强流脉冲电子束M2高速钢表面改性组织和耐磨性能

目的 改善M2高速钢表面组织,提高其耐磨性和红硬性。方法 利用强流脉冲电子束(HCPEB)进行M2高速钢表面辐照改性处理,工作参数包括加速电压25 kV,脉冲宽度2.5μs,能量密度4 J/cm²,脉冲次数3、8和15次。采用MEF-4型光学显微镜和Zygo 9000型3D表面光学轮廓仪观察辐照前后样品表面形貌。采用XRD-6000型X射线衍射仪分析改性层组成。采用DMH-2LS型努氏显微硬度计测量样品表面和截面硬度。采用CFT-I型摩擦磨损试验机测量表面耐磨性能。在600℃下保温1 h后空冷,测量样品表面硬度变化用以比较红硬性。结果 HCPEB改性M2高速钢样品表面重熔并出现熔坑,随脉冲次数增加,熔坑数量减少且尺寸增加,表面粗糙度下降,15次脉冲处理样品表面形成大量孪晶,熔坑内部出现熔孔和微裂纹。重熔层组织细化致密,碳化物类型改变,碳化物颗粒尺寸减小,残余奥氏体数量增加。相对于未改性样品,15次脉冲处理样品表面硬度提高53.5%,磨损体积减小16.5%,红硬性提高19.2%。结论 HCPEB可有效改善M2高速钢表面组织,使表面显微硬度、耐磨性和红硬性指标均有明显...     

高速钢M2强流脉冲电子束表面改性研究

为了改善高速钢M2的表面强度和耐蚀性能,利用强流脉冲电子束（HCPEB）对高速钢M2进行了表面改性处理,辐照次数分别为1,3,5,7,9次。采用扫描电子显微镜、显微硬度计、能谱仪和盐雾腐蚀试验机测试辐照前后试样表面形貌、硬度、元素分布和耐蚀性能,并分析变化规律。结果表明：强流脉,中电子束辐照处理使高速钢表面极速加热又快速冷却,产生表面淬火作用,导致碳化物溶解,马氏体溶碳量增大,试样表面的显微硬度提高,出现表面光滑化,表面层晶粒细化,改善了耐腐蚀性能。     

脉冲爆炸-等离子体处理M42高速钢的表面改性

为了提高M42高速钢的表面硬度和耐磨性,利用脉冲爆-炸等离子体(PDP)对该钢进行表面改性。通过SEM、XRD、显微硬度计、摩擦磨损试验机研究了脉冲处理前后表面形貌、元素成分、表面硬度和耐磨损性的变化。结果表明,表层马氏体(α-Fe)向奥氏体(γ-Te)转变,少量碳化物FeW_3C溶解于γ-Fe中,表层出现残余压应力且晶粒细化,沉积在表面的"雨滴"状熔滴由W和O等元素组成。经两次脉冲处理后硬化层最厚耐磨性较好。     

W6Mo5Cr4V2钢表面强流脉冲离子束辐照研究

利用扫描电镜(SEM)、台阶仪、X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)、显微硬度仪对W6Mo5Cr4V2钢经强流脉冲离子束(HIPIB)辐照前后试样的表面形貌、粗糙度、表层的组织结构及硬度进行了分析,探讨了"熔坑"和硬度"多峰"态形成的原因.结果表明,试样表面粗糙度随辐照次数的增加有所减小;辐照过程使该钢体心立方的马氏体α'-Fe向面心立方的奥氏体γ-Fe转变,碳化物溶解,马氏体溶碳量增大且晶粒细化,点阵畸变度增大,使W6Mo5Cr4V2钢表面硬度有较大的提高.     

脉冲爆炸-等离子体处理M42高速钢的表面改性研究

为了提高M42高速钢的表面硬度和耐磨性,利用脉冲爆炸-等离子体（PDP）对该钢进行表面改性。通过SEM、XRD、显微硬度计、摩擦磨损试验机研究了脉冲处理前后表面形貌、元素成分、表面硬度和耐磨损性的变化。结果表明,表层马氏体α-Fe向奥氏体γ-Fe转变,少量碳化物FeW₃C溶解于γ-Fe中,表层出现残余压应力且晶粒细化,沉积在表面的“雨滴”状熔滴由W和O等元素组成。经两次脉冲处理后,硬化层最厚,耐磨性较好。     

强流脉冲电子束作用下激光熔覆NiCoCrAlYSi涂层组织与性能

利用激光熔覆(Laser cladding, LC)技术在镍基高温合金表层制备NiCoCrAlYSi涂层,随后利用强流脉冲电子束(High current pulsed electron beam,HCPEB)技术对熔覆层表面进行辐照处理。利用X射线衍射仪(X-ray diffraction, XRD)、扫描电子显微镜(Scanning electron microscopy, SEM)等仪器观察HCPEB辐照前后激光熔覆层微观结构演变,并对比分析熔覆层表面显微硬度。结果表明:激光熔覆层主要由γ/γ′相构成,表面存在较多孔隙并具有典型的枝晶偏析现象;HCPEB辐照处理后熔覆缺陷消失,表面发生重熔并形成致密的重熔层,且重熔层厚度随辐照次数的增加而逐渐增加。此外,辐照表面诱发产生交滑移及纳米晶结构。表面显微硬度结果显示,HCPEB辐照处理后熔覆层表面硬度显著高于原始样品硬度。     

