K118型合金粉块堆焊层的耐磨性

本文讨论了新型Fe-Cr-Ti-B-C系合金粉块碳弧堆焊层显微组织与耐磨性之间的关系,以及堆焊参数对先析硬质相的影响。     

钛合金不同微结构摩擦磨损试验研究

为了增强钛合金表面的耐磨性,采用激光加工技术在钛合金表面加工出不同间距的沟槽结构,并利用低速低载荷干摩擦方法,研究钛合金沟槽表面在不同对摩角度下的摩擦磨损性能,然后进行磨损前后形貌的观测,磨痕深度的测量及元素的分析,结果表明:沟槽表面与未织构化表面相比,沟槽表面减摩耐磨性能都有明显的提高,并且O元素和Fe元素都有所增加;沟槽间距为500μm的表面,在60°对摩角度下摩擦系数最小,然而在90°对摩角度下的耐磨效果最好.     

Fe-Cr-C-Ti堆焊合金组织及耐磨性能

采用药芯焊丝气体保护堆焊方法,在Q235钢表面制备不同Ti含量的Fe-Cr-C-Ti系堆焊层金属,利用扫描电镜(SEM)及XRD对堆焊层的组织进行了观察分析.在MLS-225型湿式橡胶轮磨粒磨损试验机上进行磨粒磨损试验,通过对磨损试样表面扫描电子显微镜观察分析并结合能谱成分分析探讨了磨损机理.结果表明,在Fe-Cr-C-Ti耐磨堆焊合金中,随着w_Ti的增加,合金组织中TiC硬质相增多;当w(Ti)=7.5%时,部分TiC聚集呈雪花状形貌;w(Ti)=5.5%时,合金表现出优良的抗磨损性能.     

CrMoNbB系免预热耐磨料磨损堆焊焊条的研究

从硬度、金相组织、耐磨性、抗裂性等试验着手,分析堆焊层的显微组织结构,明确其合金化机理及形成条件,进而实现强化机构的量化设计,研制出综合性能优异的CrMoNbB系耐磨堆焊焊条.试验结果表明,堆焊层具有较高塑韧性,焊前不预热,焊后不缓冷,连续堆焊不产生裂纹;堆焊层硬度达到HRC55以上,具有较高的耐磨性,相对耐磨性优于D667焊条.     

Zr元素对CoCrCuFeMn高熵合金组织及耐磨性能的影响

高熵合金突破以一种或两种元素作为基元的传统合金设计理念,以等摩尔比或近等摩尔比制备出具有简单相结构且综合性能优异的多主元合金,有望使金属材料的性能极限和应用空间得到进一步拓展。为了研究元素掺杂对合金物相结构、显微组织和耐磨性能的影响机理,采用真空熔炼法制备出等摩尔比的CoCrCuFeMn和CoCrCuFeMnZr高熵合金。利用XRD、OM、SEM、EDS、显微硬度计和摩擦磨损试验机测试了Zr元素添加前后CoCrCuFeMn合金的物相结构、显微组织、硬度和耐磨性。研究发现：添加Zr元素后CoCrCuFeMnZr合金的物相结构由原来的两种FCC相转变为两种HCP相,显微组织明显细化,仍为典型的树枝晶结构。两种合金的摩擦曲线都呈现先增大后降低再稳定的变化趋势,添加Zr元素后合金的摩擦因数与质量损失率分别从原来的0.57、4.14%降低到0.47、0.49%,显微硬度从219.6HV提高到983.5HV。结果表明：合金相结构发生HCP转变主要与凝固过程中易于形成富含大原子半径Zr元素的粗糙固液界面和之字型为主的HCP位向关系有关。Cu在晶间区域富集的原因在于其熔点最低、电负性最大、原子半径仅次于Zr,且与除Zr外的所有合金元素均具有相应最大的正混合焓,故而使其在凝固最晚的晶间区域聚集。Mn元素偏析系数最小是由于其熔点仅高于Cu和具有除Zr外最大的电负性差,且与Co和Zr之间存在负的混合焓,而与Cu之间具有最大正混合焓,不利于其进行长程扩散和进入领先相的点阵格位所致。Zr元素添加使合金硬度和耐磨性大幅提高则是由于细晶强化、固溶强化和相结构转变所致。     

微量元素对特殊黄铜组织和耐磨性能的影响

利用电子探针、磨损试验机等试验手段，研究了微量元素对特殊黄铜的组织和耐磨性能的影响．结果表明，微量元素的加入可以提高α相的数量，促使耐磨质点Mn3Si3的形成，调整α相及Mn5Si3质点的形态、分布、大小，在摩擦磨损过程中这些变化有利于阻止裂纹形核和扩展，同时微量元素的加入可以在磨损区的表层形成致密的氧化物或微量元素的化合物，减轻粘着磨损，从而提高材料的耐磨性．     

