反应等离子表面冶金高铬铁基复合材料涂层截齿

以蔗糖为前驱体,采用前驱体碳化复合制备粉末技术和反应等离子表面冶金技术在低碳低合金钢表面成功制备了高铬铁基耐磨复合材料涂层。用OM,SEM,EDS,显微硬度计等分析了涂层的显微组织和硬度,并在磨损试验机和冲击试验机上对涂层进行磨损和冲击试验。结果表明,该涂层界面呈冶金结合,性能匹配良好,发挥了各自的使用性能与工艺性能优势。在采煤机截齿上应用该复合材料涂层,简化了热处理工序,降低了生产成本,各项性能指标明显超过行业技术标准。     

截齿等离子束表面冶金铁基耐磨涂层研究

采用等离子束表面冶金技术，在采煤机截齿磨损严重的部位制备了与基材呈冶金结合的铁基复合涂层。利用光学显微镜、扫描电镜、X衍射仪和显微硬度计等手段分析了冶金涂层组织，测试了涂层的显微硬度和磨损性能。结果表明：涂层主要由γ-（Fe，Ni）和（Cr，Fe）7（C，B）3相组成，在固溶强化、弥散强化和细晶体强化共同作用下，冶金涂层具有较高的显微硬度和较好的耐磨性能。     

高性能矿用硬质合金截齿的开发

本文对比外国先进产品的合金性能,通过WC原料的分级处理、原料粉末和石蜡交替加入的湿磨工艺、压团制粒及振动筛分的混合料粒度控制技术,制备出了同国外产品物理性能一致的矿用硬质合金截齿,并通过梯度技术,在合金齿表面形成了约1.5 mm厚的梯度层,在合金韧性不降低的情况下,使合金的表面硬度达到了HRA87.5。从而提高了合金表面的耐磨性,又保持了合金整体韧性,很好的解决了合金耐磨性与韧性之间的矛盾,并在美国Arizona工地进行了现场测试。测试结果表明,在同等条件下,JCK1-FG合金的使用寿命较国外合金提高了约32%,达到了理想的效果。     

截齿形变热处理的组织观察

对截齿进行形变热处理，并对其形变热处理后的组织进行了观察．结果表明：经50％形变后，获得了弯曲而相互交错马氏体板条；形变淬火态位错密度较高，回火态位错结构发生了变化，形成了位错胞壁；大量细小而弥散的碳化物在马氏体内部及在位错线上析出。截齿的力学性能满足生产需要。     

采煤机镶铸硬质合金截齿的试验研究

通过正交实验,确定镶铸截齿的材质成分和性能相互影响规律,特别是冲击性能和硬度的关系,获得具有较佳综合性能的成分配方.采用镶铸工艺,使硬质合金与截齿体之间产生熔合层,解决了硬质合金与截齿体之间的结合问题.该方法简化了采煤机截齿制造工艺,降低成本,并显著提高了使用寿命.     

高强韧CuZnNiMn纽扣钎料钎焊截齿接头组织与性能

针对采煤、掘进机械用截齿,采用短流程方式制备了Cu-Zn-Ni-Mn纽扣型钎料.使用制备的纽扣型钎料,采用高频感应方式完成了实际产品的焊接.焊后分别对焊接接头的宏观形貌、剪切性能、剪切断口形貌、钎焊界面组织及成分进行分析.结果表明,制备的纽扣型钎料能够良好的润湿钢基体和硬质合金,钎焊填缝率达到100%;钎焊接头剪切强度260 MPa以上,剪切形貌为典型的韧窝状韧性断裂.在钢基体-钎料侧,Fe原子与Co原子出现长程扩散,形成Fe基固溶体和Fe-Co-Ni单相固溶体,钎料-硬质合金侧界面的强度依靠钎料向硬质合金内部的扩散与Co元素的固溶获得.     

