冷却速率对钠钙硅玻璃表面增强性能的影响

了解冷却速率对离子交换性能的影响,对钠钙硅玻璃的快速钢化具有重要意义。结合玻璃表面的应力测试和电子探针测试,研究了玻璃钢化处理后的降温速率对玻璃表面应力和K~+分布的影响,根据Boltzmann-Matano方法计算得到K~+的扩散系数曲线。结果表明:加快离子交换过程中的降温速率可以有效避免玻璃表面的应力松弛,增大钢化后玻璃的表面应力。采用快速降温的方法可使玻璃的表面应力增加50~90 MPa。     

硝酸钾-亚硝酸钾混合熔盐用于玻璃离子交换的增强处理

本文用硝酸钾—亚硝酸钾混合熔盐进行玻璃离子交换,研究了交换温度及交换时间对玻璃强度和显微硬度的影响。结果表明,硅酸盐玻璃用硝酸钾—亚硝酸钾混合熔盐处理后,其抗折强度是未经处理的玻璃的强度的三倍,比用硝酸钾作熔盐处理的玻璃的强度提高了30%。     

热处理对光学玻璃强化效果的影响

为提高光学玻璃的强度,采用热处理钝化玻璃表面划痕以及离子交换对其进行强化处理.通过DTA、OM、SEM和三点弯曲试验对光学玻璃的热膨胀性、热处理前后的表面形貌、强化后的离子交换层厚度以及弯曲强度进行了分析.结果表明,在580℃,保温5h的热处理工艺下,光学玻璃表面的划痕出现钝化,弯曲强度较原始玻璃提高117%.热处理后经过458℃,保温18h的离子交换处理,光学玻璃表面的离子交换层厚度达到60μm.采用热处理结合离子交换处理的强化工艺,光学玻璃的弯曲强度达到387.5MPa,提高413%以上.     

热处理与化学强化对K9光学玻璃强度的影响

为了获得较高弯曲强度的光学玻璃,采用热处理强化工艺钝化和消除了光学玻璃表面划痕,对光学玻璃进行了化学强化.采用SEM、OM、EDS和三点弯曲试验分析了光学玻璃的强化效果.研究结果表明:经过458℃,保温18h的离子交换处理后,玻璃表面的离子交换层厚度达到约40~60μm.与原始玻璃强度93.8 MPa相比较,采用热处理结合离子交换处理的强化工艺,强度提高了4倍,弯曲强度达到387.5 MPa,弯曲强度的Weibull模数提高.离子交换处理对提高强度更有效.     

回火热处理对TiAlN膜层硬度和耐磨性影响的研究

采用SX-4-13箱式回火电阻炉,在氮气保护条件下对电弧离子镀技术沉积的TiAlN膜层进行回火热处理。研究回火温度对TiAlN膜层表面形貌、粗糙度、显微硬度、耐磨性的影响。结果表明:回火温度为300℃时膜层表面形貌连续、光滑、粗糙度最低,粗糙度值为0.30。力学试验结果表明:回火温度为300℃时膜层的表面显微硬度最高,由未回火热处理前的1800HV0.01升高到2000HV0.01,此温度下膜层的耐磨性最好,回火温度过高或者过低都会降低膜层的表面质量。     

用离子交换来提高玻璃的硬度和强度

本文研究了在硝酸盐熔盐中加入某些添加剂如 KOH、K_3PO_4、KF 及 KBF_4对处理玻璃硬度和强度的影响,以及在同一熔盐组成时,处理温度与时间对玻璃硬度和强度的影响.研究结果表明在合适的添加剂用量和热处理温度和时间条件下,可以提高玻璃的硬度、抗冲击强度.对添加剂作用机理进行合理解释并推导了扩散方程式,用离子探针测定了 K~+离子浓度分布,并计算了熔体和玻璃之间 K~+离子扩散系数。     

硬质合金高温化学气相沉积TiC涂层工艺研究

采用高温化学气相沉积在YG8基体上制备TiC涂层, 研究沉积温度、沉积时间、H₂流量、H₂/CH₄(流量比)以及TiCl₄流量对镀层的抗弯曲强度、膜基结合力及表面显微硬度的影响, 并通过正交试验优化工艺参数。结果表明:当沉积温度为1 000℃, 沉积时间为90 min, H₂流量为400 ml, H₂/CH₄(流量比)为15:1, TiCl₄流量为80 mL时, 镀层具有优良的性能, 抗弯曲强度达到1 100 N, 表面显微硬度达到3 228 HV, 膜基结合力达到90 N。       

超声酸处理对薄玻璃表面状态及强度的影响

以HF、H2SO4混合液作为腐蚀液,在超声波作用下对薄玻璃进行了表面处理。实验中采用金相显微镜观察了腐蚀前后的表面状态,测厚指示表测量了腐蚀厚度,材料表面与界面性能实验仪研究了腐蚀前后的抗折强度。在超声波频率40 kHz,功率125 W条件下,通过正交设计实验对HF、H2SO4加入量、侵蚀温度、侵蚀时间进行了优化,结果表明HF浓度20%,H2SO4浓度20%,侵蚀时间15 min,侵蚀温度25℃为最佳工艺条件,此条件下玻璃的抗折强度从处理前的65 MPa增加到243 MPa,侵蚀厚度大约40μm,显微观察表明划痕、坑点等缺陷明显减弱,甚至消失。     

