氮元素对奥氏体不锈钢激光焊缝气孔和性能的影响

为了研究氮元素对奥氏体不锈钢激光焊缝气孔和性能的影响,分别采用氮气和氩气作为侧吹保护气体,对焊缝进行了X射线无损探伤、显微硬度试验、常温拉伸试验。试验结果表明,与氩气相比,采用氮气作为保护气体,能明显减少焊缝中气孔的数量,并且能略提高焊缝区的显微硬度值。这两种气体保护下的焊缝的抗拉强度均大于母材,焊缝得到强化。     

38CrMoAl钢表面不同厚度搪瓷涂层的组织和性能

以A8005搪瓷粉为原料,在900℃保温45min条件下在38CrMoAl钢表面烧结制备不同厚度(116,256,352,470μm)搪瓷涂层,研究了涂层的微观结构、硬度、耐磨性能和耐腐蚀性能.结果表明:随着厚度的增加,搪瓷涂层的气孔数量先减后增,硬度、耐腐蚀性能、耐磨性能先增后降;当厚度为256μm时,搪瓷涂层的性能最佳,内部气孔数量最少,表面光滑致密,硬度为720HV0.1,磨损率为2.9×10~(-13) m~3·N~(-1)·m~(-1),耐蚀性能评级RP/RA为10/10vsB.     

纯Cr粉末激光熔覆技术研究

利用激光在PCrNi3Mo钢上熔覆纯Cr粉末，采用多道搭接技术实现了大面积激光熔覆，利用预热技术有效地消除熔覆层的裂纹。试验结果表明，获得了激光熔覆的最佳工艺参数，激光熔覆层均匀连续，无宏观气孔和裂纹，激光熔覆层与基体发生了冶金结合。熔覆层组织紧密，细化了晶粒和组织结构，硬度和耐磨损性能较高。     

干燥温度及硼砂对铸渗质量的影响

利用铸渗技术试制球磨机衬板，研究不同干燥温度及硼砂作黏接剂对铸渗质量的影响。结果表明，砂型干燥温度的高低，其铸渗层质量存在明显差异；硼砂的黏接性满足铸渗实验要求。通过铸渗层断口质量对比和组织微观观察及硬度测试，分析干燥温度与铸渗层气孔形成之间的关系及硼砂在铸渗过程中的作用，确定方案改善铸渗层质量。     

小口径锻钢阀体密封面堆焊工艺参数优化研究

针对小口径锻钢阀体密封面堆焊时常出现气孔、裂纹、咬边等缺陷的现象,着重从电流、电压和堆焊面高度这3个方面,分析其改变对堆焊面品质的影响,通过表面观察、硬度检查和金相试验进行分析,找出缺陷、硬度和组织成分随参数变化的规律,最终予以优化,找到了最适合堆焊的工艺参数。     

铸件缺陷修补方法

在铸造生产中，由于工艺过程的复杂性和随机性，将不可避免地出现一定数量有缺陷的铸件。带有缺陷的铸件可分成两类：（1）无法修补类，如材质不合格或主要部位缺损。（2）可修补类，如外露铸件非加工面及加工面上的气孔夹渣、缩孔、缩松和砂眼等缺陷。下面论述后一类缺陷的修补方法。一、铸件缺陷修补方法1．塞车卜在铸件缺陷处打孔，将与铸件同质的圆柱形塞子或镶块涂胶后过盈地嵌入孔中，把缺陷堵塞。该法工艺简单，硬度、色泽一致性好，适用于中大型铸件重要加工面上的气孔、砂眼及渣孔等缺陷的修补，但不能用于靠近铸件棱角部位、大面…     

Q235D多层激光熔覆实验研究

在Q235D钢表面进行多层激光熔覆Fe基合金粉末,实验结果显示基体与熔覆层之间以及熔覆层与熔覆层之间的冶金结合性较好,没有出现裂纹,并且基本无气孔,熔覆层的显微组织、表面硬度和显微硬度均显著优于基体。实验发现,多层熔覆时在不连续加工情况下,随着制备熔覆层数目的增多,在加工新的熔覆层时,之前已经制备完成的各熔覆层的硬度均会有不同程度的降低,并且距离基体越近的熔覆层其硬度降低越多,第一熔覆层显微硬度最低,往上层方向显微硬度逐渐增加,最后一层硬度最高,并且制备的层数越多这种硬度降低程度也会越显著。     

3A21铝合金激光焊与激光-氩弧焊复合焊微观组织及性能比较研究

采用激光焊接与激光-氩弧焊复合焊接2种方式对厚度为2mm的3A21铝合金板材进行对接焊,研究2种焊接方式下焊接接头微观组织、缺陷分布及硬度分布的不同。实验结果显示激光-氩弧复合焊接接头相比激光焊的接头显微组织更细密,且气孔数量明显减少。激光焊接接头的平均显微硬度与复合焊接头平均显微硬度相差不大,分别为52HV左右及51.3HV左右,均明显高于基体平均显微硬度值43HV。     

