TA15钛合金表面原位合成TiC增强钛基激光熔覆层的组织与耐磨性EI北大核心CSCD

采用激光熔覆技术在TA15钛合金表面原位合成TiC增强钛基涂层。利用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、能谱分析仪、显微硬度计、摩擦磨损试验机等研究涂层的成形质量、微观组织、物相组成、硬度和摩擦学性能。结果表明:涂层主要由β-Ti,Co_(3)Ti,CrTi_(4)和TiC等物相组成,涂层与基体形成了良好的冶金结合。涂层结合区组织是平面晶和柱状晶,中部组织是树枝晶,顶部组织是等轴晶。涂层各微区的碳化钛形貌有显著差别,其中顶部和中部区域碳化钛为粗大的树枝状和花瓣状,而结合区为针状和近球状。涂层显微硬度最大值为715HV,约是TA15显微硬度(330HV)的2.1倍;同等条件下涂层磨损量为30.14 mg,约为TA15磨损量98.11 mg的30.7%。涂层与基体的磨损机制均为磨粒磨损和黏着磨损的复合磨损模式,但涂层的磨损程度较轻。     

激光沉积制备钛基梯度耐磨涂层组织和性能研究

为了提高Ti6Al4V钛合金的高温耐磨特性,在Ti6Al4V钛合金表面利用激光沉积制造原位生成TiC颗粒增强相的方法制备了钛基梯度涂层。观察了耐磨梯度涂层的微观组织,测量了涂层和Ti6Al4V基材在500℃条件下的摩擦磨损性能及其显微硬度,并对涂层的强化机制和磨损机理进行了分析。结果表明,原位自生的TiC颗粒增强相均匀弥散分布在基体中,从基材到涂层顶部分别呈现粗大树枝晶、较大的颗粒状晶体、相对细小的颗粒状晶体形态。显微硬度分析显示涂层硬度保持在400～450HV之间,由基材到表层呈梯度上升趋势。涂层表现出较好的高温耐磨特性,和基材的磨损体积比为2.86。TiC颗粒的弥散分布强化和激光沉积基体组织的细晶强化是显微硬度和高温耐磨性提高的主要原因。     

激光熔覆MoSi2颗粒增强Co基涂层的耐磨性能研究

奥氏体不锈钢因低硬度和较差耐磨性限制了其应用,故改善不锈钢表面性能对于促进其应用有重要的工程意义。利用激光熔覆技术制备了不同质量分数(0,20%,40%)的MoSi₂增强Co基合金的复合涂层。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、电子探针显微分析仪(EPMA)等方法研究了MoSi₂的添加量对复合涂层的显微组织、相组成、硬度和摩擦磨损性能的影响。结果表明：MoSi₂的加入使复合涂层显微组织柱状晶向等轴晶和平面树枝晶转变,且具有细化组织的效果;随着MoSi₂含量的增加,Co基复合涂层的显微硬度和耐磨性能也随着提高。当MoSi₂的含量为40%时,MoSi₂/Co基复合涂层的显微硬度高达1 455HV_0.2,磨损率为6.9×10^-5 mm³/(N·m);在凝固过程中形成的硬质相(Cr₅Si₃、MoSi₂、Mo₅     

不同碳化钨含量对等离子弧熔覆镍基碳化钨涂层组织及性能的影响

采用等离子弧粉末熔覆技术在Q345钢表面熔覆镍基碳化钨涂层,研究了粉末中不同碳化钨含量对镍基碳化钨熔覆层组织及性能的影响.借助光学显微镜、扫描电镜及X射线衍射仪分析镍基碳化钨熔覆层的组织形貌,用显微硬度计和摩擦磨损实验机分别测量镍基碳化钨熔覆层的硬度和耐磨性.结果表明:镍基碳化钨熔覆层与基层之间呈冶金结合,涂层表面无气孔缺陷.镍基碳化钨涂层组织主要由碳化钨颗粒和镍基粘结相构成,碳化钨是WC和W2 C,镍基粘结相中包含SiC、Cr23 C6 、Ni3 Si、γ-Ni等物相.随着粉末中碳化钨含量从15% (质量分数,下同)增加至50% ,熔覆涂层组织中硬质相数量增多,其硬度和耐磨性显著提高.当碳化钨含量为50%时,熔覆涂层硬度高达1 024HV10且耐磨性最好.     

