表面处理对铸铁材质热疲劳性能的影响

针对两种在热循环工况条件下工作的铸铁材质，试验、探索了表面处理（硅、铬共渗、氮化钛ＰＣＶＤ、化学镀镍）对其热疲劳性能的影响。结果表明，这些表面处理能不同程度地改善铸铁的热疲劳性能，其中尤以氮化钛ＰＣＶＤ最有效，化学镀镍次之，硅、铬共渗较差。     

H13钢渗硼层热疲劳性能的研究

采用Uddeholm自约束热疲劳试验方法,运用扫描电镜、X射线衍射分析技术及X射线应力测试仪等,研究了H13钢渗硼层在3000周次的热疲劳试验后,渗层形貌和相组成的变化,以及0-3000周次的热循环过程中,表面残余应力的变化,并与未渗硼试样进行对比.分析了渗硼层热疲劳裂纹形成的原因.结果表明,渗硼层所具有的高强度和好的热稳定性,改变了热疲劳裂纹的萌生及扩展的方式和热疲劳裂纹的形貌,提高了H13钢的热疲劳抗力.     

离子渗氮化合物层对H13钢热疲劳性能的影响

采用Uddeholm热疲劳试验方法，用机械磨去法和在等离子体气氛内加氩的方法除去化合物层，并与有化合物层的热疲劳试样进行对比，以研究化合物层对H13钢热疲劳性能的影响。研究结果表明，化合物层所具有的高硬度和高强度，能使其推迟热疲劳裂纹的萌生，并在一定程度上阻止热裂纹向基体内部扩展，但有化合物层试样的热裂纹在表面扩展较快，经3000周热循环后，观察到横断面的热裂纹宽度较大、数量较多。     

铜合金表面Fe基铸渗层的热疲劳性能研究

用负压铸渗法制备了铜合金表面铁基渗层并研究了其热疲劳性能.结果表明:热循环次数小于20次时,渗层表面出现一定程度的氧化.无微裂纹产生:当热循环次数超过60次时,渗层与基体的结合界面处以及渗层表面会产生微裂纹;渗层表面及渗层与基体的结合界面处第一次出现微裂纹的时间随渗层厚度增加而不同程度的提前.     

铸铁表面Ni/WC铸渗层的热疲劳性能研究

为了满足工况条件对表面功能材料在高温、摩擦和激冷激热等方面的要求,采用负压铸渗法在铸铁表面制备了Ni／WC复合渗层,观察了渗层与基体结合形貌,研究了渗层的热疲劳性能。结果表明：在热循环过程中,渗层与基体表面出现了不同程度的氧化现象,裂纹开始出现的热循环次数随着渗层中WC含量的增加而增加,表面复合渗层最终剥落破损的热循环次数随着WC含量的增加呈先增加后减少的趋势。     

H13钢低温等离子渗氮层的热疲劳性能

采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、光学显微镜、显微硬度计、XRD等研究了H13钢表面经过机械研磨处理(SMAT)后420℃的离子渗氮效果。结果表明,经过机械研磨处理后,H13钢表层形成一层厚度约10μm的塑性变形层。经420℃离子渗氮4 h后,普通抛光试样和经SMAT处理后试样的渗氮层总厚度分别为90μm和120μm,表明SMAT处理对H13钢离子渗氮具有一定的促渗作用,SMAT试样表层的硬度约为1102.5 HV0.1;热疲劳试验结果表明SMAT试样表现出更好的抗热疲劳性能。     

表面脱碳层对H13钢热疲劳性能的影响

主要研究了在自约束条件下,表面脱碳层对H13钢热疲劳性能的影响.结果显示,含脱碳层试样表面开裂严重,表层硬度急剧下降,热疲劳损伤因子大大高于半脱碳和无脱碳的试样.说明脱碳造成材料表层含碳量减少,强度降低,使热疲劳时产生的交变热应力超过材料的屈服强度,引起往复塑性变形,逐渐造成损伤累积,从而导致钢的热疲劳强度下降.     

SDH2与8407钢热疲劳性能的对比研究

采用Uddeholm自约束热疲劳试验机研究了新钢种（SDH2）和ASSAB8407钢的热疲劳性能，结果显示，SDH2钢具有比8407钢更好的热疲劳性能，其热疲劳损伤因子相对8407钢降低30％~60％。并采用扫描电镜探寻热疲劳裂纹萌生与扩展的机制得知，热疲劳裂纹常在硅酸盐类、MnS、氧化铝和富V大块碳化物与基体的交界面上和晶界处萌生，并沿链状碳化物和晶界扩展。     

灰铸铁热疲劳性能的研究

采用自约束型热疲劳试验的方法,研究了灰铸铁的热疲劳性能与各种影响因素之间的关系;着重研究了石墨形态、基体组织,合金元素对热疲劳性能的影响,热疲劳裂纹的萌生及其扩展方式;并应用了热疲劳品质系数的概念,对灰铸铁的热疲劳性能进行了定性分析.     