激光重熔对等离子喷涂ZrO2—NiCoCrAlY梯度涂层组织与性 …

在保证梯度涂层的成分分布方式不被影响的前提下，对其ＺｒＯ２表面层进行了激光重熔处理。经重熔处理后，ＺｒＯ２溶化区形成了致密的结晶组织，其硬度得以大幅度提高，涂层的抗氧化性能得到较大的改善。同时，由于涂层经受了严重的不均匀受热－冷却过程，在涂层中形成了较大的残余热应力，使ＺｒＯ２晶粒发生强烈畸变，并致使熔化区表面形成网状裂纹和少量纵向裂纹贯穿熔化区，降低了熔化区与未熔涂层间的结合强度，对涂层的抗热震     

35SiMnMo截齿钢正火回火热处理工艺的研究

研究了正火工艺对35SiMnMo截齿钢组织和性能的影响。结果表明:900℃以下加热正火,35SiMnMo钢的强度和硬度随正火温度的升高而增大,加热温度高于900℃时,材料的强度和硬度随正火温度的升高呈下降趋势,900℃时出现最高值。加热温度超过880℃,冲击韧度有下降的趋势。900℃正火250℃以下回火,强度和硬度随回火温度的升高而增大,250℃回火强度和硬度出现峰值。300℃以下回火冲击韧度变化不大,超过300℃回火,冲击韧度下降,400℃出现了贝氏体回火脆性,超过400℃回火冲击韧度显著升高。出现回火脆性的原因与贝氏体铁素体板条之间的奥氏体发生分解有关。35SiMnMo钢900℃正火250℃回火可获得良好的强韧性。     

重型掘进机截齿失效机理与耐磨性改进研究

为减少更换截齿工作量,提高掘进机截割部可靠性,开展重型掘进机截齿的失效分析及对策研究,对金相组织进行观察对力学性能进行分析.结果表明:从金相组织来看,18Cr2Ni4WA截齿碳氮共渗后,最表层碳氮化合物数量较多,耐磨性较高,基体板条马氏体和残余奥氏体韧性好;5CrNiMo钢截齿形成均匀而细小的回火托氏体,抗高温回火及抗热疲劳性能优;18Cr2Ni4WA碳氮共渗截齿比20CrMnTi截齿的抗拉强度提高9.25％,冲击韧性提高41.8％;两种截齿工业性试验寿命分别提高100％和20％.     

热喷涂与熔覆技术制备镍基涂层的空蚀性能

利用热喷涂和等离子熔覆技术分别制备了镍基涂层,采用SEM、X射线衍射、显微硬度、失重分析法对空蚀前后的涂层进行了对比研究,并在旋转圆盘空蚀实验机上进行了空蚀实验.SEM结果表明,等离子熔覆涂层与基体结合为冶金结合,内部组织致密,缺陷少;热喷涂涂层由堆积的变形粒子组成,与基体多为机械结合,涂层具有层状叠加组织结构,其中孔隙较多.Ni基熔覆涂层表现出较好的耐空蚀性能,其失重量与对比不锈钢接近.X射线衍射分析空蚀后的熔覆涂层表面物相发生了变化,空蚀前后的熔覆涂层截面硬度表明,镍基涂层的在空蚀过程中出现了加工软化.热喷涂涂层由于内部结合力较低,特别容易被空蚀微射流或冲击波过程所破坏.     

等离子束表面冶金原位颗粒增强铁基涂层的研究

采用等离子束表面冶金技术,在Fe、C合金粉末中添加强碳化物形成元素W、Cr和少量的Al,在低碳钢基体上制备出原位析出的颗粒增强铁基复合涂层.利用光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪对冶金层显微组织和硬质颗粒的分布进行了观察、分析.结果表明：冶金层组织为过饱和的γ-Fe、原位析出形状良好细小弥散的复合碳化物（Fe,Cr,W,Nb）7C3和少量的AlFe,冶金层与基体呈冶金结合.在固溶强化、弥散强化和细晶体强化共同作用下,冶金层显微硬度可达到830HV0.1.     

ECAP制备高强高韧马氏体耐热钢

研究了热轧态1Cr16Co5Ni2MoWVNbN马氏体耐热钢经一道次等径角挤压(ECAP)变形 680 ℃×2 h空冷处理后的微观结构和力学性能.结果表明:经ECAP变形后,马氏体板条大部分已碎化成亚晶粒和位错胞,第二相纳米粒子(M23C6)分布更弥散均匀;经随后的退火处理,发生了回复和部分再结晶,位错密度有所降低,形成大量尺寸仅几百纳米的等轴亚晶粒. ECAP变形后材料的屈服强度有很大提高(提高至1400 MPa),但延伸率和静力韧度均大幅度下降(分别降至7.3%和100 MJ/m2);随后的退火处理可恢复其塑性(15.4%),其强度(1044 MPa)和静力韧度(181.6 MJ/m3)均较初始态(922 MPa,160.7 MJ/m3)高.     

