强力抗磨局部复合材料制备成形一体化技术

针对常用耐磨材料在磨损工况中的损伤特点,总结用于这类工况材料应具备的微观组织及各组成相的性能特点.应用复合材料设计原理和铸造技术相结合,制备出用于磨损工况的强力抗磨局部复合材料.所研制的复合材料经实验室试验及实际运行,在磨损工况中的使用寿命成倍高于常用高铬铸铁.     

WC颗粒增强Cr系抗磨白口铸铁表层复合材料抗磨损性能的研究

本文研究了在三体磨损条件下,WC颗粒增强Cr系白口铸铁表层复合材料的三体磨损性能;并与相应的Cr系白口铸铁的三体磨损性能进行了比较.结果表明,铸态去应力处理时,Cr系白口铸铁随着金属Cr含量的增加,其耐磨性有所增强.Cr含量从2%增加到26%,相对耐磨性从1增加到1.39,而复合材料相对于基体材料的耐磨性提高到了6以上;硬化态去应力处理时,Cr系白口铸铁随着金属Cr含量的增加,其耐磨性略有增强.Cr含量从2%增加到26%,相对耐磨性从1增加到1.29,而复合材料相对于基体材料的耐磨性提高到5以上.可见,为了提高Cr系白口铸铁材料表层的耐磨性能,采用WC颗粒增强Cr系抗磨白口铸铁表层复合材料的途径十分有效.     

WSi2和La2O3增强的MoSi2基复合材料的制备和磨损特性

MoSi2具有高熔点、中等密度、高热导率和强抗氧化性能，同时具有高硬度和高弹性模量，是很好的耐磨材料，可用于室温和高温的腐蚀或氧化环境中。但MoSi2在常温下断裂韧性差、高温时强度低的缺点严重限制了MoSi2基结构材料的发展。有文献报道，通过加入WSi2可显著提高MoSi2的强度和韧性，加入La2O3后MoSi2的断裂韧性增加约50％。     

碳化钨颗粒增强表面复合材料的研究进展

综述铸造法制造碳化钨颗粒增强表面复合材料的研究现状、主要特点、应用前景及所存在的主要界面问题。     

原位VCP/Fe复合材料制备及耐蚀抗磨特性

采用原位生成法熔炼制备VCp／Fe复合材料,对制备的VCp／Fe复合材料进行性能测试和组织观察、结构分析;采用对比试验,对原位VCp／Fe复合材料与Cr15M03抗磨白口铁、TiCp／Fe复合材料、Cr18Ni9不锈钢在相同的条件下,在自制的磨损装置上进行砂石冲蚀磨损和模拟海水条件下的砂浆冲蚀磨损。结果表明：熔炼制备的原位VCp／Fe复合材料的组织结构是在奥氏体基体上分布着球状VC增强颗粒和Cr7C,碳化物;在砂石冲蚀磨损条件下,原位VCp／Fe复合材料的抗磨性略低于Cr15Mo3抗磨白口铁,略高于TiCp／Fe复合材料和高于Cr18Ni9不锈钢;在模拟海水的砂浆冲蚀磨损条件下,原位VCp／Fe复合材料的耐蚀抗磨性能高于其他三种对比试验材料。在具有腐蚀介质同时又有磨损的情况下,VCp／Fe复合材料表现出耐蚀抗磨的优良性能。     

WC/Cr12MoV复合材料抗磨性能的实验研究

利用电渣熔铸的方法制备WC/Cr12MoV复合材料。为了比较WC/Cr12MoV与Cr12MoV的力学性能,使两种材料经历相同的热处理工艺。试验表明,由于硬质颗粒的加入,复合材料的硬度与耐磨性能得到提高,但是其抗冲击性能小于Cr12MoV。WC/Cr12MoV作为一种新的复合材料,可以应用于硬度及耐磨性能要求较高的场合。     

铬、钼对锰硼白口铸铁组织及性能的影响

通过试验研究了铬、钼合金元素对锰硼白口铸铁组织及性能的影响。试验结果表明：在锰硼白口铸铁中加入适量的铬和钼，不仅可以提高其淬透性和硬度，而且能改善其冲击韧度，同时也使其耐磨性比普通锰硼白口铸铁提高50%。     

ZTA/高铬铸铁基复合材料的制备及磨损性能研究

将粒径为2～3 mm的ZTA(ZrO2增韧Al2O3)陶瓷颗粒与自制粘结剂经混合烧结后,获得蜂巢状陶瓷预制体,浇注金属液铸渗陶瓷预制体,成功制备出ZTA陶瓷颗粒增强高铬铸铁基耐磨复合材料,并考察了复合材料的三体磨料磨损性能.结果表明,复合材料中陶瓷颗粒的体积分数为47％～55％;陶瓷颗粒与基体界面致密,无缩孔、裂纹等缺陷;复合材料的三体磨料磨损性能是高铬铸铁基体的2.41倍.     

