离子镀表面强化技术推出

中国科学院京区老科技工作者协会推出了离子镀表面强化技术。它可广泛应用于强化膜、功能膜、耐蚀及装饰膜的制备,特别是用于工、模具领域。 离子镀表面强化是利用低压放电技术,使沉积物离子化并轰击沉积达到金属表面,提高其表面强度的。经该工艺技术进行表面强化处理的齿轮刀具、钻头等工模具的使用寿命可提高数倍至数十倍。如,钻头寿命提高４０倍,锰钢寿命提高８０倍,冲头寿命提高３０倍,丝锥寿命提高２０倍,铣刀寿命提高１０倍,滚刀寿命提高３～５倍,插齿刀寿命提高６倍以上。离子镀表面强化技术推出@胡正隆     

涂层前钢铁件的预处理

<正> 为了提高涂层在钢铁制件表面上的附着力,通常情况下,对钢铁制件表面进行预处理。常用的预处理方法是除油、除锈、干燥等。根据不同钢铁制件的原始表面状况,以及对被涂复件的不同要求,采用的前处理方法也有所不同和侧重。目前使用的除锈方法有3种:(1)手工除锈,(2)机械除     

机器零件和工具材料表面强化工艺的发展前景

由于近90％的机器零件和工具在服役过程中因磨损腐蚀和疲劳扩展的结果使材料表面被破坏,所以迫切需要对它们进行表面强化处理。 应用各种表面强化方法来保证提高零件的使用寿命。使抗疲劳性能提高到原来的2—4倍,耐磨性和耐腐蚀性提高到2—10倍或更高。     

柔性钛电极电火花表面强化模具钢Cr12试验研究

介绍了利用柔性钛电极对模具钢Cr12表面进行电火花表面强化的方法及特点,测试了强化层显微硬度、表面粗糙度值,分析了强化层微观形貌、强化层成分及放电波形等.结果表明:经电火花表面强化的模具钢Cr12表面相对于基体硬度提高1.5倍以上.EDS图像显示钛及其氧化物沉积扩散到试件表面,形成均匀强化膜,强化表面能保持较低的表面粗...     

膨胀石膏电镀制模工艺

膨胀石膏模,很早在电讯仪表、医疗器材、日用五金的砂型、陶型模具中应用,但因强度、硬度及耐腐性能不佳,而使其应用有局限性。我们通过探讨,在石膏表面进行电镀加工,使石膏表面覆盖一层金属层,其硬度、强度、耐腐性能都比原来提高了十几倍。表面光洁度由Ra=1.6μm提高到Ra=0.2μm,解决了材料本身的沉水、防水、防毁色、耐酸等一系列问题。实验表明,膨胀石膏可自行弥补塑料等制件的收缩量,最大的可达3％。可确保制件的尺寸精度,缩短生产周期和降低成本。在小批量试制产品内模具制造中具有实用价     

TC17钛合金激光冲击强化实验研究

目的探索更为高效的激光冲击强化方式,提高TC17钛合金板片的疲劳寿命。方法先采用设备4个光路对TC17钛合金板片进行强化,强化试验结束后,应用LXRD-X射线应力分析仪测定其表面残余应力,再对板片进行表面粗糙度测试。选取新的板片进行应力分布测试,确定TC17钛合金板片在一阶弯曲振型下的应力水平,然后在该应力水平下对经冲击强化和未经冲击强化的板片进行疲劳对比试验。结果板片表面产生了残余压应力层,在相同激光能量下,椭圆形光斑强化区域的残余应力大约是方形光斑强化区域的1.33倍,且椭圆形区域各点残余应力数值相差更小。强化区域的表面粗糙度为0.25~0.34 mm,未强化区域的表面粗糙度为0.13~0.16 mm。疲劳试验时,未经激光冲击强化的板片均在6~11 min内发生断裂,而经激光强化后的4块板片中,1块未断裂,另外3块分别在59、381、709 min断裂。结论激光冲击强化对材料性能起到了强化作用,且椭圆形光斑的强化优于方形光斑。强化后,板片的表面粗糙度增加了1倍,疲劳寿命提高了52倍。     

外板件修边掉渣解决方案

以发动机罩外板设计为例,提供了一种解决外板件修边过程中产生料渣而影响制件表表面品质质问题的解决方案,以达到提高制件表表面品质质尤其是外板件表表面品质质之目的。     

圆筒形件冲压模卸料刮口尺寸选取的分析

圆筒形件冲压模卸料刮口尺寸,传统方法按照"刮口直径等于制件口部内径"原则选取易刮伤制件表面.本文选取制件口部外径作为刮口直径,采用几何关系论证方法,对圆形及椭圆形刮口的有效作用区进行计算.经分析和生产实际验证表明,选用圆形刮口形状,选取刮口口部尺寸等于制件口部外径尺寸,且适当增加滑动间隙,能有效消除制件外表面刮伤.     

