表面机械研磨处理的纯铜拉伸形变机制

采用扫描电镜电子通道衬度技术(SEM-ECC)研究了表面机械研磨处理(SMAT)铜表面在室温拉伸的形变特征.结果表明:剪切带是纳米晶层、亚微晶层以及由位错胞组成的过渡层的共同形变特征,在不同的结构表层,剪切带的形貌略有差别.纳米晶层和亚微晶层内的剪切带主要为沿平面界面剪切滑动的结果,而过渡层的形变主要是以SMAT处理前的初始晶粒为单元发生的,剪切带的形成基本符合晶体学规律.     

金属表面机械扭压处理组织性能研究

利用金相显微镜、多功能摩擦磨损试验机(UMT)以及显微硬度仪研究了金属表面机械扭压处理方法(SMPT)对T2纯铜表面的显微组织及力学性能的影响。结果表明,经过SMPT处理后,T2纯铜表面晶粒尺寸由退火态的100μm细化到10μm左右;T2纯铜表面摩擦系数降低,耐磨性提高;T2纯铜的显微硬度由退火态的92HV提高到220HV。SMPT工艺可以使材料表层晶粒尺寸细化,并提高材料表层力学性能,可以作为制备细晶材料的一种方法。     

表面织构与DLC涂层复合处理影响材料摩擦特性的研究进展

近些年来表面织构化与表面涂覆技术在提高摩擦学性能方面取得了良好的进展,有越来越多的研究将表面织构技术与涂覆技术进行融合,发现在适当的外界环境下合适的织构化参数与DLC涂层复合处理后显现出优异的摩擦学特性,两者间做到了1+1大于2的效果。表面织构化已经广泛的应用在改善材料摩擦性能等方面,然而其在干摩擦条件下可能并不能起到很好的润滑效果。DLC涂层被世间公认为是有效的固体润滑剂,它具有良好的减摩、抗磨性,但涂层却有着吸附力差的缺点,表面织构可以增大涂层与基材之间的有效结合强度,增加表面的腐蚀能力,进而可以提高涂层的摩擦学性能、腐蚀性能、生物相容性。织构化与DLC涂层的结合可以在航空、汽车、机械等领域得到广泛应用,进而提高产品的性能和可靠性。主要介绍表面织构化与DLC涂层复合改性处理后材料的摩擦磨损特性。并从织构的几何参数、实验条件、接触方式、摄入元素、涂层厚度以及仿真分析等几方面进行阐述。为帮助后续的研究方向提供参考。最后对织构与涂层复合改性方面的发展趋势进行展望。     

不同表面处理对灰铸铁摩擦学性能的影响

分别对灰铸铁样件进行磷化处理、磷化+纳米铁基离子表面处理、磷化+二硫化钼粘结固体涂层处理,在浸油润滑条件下,采用万能摩擦试验机,考察灰铸铁在不同表面处理下的摩擦磨损性能。试验结果表明,磷化+二硫化钼粘结固体涂层试件的摩擦系数最低,稳定在0.125左右,并出现少量的粘着磨损和磨粒磨损。     

铁基纳米晶带材的表面氧化处理及其软磁性能

Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9纳米晶带材具有优异的软磁性能,在开关电源等领域得到广泛的应用,但Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9纳米晶带材磁芯在封装过程中存在着环氧树脂严重的不浸润问题,限制了纳米晶带材的应用。通过氧化处理法在带材表面制备了分布均匀、表面光洁、黑棕红色Fe3O4和Fe2O3氧化膜,氧化膜与带材结合力强,可以作为带材基体与环氧树脂的过渡层,改善了环氧树脂与带材的浸润性。相对于未表面氧化处理的带材,经过表面氧化处理带材的初始磁导率、饱和磁感应强度分别提高了14.6%和4.3%,矫顽力降低了21.6%。     

化学气相沉积法碳纤维表面连续涂覆B4C的研究

以H2,CH4,BCl3为原料气,用化学气相沉积（CVD）法在碳纤维表面连续涂覆B4C,通过对CVD法各种影响因素（沉积温度,反应物流量比,走丝速度）的讨论,得到了最佳涂覆条件,BCl3/CH4=3/5,H2过量,沉积温度1100℃,走丝速度1m/min,对涂层物质进行定性分析后通过对涂层Cf和未涂层Cf进行电镜观察,并做了差热分析和单丝强度测试,结果表明涂层效果较好,且抗热氧化性和单丝强度都有明显提高。     

铝合金表面搅拌摩擦加工处理的研究进展(Ⅱ)——表面复合材料层的制备

对搅拌摩擦加工制备铝合金表面复合材料层的增强颗粒类型、添加方式、加工工艺等方面的研究进行了综述,并系统分析了加工工艺参数对增强颗粒分布均匀性和复合材料层性能的影响.为解决铝合金表面复合材料层中增强颗粒的分布均匀性问题,未来应从铝合金塑性流动、增强颗粒润湿性及搅拌摩擦加工新工艺方面进行更加深入系统的研究.     