锰硼抗磨白口铸铁组织及性能的试验研究

通过试验研究了锰硼抗磨白口铸铁的碳化物结构类型（M3C型）和锰含量及奥氏体化温度对其组织中残余奥氏体量的影响，试验结果表明：锰含量和奥氏体化温度提高，残余奥氏体量增加，材料硬度降低，冲击韧度提高。     

铝—石墨复合材料的制备与性能及应用

综述了铝－石墨复合材料的制备工艺及其优缺点，以及该材料的性能和应用情况。     

摩擦电喷镀Ni–Co–MoS2复合镀层结构与摩擦学性能

采用摩擦电喷镀技术制备Ni–Co–MoS2 复合镀层,系统试验研究了复合镀层结构与摩擦学性能.结果表明,含MoS2微粒的复合镀层与基体结合良好,基质金属密实,无明显裂纹,MoS2微粒均匀地分散在镀层中,MoS2微粒的加入,可有效改善镀层的耐磨性.     

表面微坑复合MoS2镍基涂层及摩擦磨损性能研究

目的 为解决硬质涂层抗磨与减摩性能难以兼顾的难题,提出并制备出具有优异减摩耐磨性能的表面微坑复合MoS2镍基涂层结构,为抗磨减摩性能统一的涂层设计提供重要依据。方法 以42CrMo轴承钢为基体,采用两种加工方法(在42CrMo轴承钢表面采用激光熔覆制备镍基涂层,在涂层表面电火花加工微坑织构)制备表面微坑复合MoS2镍基涂层,通过球-盘摩擦磨损试验(GCr15对磨球)分别测试3种载荷(2、4、6 N)下42CrMo轴承钢、42CrMo轴承钢表面镍基涂层和表面微坑复合MoS2镍基复合涂层试样的摩擦学性能,并通过先进测试技术(XRD、SEM)分析复合涂层的组织结构及磨痕微观形貌。结果 在不同载荷工况下,镍基涂层的磨损率远小于42CrMo轴承钢,表面微坑复合MoS2镍基涂层的摩擦因数和磨损率均小于镍基涂层和42CrMo轴承钢,在4 N载荷工况下,镍基-MoS2复合涂层具有最低摩擦因数,达到0.36,磨损率为7.41×10^?7 mm³/(N.m),比镍基涂层试样(26.621 0^?7 mm³/(N.m))降低了72.09%。结论 表面微坑复合MoS2镍基涂层结构中涂层与环氧树脂粘结MoS2固体润滑剂可独立高效发挥自身耐磨、减摩特性,并在不同载荷下发挥协同作用,两种方法复合处理能得到具有良好减摩耐磨性能的表面。     

SiC微粒对电沉积Ni-W-P-SiC复合镀层性能的影响

利用复合电沉积方法制备出Ni-W-P-SiC复合镀层,采用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）与能谱分析（EDS）等方法,研究了不同SiC微粒添加量对Ni-W-P-SiC复合镀层组织形貌、耐磨性和耐蚀性能的影响。结果表明：当SiC添加量为60 g.L-1时,复合镀层的显微硬度和耐磨性最好,同时镀层的耐蚀性能也达到最佳。     

TaMoN复合膜的微结构、力学性能与摩擦性能

采用多靶磁控溅射技术,根据不同Mo靶功率制备一系列不同Mo含量的TaMoN复合膜。利用X射线衍射仪、纳米压痕仪、高温摩擦磨损仪、扫描电子显微镜及其配套的能谱仪研究复合膜的相组成、力学性能、室温和高温下的摩擦性能。结果表明,TaMoN复合膜的微结构是由面心立方、密排六方与底心斜方组成的多相结构;TaMoN复合膜的硬度比TaN单层膜的硬度高,且随着Mo含量的增加先升高后降低,在Mo含量为52.68 at%时达到最大值,为33.9 GPa;Mo元素的添加可以有效改善TaN薄膜在常温和高温下的摩擦性能,通过对磨痕的分析,详细解释了TaMoN复合膜具有优异的减摩性能的原因。     

