不锈钢/高铬铸铁固-液复合铸造的研究

采用固-液双金属复合铸造的方法制备不锈钢/高铬铸铁复合材料,不锈钢包覆在高温液态高铬铸铁芯部。对复合界面、高铬铸铁部分的组织和性能进行研究。结果表明:高铬铸铁和不锈钢界面处各元素相互扩散,形成良好冶金结合;靠近界面处的高铬铸铁凝固组织中的碳化物比较细小,中部共晶团中碳化物呈菊花状,边部碳化物则略带方向性;靠近界面处的高铬铸铁区域和边部区域的硬度值稍低于中部区域硬度。探讨了高铬铸铁组织发生演变和硬度变化的原因。     

Si/C对高铬铸铁初生奥氏体稳定性及碳化物的影响

通过改变高铬铸铁(Cr15)的硅含量,研究Si/C对高铬铸铁初生奥氏体及碳化物的影响。结果表明:随着Si/C增加,初生奥氏体中固溶的Si原子含量增加,C、Cr原子含量减少,奥氏体稳定性降低;初生碳化物呈生长初期易粗大而后生长受限的趋势演变;硬度值递增是由于Si原子固溶强化、碳化物含量增加及大量奥氏体转变成马氏体综合作用的结果;C、Cr原子微区富集增加,共晶碳化物形核核心及凝固温度区间先收窄再扩大的共同作用导致共晶碳化物尺寸先减小再增大。     

复合变质对过共晶高铬铸铁凝固组织的影响

采用Mg基复合变质处理的方法,探讨过共晶高铬铸铁凝固组织的变化特征。研究结果表明,经过Mg基复合变质处理后,铁水的表面张力提高,铁液得到净化,同等冷却条件下,铁液凝固时热力学过冷度增大,不仅使凝固组织中伪共晶程度明显加剧,共晶组织数量有所增加,而且显著改善碳化物形态,从而使高铬铸铁的冲击韧性有较大提高。     

钼对金属型铸造高铬铸铁组织和耐磨粒磨损的影响

以高铬铸铁为试验原料,利用光学显微镜、扫描电镜、硬度试验机和MLD-10动载磨料磨损试验机等研究不同钼含量对高铬铸铁组织及耐磨料磨损性能的影响。结果表明:Mo的加入达到细化晶粒、改变碳化物形状和分布以及提高淬透性的目的;Mo含量不同磨损量也不同;磨损的主要形式为犁沟与凸缘。     

生长速率对NiAl-43V(Dy)合金定向凝固组织的影响

用高温梯度定向凝固液态金属冷却技术(LMC,GL=310 K/cm)制备NiAl-43V-x Dy(质量分数x=0,0.05%)过共晶合金,研究定向凝固生长速率对两种成分合金固液界面形态和稳态区组织演变影响,同时对比研究微量Dy对NiAl-43V合金定向凝固组织的影响。结果表明:在6~150μm/s内两种合金固、液界面均为胞枝共存界面;两种合金凝固组织均由初生V相和共晶组织(片层V相+NiAl相)组成,随生长速率增大,合金凝固组织中枝晶析出增多,枝晶体积分数增大,共晶组织和枝晶得到细化。在NiAl-43V合金中加入质量分数为0.05%的Dy使Gibbs-Thompson系数减小,在相同生长速率下,微量Dy可使共晶层间距减小,溶质原子重新分配,枝晶尖端过冷度降低,枝晶体积分数减小,枝晶间溶质原子浓度增加使一次枝晶间距增大;微量Dy可抑制初生枝晶生长。     

凝固速率对高铬铸铁微观组织及耐腐蚀性能的影响

研究冷却速率的变化对Cr28高铬铸铁凝固组织及耐腐蚀性能的影响。结果表明,基体中固溶的Cr量和组织中碳化物相对体积含量对高铬铸铁的腐蚀速率有显著影响。快的冷却速率使高铬铸铁的组织更为均匀,偏析减小,同时也减小了奥氏体基体和碳化物之间的电极电位差,从整体上提高其耐腐蚀性能。     

凝固速率对高铬铸铁微观组织及耐腐蚀性能的影响

研究冷却速率的变化对Cr28高铬铸铁凝固组织及耐腐蚀性能的影响。结果表明,基体中固溶的Cr量和组织中碳化物相对体积含量对高铬铸铁的腐蚀速率有显著影响。快的冷却速率使高铬铸铁的组织更为均匀,偏析减小,同时也减小了奥氏体基体和碳化物之间的电极电位差,从整体上提高其耐腐蚀性能。     

