表面机械研磨诱导AISl 304不锈钢表层纳米化I.组织与性能

采用表面机械研磨处理(SMAT)在AISl 304不锈钢上制备出纳米结构表层，研究纳米化行为及其对硬度的影响．结果表明：经过SMAT后，样品表面形成了厚度约为30μm的纳米晶层，显微组织由平均晶粒尺寸约为10nm的单一马氏体相演变为尺寸稍大的双相组织，在距表面30—300μm的范围内，显微组织由以亚微米级的奥氏体多系孪晶为主逐渐演变为单系孪晶．表面纳米化是晶粒碎化与纳米尺度新相形成共同作用的结果．与心部相比，表面硬度显著提高．     

高温合金C130电火花沉积工艺

通过控制3H-ES型电火花金属表面强化修复机的电压、频率、功率以及保护气体的流量等工艺参数,采用Ni35阳极材料对C130高温合金进行了电火花沉积修复,并对沉积层进行了金相分析、显微硬度测试.结果表明,电火花沉积层与C130基体有很好的冶金结合,沉积层的显微硬度与基体相比提高了100%.同时沉积层内部也存在着组织不均匀的缺陷,这主要是焊接速度控制得不够均匀以及作用在阳极棒上的作用力不稳定造成的.

Abstract：

Through controlling voltage, frequency, power and gas flow of the 3H-ES electric spark harding machine, Ni35 was used to deposit on C130. After deposition, microstructure and mi-crohardness were studied. The result indicates that the sedimentary deposit joins with the substrate firmly, the microhardness of the sedimentary deposit is 100% of substrate. The structure of the sedimentary deposit is non-uniform because of the speed and the force is instability.     

铜含量对焊缝组织和性能的影响

采用药皮过渡铜的方法,研究了碱性焊条中铜的过渡规律及其对焊缝组织和显微硬度的影响.结果表明:铜的过渡系数为79％;焊缝组织主要由晶界铁素体、侧板条铁素体和针状铁素体组成;随着焊缝铜含量的增加,针状铁素体数量增加,焊缝显微硬度增大.     

高速旋转丝变形表面纳米化

采用高速旋转丝变形工艺对低碳钢表面进行塑性变形,以实现材料的表面纳米化.用光学显微镜、x射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、显微硬度计和表面粗糙度测量仪等研究塑性变形处理后样品的显微组织及表面性能变化.结果表明:低碳钢经过高速旋转塑性变形处理后,在表面形成厚度为40μm的塑性变形层,最表面层的晶粒尺寸约为16nm,晶粒尺寸沿深度方向不断增大;表层显微硬度比心部基体硬度提高3倍;但表面粗糙度 Ra 增加到10μm.     

精冲变形区微观状态的研究

通过试件流线、金相组织以及显微硬度等方面对精冲变形的机理进行了分析和研究。     

不同焊条对钢材冷焊修复的影响

通过对3钢种的精密部件进行冷焊修复并分析试样焊接接头,结果表明:从金相显微组织图中发现该区域发生了一定程度的固态相变,其中熔合区和焊缝还获得大量树枝晶和板条马氏体等力学性能较好的组织,同时晶界还弥散分布着碳化物颗粒渗碳体,保证了焊接接头良好的力学性能;从显微硬度曲线得知同种材料冷焊后力学性能最好,M2与CMC-M2冷焊后焊缝硬度高达680 HV,而GCr15与异种钢CMC-M2的冷焊焊缝硬度为600 HV.同种钢材焊条对冷焊的性能差异影响最小.     

TC4合金棒材成分偏析组织的分析与判定

用金相显微镜进行了高低倍组织观察，初步确定TC4合金Ф30mm锻棒的成分偏析区；再用MVK200g／30＂显微硬度计测试比较得出，该锻棒偏析区的维氏硬度比正常的维氏硬度低；用SEM进一步分析该锻棒偏析区的化学成分为钛含量偏高，钒含量偏抵，确定该批棒材的偏析组织属软偏析。实验结果表明，按照上述步骤可以准确地分析检验出TC4合金锻棒成分偏析组织以及该偏析组织属哪一种偏析组织；对于存在偏析组织的TC4合金棒材，如果化学成分和机械性能均符合订货要求，切除偏析部分可交货使用。     