NiCoCrAlYTa/WC-Co复合涂层的制备及摩擦学性能研究

目的 为了改善MCrAlY涂层的耐磨损性能,通过在NiCoCrAlYTa粉末中添加不同比例的硬质相WC-Co粉末（质量分数为25%、50%、75%）,将2种粉末充分地机械混合、振荡均匀后,采用超音速火焰喷涂（HVOF）技术,制备不同配比的NiCoCrAlYTa/WC-Co复合涂层。方法 利用SEM、XRD、EDS等分析了复合涂层的微观形貌、物相组成和元素分布规律等;研究该复合涂层的力学性能、摩擦学性能以及摩擦磨损机理等。结果 采用HVOF技术制备的Ni CoCrAlYTa/WC-Co复合涂层结构致密,各元素及物相分布均匀;硬质相WC-Co的添加提高了涂层的显微硬度,同时也可显著改善复合涂层的耐磨损性能;复合涂层的摩擦因数随着WC-Co含量的增加逐渐增大,而磨损率逐渐减小。当WC-Co的添加量为75%时,复合涂层的摩擦因数最大,约为0.84;磨损率最小,约为9.28×10^-6 mm³/（N·m）。结论 在金属基涂层中引入硬质相WC-Co可有效提高涂层的硬度,并且提升该涂层的耐磨损性能,为金属基涂层发挥优异的摩擦学性能提供理论基础。     

铜基复合材料的制备方法与工艺

综合论述了铜基复合材料的制备方法，对铜基复合材料的制备工艺进行了分析，并提出了自己的建议。希望对铜基复合材料工艺改善和研制新型铜基复合材料有所帮助。     

化学镀Ni—P—聚四氟乙烯复合镀层及其性能

向一种含双络合剂的化学镍液中加入PTFE（聚四氟乙烯）浓缩乳液,成功获得了PTFE含量为25%-30%vol的Ni-P-PTFE复合镀层。应用X-Ray衍射仪、扫描电子显微镜、差热分析等对镀层组织结构和性能进行了测定。结果表明,这种镀层为非晶态结构,与基体结合良好,具有低的孔隙率和低的摩擦系数,是一种耐蚀、自润滑的表面复合材料镀层。     

Si_P/ZA40复合材料的制备与力学性能研究

采用复合Na盐变质处理法制备了硅颗粒增强高铝锌基复合材料,应用金相显微镜、扫描电镜、拉伸试验和冲击试验等手段研究了复合材料的组织特点、断口形貌和力学性能。结果表明:通过复合Na盐变质处理,含硅高铝锌基复合材料中硅颗粒分布细小均匀、形状规则;随硅含量的增加,材料的硬度逐渐增大,抗拉强度逐渐减小,冲击韧度逐渐降低;含6.0%硅的高铝锌基合金的拉伸断口具有脆性断裂特征。     

金属基固体自润滑复合涂层及其制备技术研究进展

金属基固体自润滑复合涂层具有强度高、耐高温、耐磨损以及易加工等特性,成为近来研究热点。首先综述了国内外金属基固体自润滑复合涂层的材料体系(即难熔金属基自润滑复合涂层、软金属基自润滑复合涂层、低温金属基自润滑复合涂层以及高温金属基自润滑复合涂层),随后分析了金属基固体自润滑复合涂层的润滑机理,指出润滑膜的低剪切特性是实现减磨润滑的关键。接着介绍了金属基固体自润滑复合涂层的制备技术,比较分析了烧结、电镀、化学镀、热喷涂、物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、激光熔覆等技术,在制备金属基自润滑复合涂层方面的优点和不足。最后总结了目前在关于金属基固体自润滑复合涂层研究中存在的问题,进而探讨了相应的解决方案,提出应深入研究金属基体、固体润滑剂与环境三者之间的相互作用机理,并进一步指出研发新型固体润滑剂、改进现有制备技术、开发新工艺是未来重点发展的方向。     

氧化还原法制备石墨烯对镍基复合镀层的摩擦学性能影响

采用Hummers氧化法和肼还原法制备了石墨烯,并在45钢表面获得石墨烯/镍基复合镀层,研究了石墨烯的片层数量和热稳定性,对复合镀层的表面及截面形貌进行观察并测试其摩擦学性能。结果表明：肼还原法获得的石墨烯层数约2层,其热稳定性高于Hummers法获得的氧化石墨。不同石墨烯添加量 (0.1,0.2和0.4 g/L) 的镍基复合镀层厚度约20~30 μm。干摩擦时,石墨烯添加量为0.4 g/L的复合镀层摩擦系数和磨损率最低,较基体分别降低了13%和65%,磨损表面较光滑并可见石墨烯沉积后的微凸体形态,Fe的含量极少,说明磨痕深度很浅。