稀土对高铬白口铸铁组织和性能的影响

为了改善高铬白口铸铁的韧性,加入适量稀土合金进行变质处理。结果表明,稀土能使共晶碳化物形态及分布明显改善,并使基体组织显著细化。经热处理后,稀土高铬白口铸铁的冲击韧性值稳定在８～１５Ｊ／ｃｍ２,取得了令人满意的试验结果     

V、Nb和Ta元素对高铬铸铁结晶与铸态组织的影响

<正> 高铬铸铁广泛地应用于磨料介质中工作的铸件。高铬铸铁县有很高的耐磨性,首先是由于其组织中存在有大量的含铬碳化合物。碳当量CE为4.2～4.3％的合金具有最好的耐磨性,在此种合金中,含有数量最多的分枝状共晶碳化物Cr_7C_3继续提高碳和铬的合金化时,在组织中将会出现粗大、针状的铬的一次碳化物。使其与金属基体的联系削弱,因而会急剧降低高铬铸铁的机械性能和耐磨性。此种情况阻碍了高铬铸铁依靠     

冷却速率对高铬铸铁初生奥氏体稳定性的影响

借助金相显微镜、扫描电镜分析能谱,显微硬度仪,通过改变高铬铸铁(Cr15)凝固冷却速率,研究冷速对初生奥氏体稳定性的影响。结果表明:随着冷却速率增加,共晶组织含量先增加后减少,初生奥氏体量呈先减少后增加的趋势演变;初生奥氏体中固溶的C、Cr含量增加,奥氏体的过饱和度增大,当二次碳化物未析出时,初生奥氏体稳定性增加,一旦二次碳化物析出,其稳定性降低;初生奥氏体向马氏体转变数量减少,稳定性增强;共晶奥氏体和初生奥氏体边缘部位不稳定,最先发生A→M转变。     

Cr含量对一种单晶高温合金凝固行为的影响

为获得Cr元素在新一代单晶高温合金中的作用,在真空定向凝固炉中采用螺旋选晶法制备Cr的质量分数为2%和4%的两种单晶高温合金,保持其他合金元素含量不变,用JMat Pro软件计算、光学显微镜、扫描电镜、热分析等方法研究Cr含量对单晶高温合金凝固特征和凝固组织的影响。结果表明:随着Cr含量的增加,合金的固相线、液相线降低,固溶热处理窗口变窄,而糊状区宽度增加,γ′相含量和组织不稳定性增加;合金一次枝晶间距稍有减小,共晶含量增加,合金元素的枝晶偏析程度增加;合金枝晶干、枝晶间的γ′相尺寸减小,其均匀化和立方化程度稍有增加。     

含磷铸铁干摩擦磨损特性的研究

本文以含磷0.7％灰铸铁、蠕墨铸铁和球墨铸铁为对象,研究了干摩擦磨损条件下速度及载荷对其耐磨性及摩擦系数的影响。载荷0～12.5MPa、速度0～9.94ms~(-1)条件下.增加载荷,含磷铸铁磨耗量增加;摩擦系数则先增加,而后趋于相对稳定值。速度变化时,磨损量呈抛物线关系,而摩擦系数随速度的增加而减小。作为摩阻材料,作者认为:低速低载时宜选用含磷灰铸铁,中高速时则选用蠕墨铸铁。     

高速钢铸态碳化物的研究

本文利用扫描电镜、图像分析仪系统研究了高速铜铸态碳化物的空间形态、精细结构及合金元素钨、钼、钒对共晶碳化物形态的数量的影响。结果表明:钢中增钼减钨,共晶碳化物由骨骼状的M_6~-C向层片状和棒条状的M_2C过渡,共晶碳化物总量降低,MC碳化物的数量增加。钒不仅有利于MC碳化物的形成,而且明显促使M_2C碳化物的形成,抑制M_6~-C碳化物的形成。随着钢中钒含量的增加,碳化物逐渐粗化。     

激光合成Ni65Al35掺杂钨精矿粉合金组织及性能研究

选用亚共晶Ni65Al35粉末,加入不同含量的钨精矿粉并压制成坯。利用激光引燃自蔓延烧结合成技术合成NiAl基复合材料。采用OM、XRD进行微观组织观察及结构分析,并进行硬度、耐磨性和耐蚀性能测试。结果表明:合成产物组织由针状晶和胞状晶组成;随钨精矿粉含量的增加,针状晶变得细小并逐渐转变为胞状晶;烧结合金产物物相由NiAl、Ni3Al、Ni4.22Al0.9、Ni17W3、Ni4W、Al2O3等组成。当钨精矿粉的质量分数为2%,合金硬度最高为654.7HK;耐磨性能最好,磨损率最低为0.31 mg/mm2;钨精矿粉的加入降低了烧结合金的耐蚀性能,减小了合金钝化区,钝化电位区间由1 500 mV缩短至1 100 mV。     