热处理对T91钢金相组织及显微硬度的影响

通过改变热处理温度的方法，模拟出Ｔ９１钢焊接过程中受焊接热循环影响的不同区域，并进行了金相组织及显微硬度的分析和比较。     

冶金因素影响绝热剪切带形成的金相观察

对在相同爆炸复合条件下几种不同状态的金属所产生的绝热剪切带(ASB)的显微组织进行了观察及显微硬度测定，探讨了不同的相组成、预变形程度和晶体结构对绝热剪切带形成的影响。结果表明：ASB的形态、大小和数量受材料的预冷变形程度、成分、晶体结构、相组成等因素的影响；ASB的硬度值均高于基体。     

制砖机模板渗硼工艺研究及应用

对制砖机用低碳钢Q235A模板进行固体粉末渗硼和渗后热处理,分别研究了热处理前后所获渗硼层及基体的显微组织,并对其渗硼层截面进行硬度分析,而且对不同处理方式的模板进行了工艺寿命实验.     

铸铁等离子熔覆铁基合金耐磨涂层

利用等离子熔覆技术,选择合适的工艺参数,在硼铸铁基体上熔覆铁基合金粉末制备具有冶金结合的耐磨涂层.采用金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜研究了涂层的组织,利用显微硬度计测试了涂层的显微硬度,通过环-块磨损试验评估了涂层的耐磨性.结果表明,硼铸铁等离子熔覆铁基合金涂层组织主要由(Cr,Fe)7C3,α-(Fe,Cr)和Fe3C相组成;涂层的显微硬度可达600～1 200 HV0.2;在干滑动磨损条件下,涂层的耐磨性约是基体试样的5倍.涂层中高硬度的(Cr,Fe)7C3及Fe3C相的抗磨骨架作用,大量Cr,Si原子溶入基体引起的过饱和固溶强化作用,涂层快速加热及快速凝固产生的细晶强化作用是涂层耐磨性提高的主要原因.     

耐磨钢NG50在杂质泵上的应用

针对氧化铝工业生产中输送含小颗粒的固液两相介质工况,研发了耐磨合金铸钢(NG50).通过合理设计化学成分,加入铌、钒等微量合金元素,采用重稀土变质处理,并进行合理的热处理,获得了比较理想的力学性能和耐磨性能.该材料正火后硬度≥44 HRC,在含颗粒及一定腐蚀性的介质条件下具有良好的耐磨性,满足用户使用要求.     

一种组合件同步钎焊的新工艺

对CJxl—250-400A接触器动触头上下三个焊面的组合件同时钎焊的工艺方法进行了研究，利用感应加热成功地解决了动触头2种材料上下3个焊面一次钎焊问题。     

一种新型混凝土输送泵液压系统设计

设计一种新型混凝土输送泵液压系统,实现了单泵驱动多负载的关键技术。提出用4个液压泵并联结构来替代现有的三联泵串联结构的方案,确保单一液压泵发生故障时系统仍能正常工作,实现了在液压系统不停机情况下的维修,进一步提升了混凝土输送泵液压系统的可靠性。     

低合金钢表面Fe基B4C耐磨涂层组织与性能

目的在低合金结构钢表面制备一层高硬度、高耐磨的铁基陶瓷颗粒增强层,并研究熔覆层的微观结构及性能。方法利用等离子熔敷技术,在16Mn钢基体上熔敷Fe58合金粉与B_4C陶瓷粉的混合粉末。结果在16Mn钢表面成功制备了高硬度、高耐磨的铁基陶瓷颗粒增强层,陶瓷颗粒增强层致密、均匀、无气孔、无裂纹,且与基体结合良好。XRD及SEM结果表明,熔覆层生成了细小、均匀的碳、硼化物增强相,熔覆层与基体的相容性好,界面呈冶金结合,熔覆层的增强相主要有Fe2B、FeB、Cr7BC4、Cr7C3及B_4C相,Fe与B的化合物Fe2B、FeB呈链状沿晶界分布在(Fe,Ni)固溶体上,并与(Fe,Ni)固溶体在晶界形成网状结构。铬的碳、硼化物Cr7BC4和Cr7C3及未完全反应的B_4C陶瓷相,则呈不规则块状和点状在晶内弥散分布。熔覆层断面的显微硬度及表面磨粒磨损测试结果表明,熔覆层断面的显微硬度分布均匀,平均硬度可达11.9GPa,是16Mn钢基体的7.95倍,耐磨粒磨损性能是基体的7倍以上。结论晶内弥散分布的B_4C、Cr7BC4和Cr7C3硬质相与晶界成链状分布的Fe2B、FeB共同作用,使熔覆层的硬度、耐磨性明显提高。     

