和模具的使用寿命。     

Integrated bottom up and top down approach to optimization of the extrusion process

Boal BV and the University of Twente participate in research projects focused on improvement of die design methods for aluminum extrusion dies. Within this research empirical knowledge is combined with insights gained from numerical process simulations. Design rules for improvements to the geometry and functionality of flat and porthole dies have been defined. For porthole dies this has led to enhanced die stability and significant reduction of scrap. For both flat and porthole dies an increase in production speed and a reduction of wear has been obtained. This paper will describe the scope of this research and present results achieved in industrial practice.     

热挤压凸模的热疲劳失效

通过5Cr4W5Mo2V热挤压凸模热疲劳失效形式及原因的研究,探讨了提高模具热疲劳性能的途径与方法。生产应用表明:表面强化可有效地提高热挤压模具的热疲劳性能。     

Novel forging technology of a magnesium alloy impeller with twisted blades of micro-thickness

In this work, a novel forging technology has been developed to produce a magnesium alloy impeller with twisted blades of micro-thickness used in a fuel cell system. Due to the very complicated blades of the impeller, a specially designed split die was adopted for successful forging of the impeller. In this split die-set, the coherence of reinforcement ring and split dies is induced by forging pressure which increases with increasing forging load. Both the reinforcement ring and the split dies have appropriate tapers so that during the forging process they are consolidated to allow no gap between the split dies and are separated easily after forging. This novel technology can provide the near net-shaped impeller without the burr generation when split dies are used. Based on the newly developed technology, the impeller forging experiments were carried out using magnesium alloy AZ31 which had been microstructurally refined through equal channel angular pressing (ECAP). The tensile and thermal stability tests were carried out under various levels of temperature and strain rate to find optimum processing conditions for precision impeller forging. Finally, the changes in microstructure and microhardness at the various positions of the forged impeller were investigated to compare with those of the initial billet. It has thus been shown that the proposed new method is effective to achieve precision forging of a magnesium alloy with high precision.     

DEPOSITION OF TiBN HARD FILMS ON HOT-WORKING-STEEL DIES FOR ALUMINIUM EXTRUSION VIA A DUPLEX PROCESS

1. IntroductiollSlide friction and adhesive wear are resulted in the interaction zone between die bearingface and profiles surface during extrusion. This tribological process haJs significant effectsin several aspects such as surface quality of extruded products, dimensional toIerances anddie lifetime8l1'2J. To improve the die performance and the quality of aluminium products,a duplex process was applied on the extrusion die, which is made of hot-workingsteels.Plasma assisted chemical vapour…     

基于Pro/E2001的冲模快速设计系统

为了缩短冲模开发周期,提高产品质量,提出了变形设计的思想,在Pro／E2001环境下,利用软件自带的二次开发工具Pro／Toolkit,建立了基于三维环境的冲模快速设计系统,实例验证表明,系统达到了预期的效果。