基体偏压对高功率脉冲磁控溅射AlCrN涂层结构及其性能的影响

为了获得性能更加优异的刀具涂层,采用高功率脉冲磁控溅射技术(HiPIMS)在Ar/N_2混合气氛下制备了AlCrN涂层,研究了不同基体偏压对于涂层的结构和力学性能的影响.XRD图谱表明:AlCrN涂层中存在立方CrN(200),CrN(220)和六方AlN(110)的衍射峰,其中CrN(220)的衍射峰在偏压大于等于-60 V时才会出现,六方AlN(110)的衍射峰在偏压大于等于-100 V时才会出现;Al元素加入会使所有CrN的衍射峰都向更低的角度偏移.随着基体偏压的升高,涂层表面的大颗粒数量和尺寸都呈现逐渐减小趋势.AlCrN涂层的硬度及弹性模量随着偏压的上升先增加后减小,在偏压为-150 V时均达最大值32.5±2.0 GPa和490±111.0 GPa.随着基体偏压增加,涂层的临界载荷先上升后减小,在偏压为-100 V时有最大值约40 N.     

衬底温度对铌薄膜组织结构及界面结合性能的影响

为获得组织结构及界面结合性能优异的铌薄膜,采用直流偏压二极溅射技术在无氧铜表面溅射制备铌薄膜,借助SEM、AFM、XPS、划痕仪等分析衬底温度对膜层组织结构和界面结合能力的影响.结果表明:随衬底温度的提高,铌薄膜表面的颗粒尺寸增大,表面粗糙度由Ra 27.6 nm增加到Ra 65.3 nm,薄膜厚度从2.832μm增加...     

不同阳极氧化电压对2A12铝合金表面性能的影响

以2A12铝合金为基体进行硫酸-硫酸铝阳极氧化,研究了不同阳极氧化电压对阳极氧化膜微观形貌、成分、孔隙率、显微硬度和耐蚀性的影响。结果表明:不同阳极氧化电压下生成的氧化膜都呈多孔状形貌;20V时样品表面孔隙率最大(4.394%)、含氧量最高(35.76%);30V时表面粗糙度最大(34.9);随阳极氧化电压增加,样品表面的耐蚀性呈现先增大后减小的趋势,20V时耐蚀性最强。将经过最佳阳极氧化的铝合金基体涂敷环氧涂层后,对其力学性能和耐蚀性进行分析,结果表明阳极氧化工艺可大大提高涂层样品的结合力和耐蚀性。     

工艺参数对Ti0.33Al0.67N梯度膜层形貌及性能的影响

研究基体负偏压、氮分压及合金靶电流等工艺参数对Ti0.33Al0.67N梯度膜层性能的影响。结果表明,Ti0.33Al0.67N梯度膜层随着各工艺参数的增大表面形貌得到改善、沉积率增大,当超过某一个值时,却随着参数的增加形貌恶劣、沉积率降低。工艺参数对膜层显微硬度影响的次序为:TiAl合金靶电流>基体负偏压>氮分压。对膜基结合力影响次序为:基体负偏压>氮分压>TiAl合金靶电流。在试验设计的参数水平范围内,在齿轮材料40Cr表面较优的镀覆工艺参数:基体负偏压150 V、TiAl靶电流60 A、氮分压0.5 Pa。     

添加玄武岩纤维对Al-Cu-Mg基复合材料耐磨性的影响

为提高Al-Cu-Mg合金的耐磨性,对玄武岩纤维(简称BF)进行表面镀铜处理,利用粉末冶金法制备了不同BF含量的Al-Cu-Mg基复合材料,对复合材料的耐磨性进行研究。结果表明:利用化学镀方法在BF表面镀上了厚度均匀的铜膜;随着BF含量的增加,复合材料中Si O2和Al2Cu的含量增加;硬度随BF含量的增加先增加后减小,含量为5%时硬度最大,与未添加BF样品的硬度相比,硬度提高了12.9%;磨损率随BF含量的增加先减小后增加,BF含量为5%时磨损率最小,磨损率为未添加BF样品的42%;BF含量低时,磨损以磨粒磨损为主,BF含量高时,磨损以剥离磨损为主。     