激光熔覆制备高硬耐磨涂层的研究综述

高硬耐磨涂层指与基体间呈冶金结合,具有很强的局部抵抗压入能力及抵抗机械磨损能力的薄层。激光熔覆技术是一种新型、绿色、高效的表面处理技术,具有冷却速度快、稀释率小、热变形小、厚度可控等优点,在交通、矿山、石化、冶金等高端制造装备领域具有广阔的应用前景。从粉末设计、激光熔覆工艺、统计计算与仿真模拟、激光熔覆辅助技术等4个方面,综述了激光熔覆技术制备高硬耐磨涂层的研究进展。在粉末设计方面,以涂层优化结果为导向,综述了第二相强化型、细晶强化型、组织结构优化型及其他类型设计在制备高硬耐磨涂层方面的研究。在激光熔覆工艺方面,介绍了熔覆过程中工艺参数对涂层性能及质量的影响及作用机理,并提出了合理的优化建议。在统计计算和仿真模拟方面,概述了统计计算与仿真模拟在涂层制备、熔覆工艺优化、涂层组织性能优化及熔覆理论研究中的作用。在激光熔覆辅助技术方面,概述了声场、电场、磁场、热场、机械场及光谱检测等辅助技术,并介绍了辅助技术对调控涂层微观组织及性能的影响和作用机制。最后对激光熔覆制备高硬耐磨涂层及相关技术的研究进行了展望。     

新型铁基耐磨材料FCB合金

介绍了以高硬度的M2B硼化物为耐磨骨架的新型铁基耐磨材料FCB合金.FCB合金含有0.1%～1.0%B,0.3%～0.55%C、5%～15%Cr和一定量的其它合金元素.该合金可铸造成型和机械加工,其组织形貌与传统的白口铸铁相似,但是在网状的共晶硼化物M2B周围包裹着一薄层韧性的铁素体,正是这一薄层铁素体可能是使FCB合金具有优良的耐热冲击性能的真正原因.目前,FCB合金在国外已成功的应用于一些热作模具如轧辊、玻璃瓶模具、铸铝和铸镁模具以及耐磨备件如泥浆泵叶轮等.FCB合金的主要缺点是韧性不足.     

新型金属-陶瓷耐磨材料的应用研究

利用滑动磨损试验机测试了新型金属-陶瓷耐磨材料的干滑动磨损性能,并与高铬铸铁进行对比,同时研究了该耐磨材料的磨损机理。结果表明,新型金属-陶瓷耐磨材料的耐磨性明显优于高铬铸铁,其磨损机理为应力作用下的显微切削磨损和凿削磨损。     

一种新型混凝土泵车臂架减振方案的研究与应用

混凝土泵车是工程机械的主要机型,其臂架在施工作业过程中存在较大的振动。分析了目前泵车臂架常用的软件减振方案和硬件减振方案的技术原理,指出了两种方案在技术原理上的缺陷。针对泵车臂架振动的原因,提出一种新型的混凝土泵车臂架减振方案——混凝土稳流器,并在某47 m泵车上进行了试验。结果表明减振效果好。     

面向泵阀的钴基合金激光熔覆层组织与性能特征

目的改善泵阀密封面质量,延长其使用寿命和提高泵阀使用可靠性。方法在已做单道涂层预实验基础上,采用大功率光纤耦合半导体激光器于泵阀材料ZG45平板上制备多道钴基合金熔覆层。利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、能谱仪(EDS)、显微硬度计、盐雾腐蚀箱等实验测试仪器,分析熔覆层组织形态特征、成分、显微硬度及腐蚀行为,确定多道钴基涂层的工艺参数及性能。结果多道钴基熔覆层存在可行的工艺参数,熔覆层致密,且与基材形成冶金结合。涂层显微组织主要由柱状晶、胞状晶、柱状树枝晶及枝间共晶组织组成,主要相为γ-Co、Cr_(23)C_6。枝晶中心主要由Co和Fe元素组成,其含量从枝晶中心向周围区域递减。枝晶间化合物主要由Cr、C、W元素组成,其含量均匀分布于枝晶间。涂层的平均显微硬度为586.5HV_(0.3),是基体的2.8倍以上,显微硬度随着稀释率的降低而增加。熔覆层的耐盐雾性能显著提高。结论基于钴基合金的表面激光熔覆技术可以有效地提高其硬度和耐腐蚀性,可用于泵阀密封面的表面性能强化。