高湿焊接环境对不同成分铝合金焊接接头性能影响研究

我国气候环境多样,高速列车无论是在生产过程还是在运行过程中均要经受复杂气候的考验,因此,研究不同环境下铝合金焊接接头的力学性能有着重要的意义。采用单脉冲MIG焊,在环境焊接实验室内(焊接环境为10℃、70%湿度)对不同成分的高强度铝合金材料A5083(#1、#2、#3、#4)进行焊接。之后分别对四组材料的母材和焊缝进行硬度、拉伸等性能测试。结果表明,铝合金的硬度随着Fe和Si含量的增多而升高,#3最大为125 HV。合金元素Mg、Zn、Mn、Cr、Ti则能够提高铝合金抗拉强度。#3最大为302.35 MPa。由于焊接实验在10℃、70%湿度条件下进行,故焊接接头气孔含量比常规焊接条件下焊接接头气孔含量多。气孔的存在对材料的各种力学性能都产生了一定的影响。     

环境湿度对A5083铝合金焊接接头力学性能及微观组织的影响

在50%、90%的湿度条件下对A5083铝合金焊接接头进行焊接,测试不同环境湿度条件下焊接接头的拉伸强度、冲击韧性、硬度以及显微组织。研究结果表明,随着湿度条件的升高,接头的抗拉强度和冲击韧性均存在整体下降的趋势,90%湿度条件下获得的焊接接头的硬度存在起伏。除了微观组织晶粒存在的长大现象外,大量的气孔产生是降低接头性能主要因素。     

烧结助剂含量对氮化硅陶瓷球致密化和力学性能的影响

以α-Si3 N4粉为原料,纳米级Y2 O3和Al2 O3为烧结助剂,采用气压烧结工艺制备氮化硅陶瓷球,研究了烧结助剂含量对氮化硅陶瓷球致密化及力学性能的影响.结果表明:随着烧结助剂含量的增加,氮化硅陶瓷球的相对密度逐渐增大,维氏硬度逐渐降低,断裂韧性不断提高;烧结温度为1750℃时,烧结助剂含量为8％的氮化硅陶瓷球综...     

离子束增强沉积Si3N4膜的显微组织结构分析

本文使用TEM、SEM和χ射线物相分析等方法,分析研究了在1Cr18Ni9Ti不锈钢表面离子束增强沉积Si3N4膜的显微组织结构。研究表明,Si3N4膜为非晶态,膜内还存在少量弥散分布的晶态Si3N4相。对Si3N4的形貌、Si3N4/1Cr18Ni9Ti界面以及影响因素作了定性的分析讨论。     

自增韧陶瓷的增韧机理研究

对陶瓷的增韧补强机理进行了探讨，分析了自增韧陶瓷的自增韧机制及影响因素。通过控制烧结过程，使一部分氮化硅晶粒发育成具有较大长径比的β—Si3N4柱状晶，从而获得类似于晶须增韧复合材料的增韧机制，以提高氮化硅陶瓷刀具的断裂韧性和抗弯强度。     

Ti表面高承载摩擦学SiC薄膜的研究

采用室温磁控溅射技术在金属钛表面制备出碳化硅(SiC)薄膜。研究了SiC薄膜的组织结构、纳米压痕行为和摩擦磨损性能。实验结果表明:SiC薄膜呈非晶态,含有较多Si-C键;膜-基间结合很好,具有明显的且呈梯度的相互元素扩散;薄膜的硬度(H)为12.1 GPa,杨氏弹性模量(E)为166.2 GPa,硬度与弹性模量比值(H/E)为0.073;在以氮化硅球为对摩件,初始Hertzian接触应力约为685~930 MPa的室温Kokubo人体模拟体液条件下,其磨损速率在10-5 mm3/Nm级,摩擦系数约为0.215,且不出现薄膜的破裂及剥落现象。分析表明,该薄膜在高载荷下仍具有很好的摩擦磨损性能,其原因是薄膜具有高的韧性和很好的界面结合;高的韧性与H及H/E相对较低有关,而好的界面结合与膜-基间弹性模量的差值较小有关。     

Ni基纳米Si3 N4复合镀层的超声-电沉积工艺研究

采用超声-电沉积法,在20钢上制备Ni基纳米Si3N4复合镀层。研究纳米Si3N4含量、阴极电流密度、超声功率的大小等对复合镀层耐磨性能的影响。利用正交试验法优选出最佳工艺参数;并利用扫描电镜(SEM)对镀层微观组织形貌进行观察和分析。     

Development of a high-efficiency high-resolution particle-induced x-ray emission system for chemical state analysis of environmental samples