表面处理和温度对铁基非晶带材压磁性能的影响

采用4284A阻抗分析仪,在0～1MHz频率范围内,研究了表面状态和测试温度对非晶Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9带材压磁性能的影响情况.结果表明,非晶带材的阻抗变化随着测试频率的增加而增加,对0.1MPa以下的微应力变化非常敏感;当压应力＞0.1MPa时,经硅橡胶和EVA胶处理的带材与未表面处理的带材相比压磁敏感度升高,尤其是经硅橡胶处理的非晶带材,其压磁灵敏度最大;测试温度升高后,非晶带材压磁灵敏度增加,30～40℃时压磁性能最好,经硅橡胶处理的非晶带材在40℃、0.2～1.0MPa条件下,压磁曲线斜率达到0.0506;当压应力＞0.2MPa时,非晶带材具有很好的压磁稳定性.     

波纹管膨胀节制造工艺及表面硬化处理对其使用性能的影响

通过对波纹元件制造工艺的分析、讨论，阐明了固溶处理对消除波纹管膨胀节应力腐蚀的作用和对疲劳寿命的影响，进一步指出，表面硬化处理不失为提高其应力腐蚀抗力和疲劳寿命的一种有效方法。     

最新铝挤出模具的表面处理方法

本发明涉及一种具有耐磨性和耐分离性的铝挤出模具的表面处理方法。其方法分为两步：一是渗氮处理,通过在含渗碳气体的渗氮气体气氛中对钢制工具主体进行加热和保持,从而在模具主体部分表层形成含碳和氮的扩散硬化层;二是渗氮步骤,通过在不含渗碳气体的渗氮气体气氛中加热和保持进行过渗氮处理步骤的模具主体,在扩散硬化层的表面形成基本不含碳的化合物层。     

恒速拉伸过程中纯 Cu 晶界内耗峰的变化

研究了纯 Cu 晶界内耗峰和模量弛豫在不同温度下恒速拉伸形变过程中的变化。考查了以下四种晶界弛豫参量的变化:(a)峰温,(b)峰高,(c)激活能,(d)模量弛豫强度。所得结果表明:在形变过程中晶界强度是变化着的,并且这种变化与断裂类型有密切关系。本文进一步肯定并扩展了我们以前在蠕变方面的工作。     

半金属摩阻材料中铜纤维摩擦磨损行为的研究

用扫描电子显微镜(SME)和X-射线能谱分析法(EDX)对铜纤维增强的半金属摩阻材料与灰铸铁对偶滑摩后的摩擦表面进行了分析,研究了摩阻材料中铜纤维的摩擦磨损行为.结果表明,在摩擦磨损过程中,摩阻材料摩擦表面上铜的分布更加弥散化,并且铜纤维具有集铁作用,因而摩阻材料摩擦表面上形成了富铁贫铜表面工作层;铜能从摩阻材料摩擦表面转移到对偶摩擦表面,故对偶摩擦面上分布一定量铜,这是摩擦副具有稳定摩擦系数和良好耐磨性的关键因素;铜纤维取向对摩阻材料摩擦磨损行为有显着影响.     

深度塑性变形法的研究现状和前景

深度塑性变形加工与传统变形方法相比具有很大的优点,可得到超细晶金属和合金,其微观组织结构和性能也发生很大的变化.通过介绍累积轧合法、等通道角挤压法和高压扭转法等3种目前最主要的深度塑性变形方法,分析了深度塑性变形法的特点和现状,并对其未来进行了展望.     

碳毡/铜复合材料的摩擦磨损特性研究

本文研究了用电沉积法制备的碳毡/铜复合材料的摩擦磨损特性。研究结果表明,在干摩擦条件下,复合材料的耐磨性主要与摩擦副间维持连续有效碳膜时间的长短有关,该时间取决于碳毡纤维的体积分数。在油润滑条件下,碳毡/铜复合材料的耐磨性与复合材料的硬度及纤维弯曲和破断所消耗能量的多少有关。在这两种条件下,复合材料的耐磨性均明显优于常用耐磨铜合金ZQSn6-6-3.     