表面处理对低合金高强度钢腐蚀疲劳性能的影响

本文研究了表面喷丸、表面镀锌以及喷丸十镀锌处理对低合全高强度材料CrMoV钢腐蚀疲劳性能的影响。并且通过断口和全相观察,分析了它们的腐蚀疲劳断裂过程,并对提高腐蚀疲劳性能的原因进行了分析讨论。     

45钢表层渗铝性能分析

对45钢表面进行渗铝及退火处理,借助金相显微镜、能谱分析和硬度测量研究其性能变化,发现表面渗铝层退火处理前为径向生长的等轴晶,与基体有清晰分界;退火后,Fe原子扩散进入渗层,Al原子也向基体扩散,形成新的合金扩散层。退火前渗铝层硬度大于基体,退火后渗层硬度下降。     

钢桁架桥梁杆件摩擦面防腐涂层抗滑移性能研究

用于钢桁架桥梁杆件摩擦面的防腐涂层,不仅要确保其防腐蚀设计寿命,达到一般钢结构防腐涂层的外观、厚度和结合力要求,还必须具有较强的抗滑移性能.采用钢桁架桥杆件摩擦面常用的3种涂装方案,通过测定抗滑移系数,对比研究了涂层的抗滑移性能,并简单分析了几种涂层的附着力、耐候性和防腐蚀寿命,为该类桥梁杆件摩擦面防腐涂层的设计提供了参考.     

车轮铸钢铁基合金涂层改善热疲劳损伤的强化机制

用扫描电镜分析研究了铁基合金涂层对车轮铸钢材料抗热疲劳损伤机制的影响.结果表明,铁基涂层试样表面出现一些腐蚀坑和微裂纹,但并未出现剥落现象,涂层有效地阻碍了微裂纹向基体的传播,较好地避免了基体材料的热疲劳损伤.而在同等条件下未涂层试样不论是表面还是断口处都已遭受了较为严重的破坏.     

铸钢表面耐热复合涂层的制备

采用铸造反应合成技术制备出TiC/Ni3Al表面复合涂层材料,研究了涂层的物相、组织和界面形态,测试了涂层的硬度和耐磨性。结果表明：Ti-C-3Ni-Al体系反应完全,产物为TiC和Ni3Al。表面复合涂层中直径为1～3μm的TiC颗粒呈球形镶嵌在Ni3Al基体上,随着TiC含量的提高,颗粒尺寸略有长大、分布更均匀、涂层更致密,且涂层与钢基体界面为良好的冶金结合,随TiC含量的变化而界面呈现出不同的形貌,在TiC含量〈45%时,涂层为一整体,从涂层到界面处Ni、Al、Ti、Fe元素呈梯度变化;在TiC含量≥45%时,涂层出现了分层现象。随着涂层中TiC含量的增高,材料的硬度和耐磨性提高,表面复合涂层的硬度和耐磨性均明显高于钢基体。     

钢结硬质合金表面化学镀钴-磷层的热疲劳特性

采用自约束热疲劳试验法研究了钢结硬质合金表面化学镀钴-磷层的热疲劳特性。研究了热疲劳后镀层的损伤及热裂纹的萌生与扩展特征。探讨了热疲劳寿命与镀层厚度和热循环次数的关系。结果表明,在热循环初期镀层表面所形成的氧化膜与镀层结合良好,阻止了镀层的进一步氧化腐蚀,提高了镀层的热疲劳性能。     

表面完整性对马氏体不锈钢疲劳性能的影响

研究了马氏体不锈钢表面喷丸强化后表面粗糙度，表面形貌，表面残余应力和表面层残余压应力场等表面完整性的变化及其对疲劳性能的影响，结果表明：马氏体不锈钢对表面粗糙度比较敏感，经喷丸强化后产生的残余压应力有利于提高疲劳寿命，且采用低喷丸强度时对疲劳性能更加有利。     

SDH13钢的组织性能及热疲劳行为研究

研究了钢的生产工艺对模具性能和使用寿命的影响。研究结果表明,普通工艺生产的H13钢模块含有大块状共晶碳化物,并且存在成分偏析,导致钢的冲击韧度降低,影响模具的使用性能。而采用高温均匀化和超细化等工艺处理SDH13钢,则消除了大块共晶碳化物,改善了偏析和碳化物的形态及分布,细化了组织,从而提高了模块的心部强韧性和模具的使用寿命。     

钢管表面结构对热喷玻璃涂层的影响

研究了钢管经酸洗和喷砂除锈后表面结构对热喷玻璃涂层的影响,结果表明：金属／瓷层界面发生了一系列复杂的物理化学反应,铁、镍元素在界面发生富集、形成过渡层,使瓷层与金属密着良好,表面层相结构主要为玻璃态,有少量Ｎａ２ＭｏＯ４（ＭｏＯ３）ｙ晶相存在,热喷玻璃涂层表面光滑、无裂纹、酸洗表面喷瓷后,瓷层中产生大量气孔,金属／瓷层界面产生大量微裂纹。     

表面加工对30CrMnSiNi2A钢疲劳性能的影响

对 30CrMnSiNi2A钢采用粗磨削、精磨削、振动光饰、振动强化和喷丸强化等不同的表面加工方式获得了不同的表面状态 ,研究了不同表面加工条件下的表面粗糙度、表面残余应力对其疲劳性能的影响。结果表明 ,30CrMnSiNi2A钢的疲劳性能对表面状态敏感 ,其中喷丸强化可使疲劳寿命在相同的应力 (90 0MPa)条件下由粗磨削的 3 16× 10 3循环周次提高到 3 31× 10 5循环周次     

奥氏体化温度对含铌H13钢热疲劳性能的影响

对比研究了不同奥氏体化温度下含铌0．07wt％的H13钢和普通H13钢的热疲劳性能。结果表明,奥氏体化温度明显影响两种钢的热疲劳性能,两种钢在1080℃奥氏体化后均具有最好的热疲劳性能。含0．07％Nb的H13钢可以提高其奥氏体化温度至1120℃,在此温度奥氏体化后该钢的热疲劳性能优于H13钢在1030℃和1080℃淬火条件下的。