脉冲-爆炸等离子体工艺对M2高速钢表面改性的实验研究

利用脉冲爆炸-等离子体(Pulse Detonation-Plasma Technology,PDT)技术对M2高速钢进行了表面改性处理,利用SEM、XRD分析PDT处理前后M2高速钢的表层组织和相结构的影响,采用显微硬度计、摩擦磨损试验机研究了PDT处理前后M2高速钢的显微硬度、耐磨性能的变化。结果表明:在PDT处理后,M2高速钢表面改性层内发生了马氏体向奥氏体的相转变,在表面层的残余奥氏体量随着距离的减小增加。在PDT处理过程中, M2高速钢的表面先发生光滑化,然后出现大量火山状熔坑,这是由于PDT处理过程中能量周期性导致表面热不稳定性造成的。改性层厚度随着距离的减小而逐渐增加,改性层组织细小致密,碳化物颗粒细小且分布均匀;改性层内显微硬度明显提高,耐磨性能提高2.48倍。     

强流脉冲电子束辐照YG8硬质合金的组织与性能

采用强流脉冲电子束(HCPEB)表面改性技术对YG8硬质合金表面进行辐照处理试验。利用金相显微镜、X射线衍射仪和扫描电镜对处理样品的表层组织进行分析,测量改性样品的显微硬度和摩擦磨损性能指标。结果表明,强流脉冲电子束处理使YG8样品表层重熔平整,WC颗粒形状圆整并与粘结剂Co基体发生溶解扩散,表层显微硬度增加到3523.6 HK,耐磨性提高约19%。     

强流脉冲电子束2Cr13钢的表面改性

利用HOPE-I型强流脉冲电子束(HCPEB)装置处理2Cr13马氏体不锈钢。通过金相显微镜、X射线衍射仪、显微硬度检测和摩擦磨损测试方法对表面显微组织和力学性能进行分析。结果表明:处理样品表面产生熔坑,主要由样品表层的(FeCr)23C6型碳化物选择喷发造成。原始样品主要为马氏体Fe-Cr(α)相,处理后样品表层中碳化物经喷发和液相溶解后减少,相反奥氏体相含量增加。由于表面碳化物的去除和高奥氏体含量的形成,处理样品表面显微硬度降低,截面显微硬度呈波动分布。使用加速电压27kV和15次脉冲处理后,磨痕深度由原始样品的7.3μm降低到5.1μm,耐磨性能提高了约30%。     

强流脉冲电子束作用下TC4表面Cu合金化及性能的研究

目的提高TC4合金表面硬度、耐磨和耐腐蚀性能,拓宽其在工业领域的应用范围。方法利用强流脉冲电子束(HCPEB)对表面预置纯Cu粉末的TC4合金进行表面合金化处理。采用X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜(OM)、激光共聚焦显微镜(LSM)、扫描电子显微镜(SEM)及透射电子显微镜(TEM)详细表征表面合金层的相组成和微观结构。结果 HCPEB辐照合金化Cu处理后,样品表面形成数微米的合金层,主要存在相为α?、β、Cu Ti2和Al2Cu,主要组织为等轴晶β相和板条马氏体组织α?相。HCPEB辐照合金化过程中诱导表面产生位错和孪晶等变形结构。此外,显微硬度测试结果表明,HCPEB辐照合金化Cu处理后,样品表面硬度增加,其中30次辐照后,样品表面显微硬度达到最大,与原始样品相比提高了约17%。电化学实验结果表明,合金化处理后,样品表面腐蚀性能提高,与原始样品相比,30次辐照后,腐蚀电位提高302 mV,腐蚀电流密度降低3.397 A/cm2,耐腐蚀性能最佳。摩擦磨损试验结果表明,合金化处理后,样品表面摩擦系数降低,磨损量减少,而30次辐照后,摩擦系数和磨损量达到最低,分别为0.36和2.959×10-3 mm3/(N·m),耐磨性得到提高。结论 HCPEB辐照合金化Cu处理后,样品表面硬度、耐磨性和耐腐蚀性能提高,而30次辐照处理后样品的表面性能最佳。     

高碳高钒高速钢复合轧辊的研究进展

论述了高碳高钒系高速钢复合轧辊的研究现状,重点介绍了高碳高钒系高速钢复合轧辊的制造工艺性能、成分设计、合金组织与性能.     