Mg含量对Al-Cu-Mg合金定向凝固组织的影响

建立模拟多元合金树枝晶生长的三维元胞自动机模型,耦合合金热力学和生长动力学计算,模拟预测Al-Cu-Mg合金定向凝固组织形成过程,考察Mg含量对定向凝固一次枝晶间距的影响。结果表明,在相同凝固条件下,定向凝固一次枝晶间距随着Mg含量的增加而增大,定向凝固二次枝晶间距随着Mg含量的增加而减小。     

热处理工艺对Ti55531钛合金组织及性能的影响

为了进一步扩大Ti5551钛合金的应用与研究范围,采用β退火和固溶强化两种典型的热处理工艺,通过力学性能检测、显微组织分析和断口扫描分析,系统研究了不同热处理工艺对Ti5551钛合金棒材组织和性能的影响．实验结果表明：β退火态的组织满足强度和塑性匹配,断裂韧性KE值可达97．6MPa·m^-1/2,冲击AK值可以达到35J;固溶强化热处理后,强度达到1360MPa,塑性和断裂韧性相对较低．     

热处理对特殊黄铜微观组织及耐磨性的影响

论述了热处理工艺对特殊黄铜微观组织及耐磨性的影响，试验证实：加Ce处理的特殊黄铜，800℃淬火250℃以上温度回火，将会有a相的出现，由于a相在磨损过程中能够松弛应力，减轻应力集中，使磨损颗粒不易形成，从而导致材料的耐磨性也有差异，随着温度的不同，将会有不同形态的网状相析出，350℃时得到的网状a相结构分支形态最复杂，对材料的耐磨性最有利，剥层理论可以给这种现象很好的解释。     

钛合金材料防微动磨损涂层性能研究

采用超音速火焰喷涂工艺在TC4钛合金基体材料表面制备碳化铬系耐磨涂层,通过自制微动磨损试验设备测试不同对磨副、不同位移副值试验条件下带涂层的TC4钛合金材料的摩擦因数、磨损量等微动磨损性能,利用SEM、EDS、XRD等分析手段,对比分析微动磨损表面形貌、成分和相组成的差异.结果表明:不同摩擦副和位移副值条件下的摩擦因数...     

硼含量对Incone1718合金组织和性能的影响

研究了常规和含硼0．01wt％的Incone1718合金的组织和性能．结果表明：常规合金的硼含量是适当的,过多的硼对力学性能无益．提高硼含量造成晶粒大小不均、使蠕变激活能由681．0kJ／mol降低为582．7kJ／mol,从而损害持久和蠕变性能．     

激冷铸铁凸轮激冷层中的石墨对耐磨性的影响

采用磨损对比试验,研究了激冷层中不同石墨含量激冷铸铁凸轮之间的耐磨性关系。结果表明：凸轮的耐磨性与激冷层中的石墨含量有关,当石墨含量在1．07％以下时,凸轮的耐磨性随石墨含量的增加而增加;反之,当石墨含量超过1．07％时,石墨含量的增加将使凸轮的耐磨性降低,即存在一合理的石墨限量。在本实验条件下,激冷层石墨含量以不超过1．07％为宜。磨损表面的分析表明：试样在正常磨损期,主要处于氧化磨损阶段,当进入剧烈磨损期后,则主要发生粘着磨损而导致试样的破坏。     

铬基钨镍钼高耐磨合金耐磨机理及产业化

本文研究了铬基钨镍钼高耐磨合金的耐磨机理。重点分析了铬基钨镍钼高耐磨合金的铸造工艺流程、铸造用废砂回收再生树脂砂的利用技术以及基于铬基钨镍钼高耐磨合金的耐磨产品。结果表明:铬基钨镍钼高耐磨合金的各种成分在不同工况中具有良好的耐磨性能。     

石墨烯对镁合金微弧氧化层结构和耐蚀性影响

利用微弧氧化工艺,并通过在硅酸盐系电解液中添加氧化石墨烯,在AZ31镁合金表面制备一层含碳的微弧氧化陶瓷层。运用扫描电子显微镜(SEM)及能谱仪(EDS)等测试方法研究了涂层的表面形貌、厚度等。结果表明:加入氧化石墨烯后陶瓷层致密平整,膜层缺陷得到有效改善,含碳陶瓷层厚度为4～5μm,与基体结合良好。电化学测试结果表明,加入氧化石墨烯后能有效提高AZ31镁合金的耐腐蚀性能。     

Cu含量对铝硅合金热暴露后显微组织和拉伸性能的影响

针对于我国多种柴油机缸盖和机体所使用的ZL702A合金在高温工作过程中经常出现过早失效的情况,对Al-7Si-xCu-0.3Mg-0.3Zn（xw（cu）=1.5,2.5,3.5%）合金分别在200℃和250℃进行了0～1 000 h恒温处理试验（热暴露）,测试了合金热暴露后其室温拉伸性能随时间的变化规律,采用光学金相显微镜、透射电子显微镜观察了合金显微组织的变化,综合分析了不同Cu含量对合金热稳定性的影响规律.随着热暴露时间延长抗拉强度快速下降,后期趋于稳定,延伸率先缓慢上升,后保持不变;随着热暴露温度的提高,合金的力学性能变化速度加快.随着Cu含量的增加,合金热暴露后的抗拉强度逐渐增大,塑性逐步降低;TEM分析可知,热暴露后该合金强度下降是由富铜相经过″θ→θ′→θ的转变,使得合金中的强化相完全析出、粗化所致.     