超声振动细化Al-Fe合金的研究

利用受控凝固和受控振动相结合的实验装置和方法,在Al-Fe合金的凝固过程中引入不同功率的超声振动,初步揭示了超声参振对Al-Fe合金熔体温场以及组织形态和抗拉性能的影响。实验表明,熔体的温场随施振功率的增加和施振时间的延长而升高,并趋于一平衡温场;超声参振可以显著细化先共晶FeAl_3相,Al-Fe合金生长的组织形态的差异主要取决于凝固速度;超声参振凝固的Al-Fe合金的热稳定性好,预计有良好的应用前景。     

梯度堆焊合金层界面组织特征及性能

在Q235A基体上采用药芯焊丝埋弧焊和自保护明弧焊方式,依次堆焊包含"20Cr2Mn12Ni Mo N韧性过渡层+Cr12W3Mn塑性缓冲层+Cr20Ti Mn Si高铬耐磨层"结构的堆焊合金。借助光学显微镜、扫描电镜、X线衍射仪和显微硬度计等研究堆焊合金层的界面组织特征及性能。结果表明,增加韧性过渡层和塑性缓冲层形成了梯度硬度结构的堆焊合金层,不仅可减小残余应力,而且抑制母材成分的稀释影响,规避网状碳化物和共晶等脆性组织形成。     

CNTs含量对Al-Zn-Mg-Cu合金的干滑动摩擦磨损的影响

通过液压和热挤压制备CNTs-Al中间纳米材料,用超声振动把中间纳米材料加入熔融铝合金铸造CNTs/Al-Zn-Mg-Cu铝基复合材料.对CNTs/Al-Zn-Mg-Cu复合材料进行摩擦磨损测试,研究CNTs含量对Al-Zn-Mg-Cu铝合金摩擦磨损性能的影响,探究其与合金显微组织和维氏硬度的关系.结果表明:CNTs的加入明显细化Al-Zn-Mg-Cu合金基体中的α-Al晶粒,显著提高合金的维氏硬度,体积分数为12％的CNTs/Al-Zn-Mg-Cu复合材料组织和性能最佳.在载荷为30 N时,随CNTs含量增加,CNTs/Al-Zn-Mg-Cu复合材料的磨损率和摩擦因数先降低再略微升高,与基体材料相比,体积分数为12％的CNTs/Al-Zn-Mg-Cu复合材料磨损率降低了44.5％,主要磨损机制由基体材料的剥层磨损转变为复合材料的磨粒磨损.     

重载冷挤压模具用LD钢热加工工艺探讨

对重载冷挤压模具用LD钢在实际生产使用中热加工出现的问题和解决方法作了工艺研究探讨。研究采用高低倍组织观察,常规力学性能测试和断口观察分析不同状态下材料的组织变化。通过对材料的冶金质量分析,证实引起重载冷挤压模具开裂的主要原因是粗大共晶碳化物。通过电渣重熔+锻造+球化退火热加工工艺有效改善材料的冶金质量,细化和减少共晶碳化物,增加模具淬火状态下的合金固溶含量,回火过程中Cr、Mo、V碳化物的稳定弥散析出,提高了模具的抗压强度和韧性。     

银基电刷材料的摩擦磨损性能研究

研究了碳-银基复合材料与铜银钒合金所组成的摩擦副的摩擦磨损过程,讨论了银基复合材料的成分和组织对摩擦磨损性能的影响,利用SEM对磨损表面进行了分析。结果表明,石墨和碳纤维均能提高复合材料电刷的磨损性能,添加的合金元素的质量分数在6%～9%之间时,电刷具有良好的耐磨性能和导电性能。     

Ni及热处理对ZA35合金阻尼性能的影响

研究合金元素Ni和热处理对ZA35合金组织和阻尼性能的影响。结果表明:0.3%Ni使ZA35合金组织细化,二次枝晶臂间距减小,热处理后出现粒状组织;ZA35合金的内耗随温度升高而增加,随测试频率升高而下降,在测试频率为1 Hz、温度为140℃,ZA35合金的内耗达到0.076;测试温度为140℃,ZA35-0.3%Ni合金阻尼较ZA35合金增加12.1%,热处理后阻尼较ZA35合金增加25.8%。