轰击电压对钕铁硼表面蒸发镀铝膜层耐腐蚀性能的影响

为提高钕铁硼磁体的耐腐蚀性能,采用离子辅助蒸发镀技术在其表面沉积Al防护膜层.试验中用扫描电子显微镜(SEM)观察膜层的表面及截面形貌,通过电化学方法及中性盐雾试验检测膜层的腐蚀性能,通过拉伸试验评价膜层与基体的结合强度,以研究轰击电压对膜层结构和性能的影响.结果表明,在轰击电压0~-1500V下沉积Al膜层,随着轰击电压的上升,Al膜层的晶粒先减小后增大,在-1200V下制备的Al膜层的晶粒最细小;随着轰击电压的上升,Al膜层的耐盐雾腐蚀时间增加,自腐蚀电流密度下降低.在-1500V下制备的Al膜层的耐盐雾腐蚀时间可达72h,自腐蚀电流密度可达1.203μA·cm-2,具有最好的耐腐蚀性能.施加轰击电压可以提高膜基的结合强度及耐盐雾腐蚀性能.     

CrN膜层结构对其性能的影响

为制备厚且结合良好的硬质陶瓷膜层,采用真空阴极电弧离子镀技术,在6Cr13Mo钢表面分别沉积不同膜层结构的CrN膜.利用扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计、划痕仪和磨擦磨损试验仪分析探讨了膜层结构与性能之间的关系.结果表明:单层结构CrN膜沿(111)择优生长;随膜层厚度的增加,颗粒等缺陷增多及晶粒长粗,致密度下降,结合力及磨损率下降;多层结构Cr-CrN膜沿(200)择优生长,随膜层厚度的增加,晶粒细小,致密性高,结合力及磨损率保持稳定;当厚度在20μm左右时,单层结构Cr-CrN膜硬度(Hv)为1899、结合力为13 N、磨损率为17.30×10-6mm3/m·N,而多层结构Cr-CrN膜硬度(Hv)为2000、结合力为100 N、磨损率为4.25×10-6 mm3/m·N;多层结构Cr-CrN膜的性能明显优于单层结构CrN膜.     

CrTiAlCuN多元硬质薄膜的制备及其性能

采用离子束辅助磁控溅射技术制备CrTiAlCuN薄膜,利用扫描电镜(能谱仪)、X射线衍射仪、硬度计、划痕仪及磨擦磨损试验仪分析检测膜层的结构及主要力学性能.结果表明:所制备CrTiAlCuN膜层厚度约2.0μm,膜层细腻致密,呈典型的柱状晶生长;膜层中的主要元素是Cr,其含量占40%左右;膜层呈现出与CrN相近的晶体结构和晶格常数,晶格中部分Cr原子被Ti和Al替代;膜层的显微硬度达3255Hv,结合力为74N,而Cu的引入使摩擦系数降低至0.366,薄膜具有优良的综合性能.     

激光增材TC4表面纳米梯度层结构与性能研究

采用超音速微粒轰击技术在激光增材TC4表面制备了纳米梯度强化层,并采用X射线衍射、光学显微镜、扫描电子显微镜、维氏硬度计和磨损试验机对不同处理时间的纳米梯度强化层微观结构演变和力学性能进行了测试。研究表明,经超音速微粒轰击处理后,TC4合金在一定范围内形成梯度结构的塑性变形区,其表面形成纳米晶。随轰击时间的增加,变形区厚度增大、纳米晶粒尺寸逐渐减小,轰击360s样品变形层厚度为300μm,晶粒尺寸可达10.4nm。随着晶粒细化和塑性变形的加剧,组织中α′相含量增多,由细晶强化和相变强化共同作用,激光增材TC4合金硬度显著增大。当轰击时间为360s时,样品的最高硬度为735.8HV0.1,较未处理激光增材TC4合金提高~23%,因而其表现出更优异的摩擦磨损性能,其磨损方式由以粘着磨损为主逐渐变为以磨粒磨损为主的方式。     