超音频感应熔覆钴基涂层的组织与摩擦磨损性能

为提高45钢的摩擦磨损性能,采用超音频感应熔覆技术在45钢基体上制备Co基合金涂层,研究涂层的微观组织形貌、物相组成、显微硬度以及摩擦磨损性能.结果 表明:Co基合金涂层与基体冶金结合,涂层内无孔洞、裂纹等缺陷;涂层物相组成复杂,主要由γ-Co、γ-(Fe,Ni)、Cr23C6、Cr7C3、Co7W6以及金属间化合物Co3Fe7和FeNi3组成;钴基合金涂层的显微硬度约为573.1 HV0.2N,是基体45钢(215.0 HV0.2N)的2.67倍;在室温干摩擦条件下,钴基合金涂层的摩擦磨损性能优于45钢基体,其磨损形式为轻微的磨粒磨损和黏着磨损.     

激光熔覆WC-Ni/TiC涂层的组织和摩擦磨损性能研究

采用7kW横流CO2激光器,在H13钢表面激光熔覆制备了WC-Ni/TiC涂层.测量了熔覆层的显微硬度,用扫描电镜(SEM)观测熔覆层的显微结构以及磨损形貌并进行分析,对涂层的摩擦磨损性能进行研究.结果表明:纳米TiC通过弥散强化和细晶强化,提高了涂层的硬度和韧性,TiC含量为30%(质量分数)时涂层的平均硬度为HV1500.涂层耐磨性能是基体的8～15倍.     

铝青铜表面激光熔覆镍基涂层的组织与磨损性能

为了改善铜合金表面的耐磨性能,利用超音速火焰喷涂和激光重熔技术在铝青铜上制备了镍基涂层。分析了激光熔覆层的微观组织,测试了其显微硬度及磨损性能。结果表明:熔覆层组织致密、无裂纹,与铝青铜形成了良好的冶金结合;从熔覆层表层到基体热影响区,组织呈现出由细小的柱状晶→胞状晶、树枝晶→平面晶过渡;激光熔覆层磨损量约为铝青铜的1/4,熔覆层耐磨能力的增强归因于熔覆层与铝青铜间良好的冶金结合及基体与涂层元素固溶强化和碳化物等析出相的强化作用。     

稀土La2O3对CMT堆焊Inconel 625合金显微组织和抗高温氧化性能影响

目的 研究稀土氧化物对CMT堆焊镍基合金显微组织和性能的影响规律。方法 采用静电自组装工艺制备含有1%(质量分数,下同)La2O3的Inconel 625药芯焊丝,再采用CMT堆焊工艺制备Inconel 625和1% La2O3/Inconel 625镍基合金试样。系统研究添加La2O3对Inconel 625堆焊试样显微组织、显微硬度、拉伸强度及抗高温氧化性能的影响。结果 添加了La2O3的Inconel 625堆焊试样的金相组织明显细化,且显微组织由柱状晶转变为等轴晶。基体组织主要为γ–Ni固溶体和少量Laves相,且添加了La2O3的镍基合金Laves相的尺寸更为粗大。随着稀土氧化物La2O3的添加,显微硬度值从(235.97±2.99)HV0.3增加到(246.53±4.10)HV0.3,抗拉强度从543.12 MPa增加到564.25 MPa。在高温氧化试验条件下,CMT堆焊1% La2O3/Inconel 625试样的氧化速率明显小于未添加La2O3的Inconel 625原始试样的氧化速率。结论 稀土La2O3的添加产生了细晶强化以及柱状晶向等轴晶的转变,使Inconel 625堆焊试样的显微硬度和抗拉强度都有了一定的提升。在高温氧化过程中,稀土La2O3可作为Cr2O3氧化物的形核中心,促进致密Cr2O3氧化膜生长,相应提升了其表面的抗高温氧化性能。     