塑性强化材料颗粒的微观接触摩擦研究

合理的颗粒接触摩擦模型是从微观角度研究各类结构面强度的基础,然而受制于岩土体颗粒在微观高应力环境中表现出的复杂接触特征,该问题一直未能很好解决。Fujimoto 在2000 年给出了受切向荷载作用的微凸体在理想弹性或完全塑性接触状态下的微观位移特性,但却缺少对塑性强化接触状态下的摩擦进行解析,难被用于分析微观高应力状态下岩土颗粒的接触摩擦。为此,以Fujimoto模型为基础,结合作者曾经提出的塑性强化接触变形理论,在构建塑性强化接触状态下颗粒微观位移模型的基础上,系统的研究了切向荷载作用下塑性强化材料颗粒的接触摩擦机理,阐明了不同接触状态下塑性强化材料颗粒的切向微观位移特征。最后通过算例分析显示了模型的合理性。结果表明:颗粒摩擦本质上是不同法向荷载不同接触状态区域按照不同摩擦类型提供摩擦的综合,而摩擦失稳就是接触面上微滑区扩大、粘着区缩小并消失的过程。     

热诱导转移法制备细晶材料过程中的温度分布

摩擦压扭强变形区热诱导转移法是一种制备棒状超细晶材料的新方法.为深入研究晶粒细化过程的热力学参数,采用传热学理论,分别建立了试验过程中母材区、变形区和细晶区沿试样轴向的温度分布数学模型,讨论了加热功率、冷却程度及材料物理参数对温度分布的影响.研究表明:变形区温度随输入功率的增加而增加,而随变形区转移速度和冷却程度的增大而迅速降低;母材区温度梯度远大于细晶区温度梯度;输入功率对变形区及细晶区温度影响较大,散温系数对细晶区温度下降梯度影响大.直径11 mm的1Cr18Ni9Ti不锈钢晶粒细化过程中变形区温度约为944 ℃.     

铸渗法制备铜基表面复合材料

利用铸渗法对铜合金表面进行改性, 用Fe 基合金粉末作为渗剂在负压条件下进行浇注制备铜基表面复合材料。实验结果表明: 在本实验工艺条件下, 在铜合金铸件的特定表面获得了致密的组织结构不同于基体的渗层———表面复合材料层。经SEM 观察, 发现渗剂颗粒与基体的界面结合良好, 证实了铸渗法制备铜基表面复合材料的可行性。     

油垫可倾式静动压混合支承摩擦副变形

液体静压支承在高速重载工况下运行时,由于强挤压和高速剪切联合作用,微间隙油膜温度和油腔压力分布不均匀,导致静压支承摩擦副发生热固耦合变形,影响液体静压支承的承载能力和高精度稳定运行。为了解决该难题,提出一种新型油垫可倾式静压支承结构,其运行过程中可实现任意方向微摆,产生附加动压,形成静动压混合支承,达到高速重载工况条件下静压支承高精度稳定运行的目的。依据流热固耦合理论,采用ANSYS Workbench对支承摩擦副变形进行流热固耦合分析,探讨承载0 t~32 t极端工况条件下旋转工作台、可倾油垫和底座的流热固耦合变形规律。提取变形数据,并经MATLAB编程处理后得到摩擦副变形关系,发现油腔外侧封油边边角处变形最大,此处间隙油膜最薄,最易发生摩擦学失效,成果为进一步控制摩擦副变形和摩擦学失效机理研究提供新方法。     

用强冷摩擦搅拌工艺制备超细晶紫铜板材

提出了一种制备整块、全板厚超细晶板材的强冷摩擦搅拌工艺，利用搅拌头与基材之间摩擦搅拌过程的剧烈塑性变形条件细化金属晶粒，通过搅拌位置的机械移动制备整块的超细晶板材．同时，采用强制冷却方式抑制动态回复和再结晶晶粒的长大，提高晶粒细化效果．建立了该工艺过程中应变速率、应变量及加热功率的数学模型，优化了紫铜板材细晶制备工艺参数，对所制得的细晶材料进行了硬度试验和显徽组织分析．结果表明，增强冷却能减小晶粒尺寸和提高细晶材料的硬度．制备出的超细晶紫铜板材布氏硬度可达HBS100，比退火紫铜的硬度约高一倍．     

退火处理对紫铜组织和机械性能影响的试验研究

研究退火处理对紫铜组织及机械性能的影响,利用X射线衍射、金相观测、硬度测量、拉伸和疲劳试验以及扫描电子显微镜观测等试验手段,对比分析了退火前后紫铜的金相组织、基本力学性能、疲劳寿命、断口显微形貌和疲劳裂纹扩展行为等。考察了表面形貌对材料试件的疲劳寿命的影响,利用带缺口的试件对疲劳裂纹扩展行为进行了观测,给出了退火前后疲劳裂纹扩展速率及疲劳寿命随表面粗糙度增大而改变的定量结果。结果表明：退火后紫铜主要衍射峰出现窄化,其内部晶粒增大;材料屈服应力、弹性模量、维氏硬度及疲劳性能显著降低。试件疲劳寿命受表面粗糙度影响的敏感性在退火后降低。