利用熔融态高炉渣制备微晶玻璃的研究

将高炉渣与辅料分别熔化,以在高温条件下混熔的方式制备性能稳定的基础玻璃。通过对基础玻璃的微热分析(DSC)确定玻璃的热处理工艺制度。结合X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(FE-SEM)对微晶玻璃的结构与性能进行了研究。结果表明:基础玻璃中F含量的增加,有利于促进微晶玻璃成核和晶体长大,降低微晶玻璃的形核结晶温度。在低温热处理条件下得到微晶玻璃的主晶相为萤石,高温热处理得到的微晶玻璃同时析出了霞石和萤石两个微晶相。熔融态高炉渣微晶玻璃中,晶相的含量、种类对其抗折强度和硬度有显著影响,该实验条件下试样的抗折强度最高可达166.12 MPa,显微硬度最高可达672.13 MPa。     

化学增强铝硅酸盐玻璃扩散性能研究

了解碱金属离子在玻璃表面的扩散对生产高强度铝硅酸盐系统离子交换玻璃具有重要意义。通过外加Al,讨论不同Al/Na对碱离子扩散影响。采用EPMA测得玻璃断面K+、Na+分布曲线,根据Boltzmann-Matano计算方法得到K+、Na+的扩散系数,根据Arrhenius公式计算得到K+、Na+的扩散活化能。实验证明,随着Al/Na的增加,K+、Na+扩散深度逐渐增加,互扩散系数逐渐增加,K+、Na+平均活化能逐渐增加。讨论玻璃体内Al/Na比例是研究高强度离子交换玻璃的一个重要方向。     

压缩机用材料K21590钢应力腐蚀的研究

研究不同热处理工艺对压缩机材料K21590钢力学性能的影响,并且结合SSCC应力腐蚀开裂试验和HIC氢致开裂试验选出最优的热处理工艺。试验结果表明,在同一回火温度下,K21590钢随着正火温度的升高,硬度增加;在同一正火温度下,K21590钢随着回火温度的升高,强度和硬度下降,塑性增加;K21590钢经过980℃正火处理+680℃回火处理后的力学性能可以满足技术标准的要求,并且符合SSCC应力腐蚀开裂试验和HIC氢致开裂试验的要求,可以在含湿H_2S介质环境中使用。从经济的角度考虑,K21590钢优化后的热处理工艺可以减少由于环境介质对材料的腐蚀破裂,延长零件的使用寿命,提高压缩机组的整体质量,避免了由于压缩机零件腐蚀破裂引起的经济损失。该技术在石化泵、核电和其他产品中也具有广泛的应用前景和非常可观的潜在经济效益。     

碱金属氧化物对CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2玻璃黏度和析晶性能的影响

用熔制法制备含不同碱金属氧化物的Ca O-Mg O-Al2O3-Si O2(CMAS)系微晶玻璃,通过旋转黏度仪测试该玻璃黏度,再结合差示扫描量热分析(DSC)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等分析方法,研究不同碱金属氧化物对微晶玻璃析晶性能的影响。结果表明:含不同碱金属氧化物的CMAS系微晶玻璃析出的主晶相均为辉石,但玻璃的高温黏度以及显微硬度存在差异。其中含6%Na2O(摩尔分数,下同)试样熔化温度为1 475℃,显微硬度为6.4 GPa。当3%K2O取代3%Na2O时,玻璃的高温黏度降低,熔化温度为1 460℃,析晶能力增强,显微硬度7.6 GPa。当3%Li2O取代3%Na2O时,玻璃高温黏度降低明显,试样熔化温度为1 385℃,析晶能力增强,显微硬度为7.1 GPa。     

硬质合金表面热阴极离子镀TiN涂层抗氧化性研究

利用热阴极离子镀技术在牌号为ZK1的硬质合金表面镀制TiN硬质涂层,并在300℃至700℃空气环境下进行抗氧化实验。运用XRD和XPS对涂层进行微观结构和成分的分析,并用SEM进行涂层断口的观察,最后采用显微硬度计和自动划痕仪分別对涂层的显微硬度和膜基结合力进行了检测。实验结果表明,涂层厚度约为5μm,涂层成分以TiN为主,平均显微硬度达2388HV,结合力最大达85N。随着氧化温度的升高,在涂层表面先后形成了TiNxOy、TiO2,涂层的显微硬度和膜基结合力都呈下降趋势并在550℃处剧烈下降。     

45钢表面低温气体多元共渗研究

利用一种新型智能化低温气体多元共渗技术在45钢表面进行低温气体C、N、O多元共渗,以期提高其表面硬度.利用SEM、XRD研究了渗层的显微组织、相结构.用显微硬度仪测试了试样的显微硬度.结果表明,在45钢的表面形成了以碳化物和氮化物为主的渗层,其表面硬度最高可达725 HV,同时提高共渗温度可以显著提高渗层厚度,使试样表面具有良好的硬度分布.     