We have developed a high-efficiency high-resolution particle-induced x-ray emission (PIXE) system employing a von Hamos-type crystal spectrometer for a chemical state identification of trace elements in environmental samples. The energy resolution of the system was determined to be about 0.05% through the observation of Si Kalpha(1,2) x rays (1.74 keV) from elemental silicon. The throughput efficiency of the system was also evaluated quasitheoretically to be 1.6x10(-7) counts/incident proton for Si Kalpha(1,2) emission. To demonstrate a chemical state analysis using the high-resolution PIXE system, Si Kalpha(1,2) and Kbeta x-ray spectra for SiC, Si(3)N(4), and SiO(2) were measured and compared. The observed chemical shifts of the Si Kalpha(1,2) peaks for SiC, Si(3)N(4), and SiO(2) relative to elemental silicon were 0.20, 0.40, and 0.55 eV, respectively. The tendency of these shifts were well explained by the effective charges of the silicon atoms calculated by a molecular orbital method.     

增强体与粉末冶金316L不锈钢的反应性

在316L不锈钢粉中分别添加10％的TiC、WC、NbC、Al2O3、Si3N4五种增强体,研究了各种增强体与不锈钢基体的反应性及对烧结过程的影响。结果表明：TiC、WC、NbC与不锈钢基体有良好的相容性,能均匀分布到不锈钢基体中,可以有效提高其强度,添加TiC的不锈钢还表现出优越的耐腐蚀性;由于Al2O3与基体不锈钢相容性过差,不能发挥增强体的作用,使材料的强度和耐蚀性不良;添加Si3N4的不锈钢在烧结过程中Si3N4发生分解,弥散强化了基体,硅有促进烧结的作用,而氮均匀渗透到不锈钢中,有利于形成高强度的高氮钢,从而使其相对密度、硬度及耐蚀性都高于其他材料。     

不同摩擦副条件下Ti-6Al-4V合金的微磨粒磨损行为

采用TE66微磨粒磨损实验机对医用Ti-6Al-4V钛合金在不同摩擦副条件下的微磨粒磨损行为进行研究,考察滑行距离、载荷对其微磨粒磨损的影响,通过观察磨斑形貌,分析其磨损机制。研究结果表明:Ti-6Al-4V合金的磨损量随滑移距离和载荷增加而增加,磨损率则相反,并且硬度较高的Si3N4陶瓷球对合金造成的磨损量和磨损率均低于ZrO2陶瓷球;在不同摩擦副条件下,随着滑行距离和载荷的增加,Ti-6Al-4V合金的磨损机制均由三体磨损转变为二三体混合磨损,所不同的是与Si3N4陶瓷球对摩时合金的混合磨损区域要少于与ZrO2陶瓷球对摩时。     

Si3N4/TiC/ZrSi2陶瓷刀具裂纹愈合性能研究

针对陶瓷刀具对裂纹敏感的问题,在Si3N4/TiC陶瓷刀具材料基体中添加ZrSi2裂纹愈合剂,使陶瓷刀具具有了裂纹自愈合能力。当ZrSi2的体积分数为10%时,Si3N4/TiC/ZrSi2陶瓷刀具材料具有较好的综合性能,其抗弯强度为815 MPa,断裂韧性为8.06 MPa·m1/2,维氏硬度为15.91 GPa,并且其相对密度可以达到99.72%。通过维氏硬度计在陶瓷刀具材料表面引入裂纹,研究了以ZrSi2为愈合剂的Si3N4/TiC基陶瓷材料裂纹的最佳愈合参数和愈合机理。研究表明：添加ZrSi2体积分数为10%的Si3N4/TiC/ZrSi2预制裂纹试样,在空气气氛中800 ℃热处理60 min后,其抗弯强度可以恢复到光滑试样的92.02%,试样表面长度为300～350 μm的裂纹完全愈合,并且试样表面形成了一层以ZrO2和SiO2为主要成分的氧化层。分析陶瓷刀具材料的裂纹愈合机理表明：在空气热处理过程中,部分在裂纹处和材料表面的愈合剂ZrSi2优先与氧气发生反应生成ZrO2、SiO2,这两种氧化物愈合了材料表面的裂纹,恢复了裂纹试样的强度。同时在切削过程中,部分在裂纹处和材料表面的愈合剂ZrSi2的氧化产物ZrO2和SiO2 可以及时修复裂纹,提高刀具的耐磨性。     

Si含量对22SiMnCrNi2Mo钢组织和性能的影响

利用光学显微镜、扫描电镜、硬度计等研究了Si含量对潜孔钻头用钢22SiMnCrNi2Mo组织和性能的影响。实验结果表明:实验钢的强度、硬度在Si含量为1.20%到1.40%的范围内随Si含量的上升而增强,冲击韧性随Si含量的升高而下降,三种不同硅含量下的组织均为回火马氏体+少量的残余奥氏体,马氏体束尺寸随硅含量增加而减小。