TD覆层处理技术在解决冲压件拉毛中的应用

汽车冲压件在成形过程中很容易出现表面的拉伤问题,如继续生产,模具的表面也会出现拉伤,生产出的制件易造成制件报废或返工返修,即增加单件的成本又增加了模具维护的成本.通常解决问题的方法是停机对模具表面进行修磨、抛光,但容易造成模具凸凹模间隙变大,产品品质降低.因此就如何解决制件拉伤问题问题展开了系统的分析,重点对其中一个解决方法-模具表面TD覆层处理进行详细说明.     

5052铝合金薄板数控渐进成形制件表面质量分析

为研究影响5052铝合金薄板数控渐进成形制件表面质量的因素,分别制备了成形角为60°的圆锥台件、成形角为45°的圆锥台件和成形角为45°的方锥台件。首先在金相显微镜下对试样表面进行观察,然后使用三维表面轮廓仪对试样表面进行定量测量;基于小波分析对测量数据进行预处理,提取试样表面的粗糙度成分;采用功率谱和表面三维表征参数分析影响表面质量的因素。研究发现,由于受到成形工具的碾压和拖动的影响,渐进成形制件表面的磨粒磨损、划痕现象比较严重;成形角是影响制件表面质量的重要因素,成形角越小,制件表面粗糙度越大;几何形状对制件表面粗糙度没有显著影响;功率谱和表面的三维表征参数能很好的表征渐进成形制件表面质量。     

硼氮碳复合渗提高注射模寿命的研究

采用硼氮碳复合渗工艺对注射模表面进行强化。结果表明，该工艺完全适用于注射模的表面强化，模具寿命提高一倍以上，具有显著的经济效益。     

提高快速成型制件精度方法研究

提高快速成型制件质量是快速成型技术研究的热点.快速成型制件的的误差分为尺寸误差、形状误差和表面粗糙度.在熔融堆积成形制造中,形状误差有翘曲变形、台阶效应等形式.产生误差的原因有原理性误差、材料收缩引起的误差、工艺参数引起的误差及设备误差等.分析了各种快速成型制件误差产生的原因,提出减小误差的方法.     

一种基于冲压模具的制件防呆装置设计

设计了一种用于冲压生产的制件防呆装置,该装置通过使用红外线反射光纤传感器,在不直接接触制件的情况下,利用冲压制件正放和反放时孔的位置不同或制件正反表面粗糙度的不同而产生对红外光反射强度的差异,得到不同的光信号反馈值来控制冲床的运行与否,并以此来判断制件是否放反。该制件防呆装置适用性强,装配简单、操作方便,基本解决了传统防呆装置的设计困难、操作不便与制件接触时导致制件变形、划伤等缺陷。在冲压模具中使用该装置后未出现因制件放反而产生的废品,生产效率提高了15%左右。     

拉伸加工的润滑

在拉伸过程中,金属材料与模具表面直接接触,且表面相互间的压力很大,材料在凹模表面滑动时,产生很大的摩擦。摩擦力增加了拉伸所需要的力和制件侧壁内的拉应力,因而对拉伸过程不利,易使制件破裂,造成废品。另外,材料与凹模的的摩擦还降低了模具的寿命和容易划伤制件表面。使用润滑剂后,可在材     