Development of high density and high efficiency machines

This research on development of high density and high efficiency machines is executed as the project on the Ministry of Economy, Trade and Industry in Japan. The realization of the electrical machines for the high efficiency and high energy density is aimed, by using the high quality magnetic material made in Japan such as the high grade electrical steel sheet and high performance permanent magnet.     

轧辊用高钒高速钢、高铬铸铁滚动磨损性能研究

研究了高钒高速钢（C：3％,V：10％）和高铬铸铁（Cr26）两种轧辊用材料的力学性能和滚动磨损性能。应用位错理论分析了高钒高速钢、高铬铸铁中碳化物裂纹的形核和滚动磨损的循环特性对材料滚动磨损性能的影响。结果表明,碳化钒内部的纳米亚结构在滚动磨损过程中能够降低裂纹形核率,高钒高速钢磨面及亚表层的循环软化能够延缓疲劳裂纹的扩展,基于以上因素,高钒高速钢滚动耐磨性是高铬铸铁的4．4倍。     

高强高导Cu-Nb微观复合材料热稳定性

通过集束拉拔技术制备了高强高导Cu-Nb微观复合材料,采用X射线衍射和扫描电镜等手段分析了不同热处理条件下材料晶体取向和界面结构的演变,通过应力应变曲线和电导测试研究了不同热处理条件对材料强度和电导的影响规律,结果表明:700℃热处理就可促使形成Cu、Nb的再结晶织构,由极塑变形所导致的区域化学势差异及原子扩散是影响Cu/Nb界面稳定性的关键因素;而700℃的中间热处理可以极大改善材料后续的加工塑性,同时在一定后续形变量条件下仍可获得高强度性能,而且通过低温调整热处理可改善材料导电性,同时保持较高强度。     

Toward a high specific power and high stability polypyrrole supercapacitors

Polypyrrole (PPy) films doped by p-toluenesulfonic (PTS) are prepared by pulse current polymerization (PCP PPy) in aqueous solutions. Cations (H⁺, Li⁺, Na⁺, and K⁺ ions) in working electrolyte solutions have a great influence on the electrochemical properties of PCP PPy films for supercapacitors. In 3 M aqueous chloride solutions, the smaller cations lead to the better electrochemical properties of PCP PPy films. PCP PPy films show ideally capacitive characteristics with a very high specific power of 110.9 kW kg^?1 in 3 M HCl when its specific energy reaches 18.4 Wh kg^?1. PCP PPy films are very stable in 3 M HCl, showing less than 4% decay over 160,000 and 20,000 charge/discharge cycles at current density of 40 A g^?1 within voltage range of 0–0.4 V and 0–0.8 V, respectively. The results of SEM show that many pits and grooves appear on the surface of PPy anode in 3 M KCl after 30,000 cycles, which should be main reason of rapid decay of PPy capacitance in 3 M KCl.     

高强高导Cu-Nb微观复合材料的尺寸效应

高强度高电导Cu-Nb微观复合材料具有纳米结构的Nb芯丝和纯Cu层,材料的尺寸效应促使力学性能呈规律变化。通过不同线材尺寸的应力应变曲线测试研究了材料强度随内部Nb芯丝尺寸的变化规律,通过纳米压痕手段分析了材料弹性模量和纳米压痕值随随材料尺寸的变化特征。结果表明,材料的强度实测值远大于混合定律计算的理论值,且随Nb芯丝尺寸的减小强度呈指数增加,Nb芯丝纳米硬度值也随尺寸的减小显著增加。与电子自由程相关的界面电子散射作用是影响材料电导的主要因素。     

高质量A1145铝合金双零箔工艺研究

通过对比两种合金成分对成品双零箔表面质量、力学性能、刷水性能等质量的影响,确定了A1145合金Fe、Si含量及w(Fe)/w(Si)比例.解决了传统双零箔材生产过程中经常遇到的轧制暗纹、组织条纹和成品退火耐温性较低等问题.最终提高了双零箔的表面质量、抗拉强度及伸长率,提高了双零箔的成品退火耐温性和除油效果.     

金刚石-WC-Co复合材料的高温高压合成

以质量分数为5％的金刚石微粉(平均晶粒尺寸7 μm)、90％的WC粉(平均晶粒尺寸150 nm)、5％的Co粉(平均晶粒尺寸0.9 μm)为初始材料,采用高温高压法在5.50 GPa、1 100～1 500℃保温2 min条件下制备金刚石-WC-Co复合材料.采用X射线衍射仪、拉曼光谱仪、扫描电镜、维氏硬度计对样品进行...     

高温高压换热器的腐蚀修补

介绍了加氢反应装置中母材金属为2．25Cr-1Mo高温高压换热器壳体热硫腐蚀表面的现场修复方法。解决了现场机械加工、焊后热处理、检验等修复中的关键工艺问题；尤其是在预热温度为200℃的容器内现场施焊问题。采用特制的绝缘箱内半自动气体保护焊措施，成功地修补了腐蚀表面，为石化装备在特殊焊接条件下的现场修复积累了经验。