45钢“零保温”淬火工艺的可行性研究

根据传热方程计算了45钢工件的透热时间,探讨了"零保温"淬火温度对钢的力学性能的影响.直径不大于70 mm的45钢工件,表面与心部达到840℃的时间相近;在780～900℃范围内随着淬火温度的升高,45钢的强度、硬度升高,经900℃"零保温"淬火后具有较高的强度和硬度;该钢"零保温"淬火后获得细小的板条状马氏体组织,其原因与奥氏体晶粒细化和奥氏体中碳分布不均匀有关.理论分析和实验结果表明45钢"零保温"淬火工艺是可行性的.     

热处理对65Mn锯片用钢组织及性能的影响

对轧制态65Mn锯片用钢在740℃球化退火保温120 min后,分别在800~880℃范围内进行油淬并在370~450℃温度范围内进行回火处理.采用光学显微镜、万能力学性能试验机、冲击试验机及洛氏硬度计分别分析其金相显微组织、力学性能变化规律.结果表明:淬火组织为淬火马氏体+残余奥氏体;随着淬火温度的升高,淬火马氏体组织不断长大;硬度随淬火温度的升高由800℃的58 HRC逐渐提高到880℃的66 HRC.随着回火温度的升高,试样的组织由淬火马氏体逐渐转化为回火马氏体、回火马氏体+回火屈氏体组织,强度、硬度逐步降低,而塑性、韧性相应提高;在410℃附近出现了回火脆性.最佳热处理工艺为840℃(保温20 min)淬火+430℃(保温120 min)回火.     

热处理工艺对35NCD16合金钢组织和性能的影响

研究了热处理工艺对35NCD16合金钢组织和性能的影响,采用金相显微镜、扫描电镜、拉伸实验、硬度实验等设备及实验方法对875℃淬火,550℃、560℃、570℃和580℃不同温度回火后的材料进行组织观察和性能测试,分析其显微组织和力学性能变化规律,从而得出最佳热处理工艺参数.实验结果表明:875℃淬火+高温回火能有效改善35NCD16合金钢的显微组织,在实验温度范围内,35NCD16钢于550℃、560℃发生二次硬化现象,尤以550℃更为显著,此时硬度、抗拉强度、延伸率达到最大值,分别为42.07 HRC、1 309 MPa和15.42%,断口呈微孔聚集型特征,大韧窝中分布着小韧窝;温度超过560℃,则出现过时效现象,580℃时硬度降至35.13 HRC,抗拉强度降至1 048 MPa,延伸率降至12.83%.因此,35NCD16合金钢的最佳热处理工艺为875℃淬火+550℃回火.     

棒材等离子喷涂制备片状铁基非晶态合金的性能研究

实验采用合金棒材等离子喷涂法制备铁基片状非晶态合金,对所制合金的热稳定性、硬度、成分、晶化温度进行了测试。结果表明：所制合金热稳定性高,硬度均匀,且显微硬度高达1187HV25,晶化温度达到531℃。     

预热温度对铝合金搭接激光焊焊缝成形及组织的影响

采用Nd:YAG激光器和1.4 mm厚的5A03H24铝合金板材,在不同预热温度下用相同的激光焊参数进行了搭接激光焊试验。结果表明:焊缝的熔深、熔宽随温度的升高而增大,并在T≥250℃时增大显著;焊缝成形和焊接过程稳定性在T≤250℃时随温度的升高而变好;焊缝组织随温度的升高而粗化,但T≤200℃时粗化不明显;焊缝、热影响区和母材的显微硬度随温度的升高而下降,但T≤100℃时焊缝的显微硬度下降不明显,T≤200℃时热影响区的显微硬度下降不明显,T≤300℃时母材的显微硬度下降不明显。     

镀液温度对30CrMnSiA合金钢镀铬层微观组织及性能的影响

在标准镀铬溶液中用自制的脉冲电镀设备在50±1℃、55±1℃及60±1℃三种温度下对航空工业用30CrMnSiA合金钢表面进行脉冲电镀,用SEM和金相显微镜观察并研究了脉冲镀铬层的表面形貌和微观组织,测量了镀铬层的硬度和厚度,用滤纸法和三点弯曲试验测试了镀层的孔隙率和结合力。结果表明,镀液温度对镀层微观组织、硬度和厚度影响巨大。镀层晶粒尺寸随电镀温度的升高不断细化,与直流镀铬层相比,脉冲镀铬层的孔隙率低、结合力好、硬度和厚度明显提高。在60℃时得到了孔隙率低、组织致密、表面光滑平整、无铬瘤的镀铬层。