TiN/TiCN多层膜薄膜;复合离子镀;调制周期;结构;力学性能

以304不锈钢为基体,利用复合离子镀技术制备了TiN/TiCN多层膜,主要研究了不同调制周期下薄膜组织结构和力学性能的变化规律。结果表明：不同调制周期下得到的TiN/TiCN多层膜表面比较致密、平整,随着调制周期的减小,表面质量有一定改善。多层膜结构主要由fcc-TiN型固溶体构成,不存在a-C结构。随着调制周期的减小,物相分析表明TiN/TiCN多层膜发生了择优生长,出现了（111）晶面生长织构,其纳米硬度和弹性模量逐渐增大,在调制周期λ=0.15 mm时达到最大值分别为35.56 GPa和436.2 GPa。     

混联二自由度机械臂的运动学研究

提出了一种混联机械臂,该机械臂是串并联混合机构,具有串联机构工作空间大和并联机构承载能力高的优点,可以实现较大活动空间内对重物的搬运仓储。对该机械臂进行了自由度分析,得到该机械臂的自由度为2,具有平面内的一个移动和一个转动自由度。基于几何解析法分析了该机构的运动学正反解,并且给出了5组正反解分析数值算例,验证了正反解分析的正确性。     

煤中镜质组反射率的测定

介绍了煤中镜质组反射率的测定原理及在测定过程中应注重的问题,从镜质组富集程度的差异性、样品处理、镜质组颗粒鉴别、测试条件和技术方法等方面探讨了其反射率测定的影响因素,并概括论述了煤中镜质组反射率在生产实践中的确定煤级、指导炼焦配煤等实际应用。     

某高速公路岩石单轴抗压强度结果的不确定度评定

依据JTG E41—2005《公路工程岩石试验规程》,结合工程项目实例,对岩石单轴抗压强度进行了试验,对试验结果采用JJF 1059—2012《测量不确定度评定与表示》进行分析与评定,了解测试中造成误差的因素,结果显示影响该项目单轴抗压强度试验的主要因素来源于样品的不均匀性和压力试验机的测量。     

磨机筒体螺栓孔漏料问题分析

对球（棒）磨机筒体衬板螺栓孔漏料、螺栓易松动及断裂原因进行了深入分析,找出了问题的根本所在,提出了处理措施,并给出了全新的结构方案。     

复杂管类零件空间尺寸加工误差分析

介绍某柴油机排气过渡管的加工工艺,分析空间尺寸较多的复杂管类零件的加工工艺及角度误差对空间尺寸的影响。通过角度在公差范围内的微量调整,解决了排气过渡管由于毛坯铸造及加工时找正存在的误差而造成气口处壁厚不均的问题。     

矿柱流变对采空区顶板稳定性的影响

为研究岩石流变特性对采空区长期稳定的影响,基于Reissner厚板和流变力学理论构建了矿柱-顶板流变力学模型,并推导出顶板沉降位移关于流变时间的关系式;依据不同边界条件将顶板破坏过程划分为固支、固支-简支、简支和内部破坏四个阶段。研究结果表明:所建立的流变力学模型可用于对采空区稳定时间的预测,并为采空区及时处理提供参考。     

影响横轴式掘进机截割机构振动特性的因素分析

在横轴式掘进机截割机构横向截割的刚体动力学模型基础上,利用计算机模拟方法获得其在不同参数下的振动特性曲线,并分析了截割头质量、悬臂质量、液压系统刚度及阻尼变化对掘进机截割机构振动特性的影响,为研究横轴式掘进机的振动特性,改进机器设计创造了条件.     

煤矿提升机齿轮箱振动分析

提升机作为煤矿中的重要设备,其故障率对于煤炭的安全高效生产有着极为重要的作用。在详细分析了煤矿提升机工作环境和工作特性的基础上,建立了提升机齿轮箱振动的数学模型,分析了速度和载荷变化情况下的提升机齿轮箱振动的特点,分析了变工况条件下齿轮箱故障信号的分布特征,为变工况条件下提升机齿轮箱的故障诊断提供了一定的理论基础。