超音速火焰喷涂Ni基涂层性能的研究

采用超音速火焰喷涂技术方法制备三种镍基涂层，并研究了涂层的显微组织和性能。结果表明：使用烧结粉末Ni60制备的涂层结合强度、显微硬度均高于包覆粉末Ni包C、Ni包MoS2制备的涂层，Ni包C涂层中产生大量的气体并含有许多的未熔软质相，使得其结合强度、显微硬度最4g；镍在涂层中起粘结作用，镍含量的增加能显著提高涂层的结合强度和显微硬度；涂层中的MoS2和C相明显降低涂层的摩擦系数。     

304不锈钢激光熔覆搭接率对CoCrW涂层组织与耐磨及耐腐蚀性能的影响

利用光纤激光器在304不锈钢表面制备CoCrW合金熔覆涂层,改善其表面耐磨损及耐蚀性能.使用OM、SEM、XRD、EDS、显微硬度计、MMG-500三体磨损试验机和CS310电化学工作站分析不同搭接率对涂层组织、硬度、耐磨及耐蚀性能的影响,并寻求合适的搭接率,以期获得性能较优的激光熔覆涂层.研究结果表明:30％搭接率下的涂层无明显缺陷,从顶部到底部依次是等轴晶、柱状晶、平面晶,这些晶体主要由fcc结构的γ-Co相形成的晶核以及部分Cr7C3、(Co,Cr)23 C6等相形成的晶界组成.因此适宜搭接率为30％,该参数下涂层显微硬度达到450HV,约为基体显微硬度(210HV)的2.1倍;涂层磨损量为12.71 mg,约为基体(63.06 mg)的20％;涂层平均摩擦系数约为0.4,是基体平均摩擦系数(0.65)的60％;涂层自腐蚀电位为-889 mV,基体自腐蚀电位为-998 mV;涂层自腐蚀电流密度为5.7μA/cm2,约为基体自腐蚀电流密度(38.9μA/cm2)的14％.合适的涂层材料及激光熔覆工艺参数可使304不锈钢涂层腐蚀倾向更小,使显微硬度、耐磨损性能及耐蚀性显著提高.     

生态文明建设与能源生产消费革命

能源是人类活动的物质基础,推动了人类文明的演进与社会的发展。化石能源消费为全球带来工业文明巨大进步的同时,也带来了环境问题加剧、气候变化显著、能源贫困突出、能源安全问题凸显等负面影响。我国以煤为主的高碳能源结构和能源消费总量持续快速增长,已成为国内包括大气、水、土壤等关系民生的重大领域环境质量恶化、生态失衡的根本原因之一。开启新的能源革命,实现能源生产、流通、消费等全过程的绿色低碳化,是解决环境和气候变化问题的关键,也是推动我国由工业文明向生态文明转变的基础。本文回顾了人类文明与能源革命的发展历史,从推动文明发展的角度出发,分析全球能源革命的总体趋势,并基于我国国情,提出了生态文明建设背景下,推动能源革命的途径与建议。     

辐照食品国内外标准的研究与分析

辐照食品技术是利用电离辐射与物质的相互作用所产生的物理、化学和生物效应,对食品进行加工处理的新型保藏技术。食品辐照技术有助于减少食品传播疾病、降低农产品产后损耗以及延长食品货架寿命等,已被越来越多国家的政府和工业部门所认识。目前,全世界已有500多种辐照食品在53个国家和地区获得批准,有46个国家和地区进行了立法,     

食品安全监管GEPI四维模式的研究

食晶安全关系到人民的生命与健康,关系到国家的稳定和社会的和谐。近年来,从苏丹红、单阳毒奶粉到近期的三鹿奶粉事件,我国多次食品安全方面的重大事故接踵而至,使人们的健康以及经济的发展受到严重威胁。随着经济全球一体化进程的加快,食品安全问题已经超越了国界,变成了世界性的问题。加强食品质量安全监管力度,及时发现隐患,防止大规模的食物中毒,是摆在我们面前的一项紧迫任务。因而分析我国食品安全监管模式的现状,寻找更加有效的食品安全监管模式已成为一项新的课题。     