大面积等离子束表面冶金铁基涂层的成形机理及组织结构

采用等离子束表面冶金技术,通过多道搭接方式在低碳钢基体上制备大面积铁基复合超厚涂层。基于大面积涂层成形的特点,探讨搭接率与涂层厚度等的变化规律,并利用扫描电镜、X射线衍射仪、金相显微镜、显微硬度计及磨损试验分析测试了涂层的相组成、组织及性能。结果表明:表面冶金涂层厚度可达3.0 mm,无裂纹、气孔等缺陷;组织为γ-(Fe,Ni)枝晶、M23C6、CrB及原位合成的TiC陶瓷颗粒,与基体呈良好的冶金结合。由于颗粒强化、细晶强化和弥散强化等多种强化作用,大面积Fe基超厚涂层具有良好的耐磨性能。     

Bulk Mg-3Al-Zn alloy with ultrafine grain size produced by powder metallurgy

Ultrafine-grained Mg-3Al-Zn alloys with an average grain size of 180 nm have been made by powder metallurgy. First, the nanocrystalline powders with mean grain size of 45 nm were produced by ball milling under argon atmosphere, and then through vacuum hot pressing at 633 K for 40 min and warm extrusion at 373 K, bulk solid samples were compacted successfully from the mechanically milled powders, and the relative density of the samples was about 98.87% (1.8003 g/cm³). XRD, SEM and TEM analysis showed that the microstructure of the samples consists of homogeneous equiaxed grains and grain growth has taken place during the consolidation process.     

Influence of sintering temperature on the shrinkage and geometrical characteristics of steel parts produced by powder metallurgy

The dimensional and geometrical characteristics of Charpy bars produced with two different steels were investigated to evaluate the effect of increasing the sintering temperature from 1120 °C (conventional sintering temperature) up to 1350 °C. The problem was approached from the Geometric Dimensioning and Tolerancing (GD&T) point of view, referring to the standard ASME Y14.5 (2009). The dimensional and geometrical characteristics were evaluated using a Coordinate Measuring Machine (CMM), measuring the surfaces by scanning mode. The work highlights that the increase in the sintering temperature, aimed at improving the mechanical properties, does not prevent the main benefit of this technology, i.e., the possibility of producing parts with good dimensional and geometrical precision. Moreover, a methodology establishing the measurement procedures and data processing, to be used in future work for the characterisation of more complex shapes, was defined.     

粉末冶金制备铝及其复合材料的组织与性能

采用粉末冶金的方法分别在Ar气氛保护下及真空炉中制备铝及其复合材料，探讨了坯块的压制压力、烧结温度与时间对粉末冶金铝及其复合材料的影响，并研究了其显微组织与性能。结果表明，只有在足够高的压力和温度条件下（压应力700N/mm^2，温度640℃。700℃），才能获得外形完好、组织致密的铝及其复合材料；铝基复合材料比基体具有更高的致密度，真空炉中烧结的铝基复合材料的致密度达97．20％，其弹性模量、抗拉强度和屈服强度分别为67600N/mm^2、345．7N/mm^2和206．2N/mm^2。     

热处理对粉末冶金铝铜合金组织性能的影响

以纯铝和氧化铜粉末为原料,运用热等静压原位合成技术,制备了粉末冶金铝铜合金(Al-4.5%Cu)。研究了固溶和时效工艺对其组织和性能的影响,并分析讨论其作用机理。结果表明,粉末冶金法制备的铝铜合金组织均匀、致密,固溶+时效处理使合金硬度、强度明显提高,塑性和韧性略有下降。经过550℃×11 h固溶+150℃×46 h时效处理,合金的维氏硬度HV为1300 MPa,抗拉强度σb为328 MPa,冲击韧性αk为72.85 kJ.m-2,伸长率δ为6.63%。     

具有梯度结构的涂层硬质合金刀片

研究了Co和Ti(CN)含量对梯度硬质合金的力学性能、梯度结构的影响.测试了梯度硬质合金刀片的切削性能.结果表明:随着合金钴含量的增多,合金梯度层厚度增厚,梯度结构越明显;合金的强度提高,磁饱和提高,磁力、硬度和密度减小.随着合金Ti(CN)含量的增多,合金梯度层厚度有变薄的趋势;随合金的硬度提高,合金的强度和密度减小.切削试验表明:具有梯度结构涂层硬质合金刀片的切削性能比无梯度结构涂层硬质合金刀片的切削性能优良.达到同一磨损高度hB=0.15 mm时,前者的切削寿命较后者提高了近一倍.同时随着合金钴含量的增多,硬质合金刀片的切削性能提高.