高强耐蚀钛合金热轧板材的组织与性能

以两种新型高强耐蚀钛合金为研究对象,将经过三次VAR炉熔炼和开坯锻造的锻坯热轧成钛合金板材,比较二者在相同工艺下板材的组织和性能.结果表明:经开坯锻造以及轧制等大塑性变形后,Ti553和Ti552钛合金的片状α相集束发生了断裂、弯曲和重组,组织得到细化,呈无规律状分布.Ti552钛合金的强度、硬度和延伸率均较Ti553钛合金高,Ti552钛合金板材的断裂方式为韧性断裂,Ti553钛合金板材的断裂方式为韧性和准解理混合型断裂.Ti552钛合金的腐蚀电流密度最小,腐蚀电位最大且静态腐蚀速率最低,其耐腐蚀性能较优.     

钛合金TC4的切削温度场分析及刀具磨损研究

在硬质合金刀具切削加工钛合金过程中,刀具磨损是限制刀具寿命的主要因素之一,而切削温度与刀具磨损、加工精度和工件加工表面的完整性密切相关。因此,研究切削过程中的切削温度变化规律及刀具磨损规律有助于提高生产率,降低生产成本。借助Deform-3D有限元软件,对硬质合金刀具切削钛合金过程中的切削温度场及刀具磨损进行了仿真分析,得出了切削速度、进给量、切削深度和刀具前角的动态变化对切削温度的影响规律以及刀具磨损量随切削温度的变化规律,此规律对切削参数的选择和刀具寿命及磨损的研究具有重要的指导作用。     

纳米碳化物增强钴基复合粉末熔覆层的微观组织及耐磨性

研究纳米碳化物增强的钴基复合粉末在光纤作用下分别在AISI1045钢和因瓦(Invar)合金表面激光熔覆后熔覆层的微观组织结构及耐磨性.利用X线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对微观组织进行观察,发现在AISI1045钢上熔覆层主要由胞状晶、柱状晶和核壳结构等组成,Invar合金上熔覆层主要由细小枝晶、鱼骨状枝晶以及柱状晶等组成.添加碳化钒(VC)和碳化铬(Cr3C2)对组织的均匀性、晶粒的细化程度有积极的影响.与母材对比,所有的涂层耐磨性均有明显提升,并且AISI1045钢熔覆层的耐磨性明显优于Inva合金的熔覆层.涂层的磨损机理主要是磨粒磨损,而母材主要是疲劳磨损和黏着磨损.     

Effect of ECAP on the Microstructure and Mechanical Properties of a High-Mg_2Si Content Al-Mg-Si Alloy

A high-Mg2Si content Al alloy was extruded by equal channel angular pressing(ECAP) for 8 passes at 250 ℃ and an ultrafine-grained structure with an average grain size of about 1.5 μm was achieved.The coarse skeleton-shaped Mg2Si phase presenting in the as-cast alloy are significantly fragmented into fine rod-shaped as well as equiaxed particles mostly less than about 230 nm and become relatively dispersed.The tensile strength 192.8 MPa and the elongation up to 31.3% at ambient temperature are attained in the 8-pass ECAPed alloy versus 163.3 MPa and 9.1% in the as-cast alloy.High-temperature creep test at 250 ℃ reveals that the ECAPed sample exhibits a high elongation close to 100% at a relatively high creep rate 7.64×10-5 s-1,compared to the elongation 56% at a low strain rate 1.74×10-7 s-1 in the as-cast alloy.     

激光熔覆钛基复合涂层的显微组织和硬度分析

采用激光熔覆快速非平衡合成方法制备了原位反应合成TiB增强钛基复合材料.用Y2O3、Ti和B的混合粉末在Ti-6Al-4V基体表面激光熔覆制得TiB/Ti复合涂层.采用X线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能量散射光谱仪(EDS)和硬度测试等方法,研究了原位合成TiB/Ti复合涂层的显微结构和显微硬度.结果显示:激光熔覆层的相结构主要为α-Ti和TiB两相,TiB增强相均匀地分布于复合涂层中,熔覆层的硬度值高于基体Ti合金的硬度值1倍以上,Y2O3含量(质量分数w,全文同)为1％的激光熔覆涂层内部的增强相组织最为均匀、细小,且硬度值也最高,平均硬度(HV)值约为830.