The status and future development of innovative optoelectronic devices based on III-nitrides on SiC and on III-antimonides

High-brightness nitride-based LEDs have been grown on SiC substrates, which offers many advantages in the production both from epitaxial, chip and device processing point of view. Optimized InGaN/GaN/GaAlN MQW structures and improved chip and package designs were developed, resulting in optical outputs that exceed 7 mW at 20 mA in a 5 mm axial lamp. InGaN oxide stripe lasers (450 μm×3.5 μm) with an emission wavelength around 420 nm were fabricated showing threshold currents of 330 mA and turn-on voltages of about 21V operated under pulse current injections at room temperature. Strained layer GaInAsSb/AlGaAsSb quantum well lasers operating near room temperature with emission wavelengths up to 2.26 μm and a cw output of 240 mW were demonstrated. Short-period InAs/GaInSb superlattices with different InAs layer widths have been used for the fabrication of photodiodes, showing responsivity spectra with cut-off wavelengths of 4.5 and 10 μm, respectively.     

涡旋压缩机吸、排气管路结构研究

对于大型商用空调而言,管路应力应变是关系到整个机组可靠性的重要因素.本文通过实验分析总结出较为适宜涡漩压缩机的吸、排气管结构.     

基于特征的多目标跟踪及其在Blackfin上实现

为了解决多目标跟踪中数据存储量、运算量大与实时处理之间的矛盾,提出了一种基于倒角算子距离变换的多目标分离方法,分别提取出各个目标的位置和大小信息,再采用五点二次预测估计出下一场目标的位置从而得到目标的运动速度,最后由改进的加权最近邻算法进行目标特征关联。在XilinxXCV300E ADIBlackfin532DSP平台上实现该算法,试验结果表明能在20ms内完成图像处理输出脱靶量,达到实时处理的要求。实验室模拟多目标交叉运动,能准确跟踪原有目标而不受新进入目标的影响。     

基于MESFET的GaAs基微加速度计的设计与性能测试

利用金属-半导体结型场效应晶体管(MESFET)作为微加速度计的敏感单元,设计一种4梁-质量块微加速度计结构.通过ANSYS分析软件进行仿真,敏感单位放置于悬臂梁根部的应力最大处,以获得最大的灵敏度.将封装好的微加速度计结构,利用惠斯通电桥测试电路,检测不同载荷下的输出特性,验证了微加速度计的力电耦合效应.测试结果表明,该微加速度计的线性度较好,其最大加载范围可达到24 g,且饱和区的灵敏度可达到4.5 mV/g,为高灵敏微传感器的研究奠定了一定的基础.     

纯铜表面机械沉积镍及其对组织结构和性能的影响

为了提高材料的表面性能,采用表面机械研磨处理和机械合金化相结合的方法,在纯铜表面形成一定厚度的沉积镍层。采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对试样的显微组织结构进行分析,试样的机械性能采用金相显微硬度测试仪进行测试。实验结果表明,纯铜表面经机械沉积镍处理后,表面平均晶粒尺寸达到了纳米量级;随处理时间的延长,表面硬度得到了改善。     

基于精度和时间的协调操作研究及实证

用实验的方法获得左右手同时作点运动、直线运动和曲线运动的精度数据和时间数据,经SPSS19软件分析得出:点运动精度≤6.192mm时,P=0.0120.05,精度存在显著差异;直线运动时,P=0.3940.05,精度差异不明显;这两种运动的时间差异不明显,而曲线运动精度和时间都存在显著差异.研究优化工艺流程和生产布局,在某发动机装配生产线上做实证研究.改善后的装配线缸盖装配效率提高了19%,整条装配流水线效率提高了20.1%.