超声滚压工艺对镍基单晶高温合金DD6表面完整性和疲劳寿命的影响

目的 改善长期服役于高温高压环境的镍基单晶高温合金DD6材料的表面完整性,提高其使用寿命。方法 采用超声滚压表面强化工艺(Ultrasonic Rolling Process,USRP)对镍基单晶高温合金DD6试样进行表面强化,用正交试验法对三因素三水平的试样组进行试验,使用三维形貌仪、显微硬度仪、XRD射线衍射仪和MTS万能疲劳试验机探究静压力、进给速度和加工遍数等超声滚压参数对镍基单晶合金表面完整性和疲劳寿命的影响规律。结果 对于镍基单晶材料,超声滚压强化工艺能有效降低其表面粗糙度,提高表面显微硬度,并在材料内部引入一定的残余应力,并提升疲劳寿命。经USRP处理后,不同晶体取向的材料能够取得的最佳表面增益效果为,表面硬度从465HV提高到679.2HV,表面粗糙度从0.703 μm降低至0.253 μm,表面引入了约为782 MPa的残余压应力。不同晶向材料的疲劳寿命提升表现为,应力水平为742.4 MPa时,疲劳寿命提升1.3倍;应力水平为649.6 MPa时,疲劳寿命提升1.5倍。结论 超声滚压工艺能够有效降低DD6材料的表面粗糙度、提高表面显微硬度,并在表面引入一定的残余应力,疲劳断裂模式主要为沿{110}面的滑移断裂。在低于742.4 MPa的应力加载时,超声滚压强化可以明显提高DD6材料在高温下的疲劳寿命。     

激光淬火对回转轴残余应力影响的研究

通过激光淬火对35CrMo合金结构钢回转轴截面突变处进行局部强化,利用金相显微镜观察激光强化后表面的显微组织,采用X射线衍射法测量激光淬火后表面的残余应力及其分布状态。研究结果表明:经激光表面淬火处理后,回转轴表面组织由索氏体变为细小的马氏体,晶粒更加细化,组织分布较均匀。平行于激光扫描方向的表面残余压应力是未处理试样的2倍,垂直于激光扫描方向的表面残余压应力是原来的1.8倍,激光淬火后表面残余压应力是未处理前的1.9倍。由此可见,激光淬火能明显增大回转轴表面的残余压应力,有利于提高轴的疲劳性能,提高硬度。     

模芯钴含量对仿荷叶PDMS制件表面疏水性的影响

目的在采用电铸镍钴合金提高模芯硬度的基础上,研究模芯钴含量对仿荷叶PDMS制件表面质量与疏水性的影响,探明镍钴合金模芯用于模板法制备仿荷叶超疏水表面的可行性。方法采用电铸-聚二甲基硅氧烷(PDMS)二次复制模板法先后制备荷叶母模、镍钴合金电铸模芯与仿荷叶疏水表面PDMS制件。采用数字式显微硬度仪、超景深三维显微镜、Image-Pro Plus图像处理软件、激光共聚焦显微镜等分析模芯钴含量对模芯硬度与PDMS制件表面微结构、粗糙度及疏水性的影响。最后采用接触角测量仪进一步测量与分析PDMS制件表面的疏水性能。结果当镍钴合金模芯钴含量(质量分数计)达到22.4%以上时,模芯硬度较纯镍模芯由244.1HV提升至450HV以上。当模芯钴含量从0增加到51.5%时,仿荷叶PDMS制件表面微结构深宽比先从2.12减小至1.72,再增加至2.38;微结构面积占比从19.15%减小至15.03%;表面粗糙度Ra值从59.01μm增加至74.93μm;静态接触角从166.22°线性减小至149°左右,疏水性降低。结论相比微结构深宽比与面积占比,表面粗糙度对PDMS制件疏水性的影响占主导作用。镍钴合金模芯硬度显著提高的同时,随钴含量的增大,仿荷叶PDMS制件的静态接触角从166.22°减小至149°左右,但仍具有良好的疏水性。     

热锻模表面喷丸及多元氮碳共渗复合强化工艺

分别采用喷丸处理、多元氮碳共渗及喷丸+多元氮碳共渗复合强化处理三种方法对5CrNiMo钢试样及其热锻模具进行了表面处理,采用金相显微镜、显微硬度测试仪以及高速往复微摩擦试验机等对5CrNiMo钢试样的强化层组织、显微硬度以及摩擦磨损性能进行了对比分析。结果表明,喷丸加多元氮碳共渗复合强化处理得到的渗氮白亮层的平均厚度比只经多元氮碳共渗的增加了一倍,渗层深度增加2倍,工件表面显微硬度也提高了85 HV0.5左右,同时其摩擦磨损性能也得到了显著改善。通过模具现场使用表明,采用喷丸加渗氮复合表面强化的热锻模具的使用寿命比没经喷丸预处理的提高了29%,复合处理效果显著。     

热成形制件缺陷问题的解决方案

热成形模实际生产过程中成形的制件容易出现缺陷问题,分析了制件缺陷的产生机理,从镶件材质选择和镶件表面处理2个方面找到了合理的解决方案,为热成形制件的缺陷问题提供了解决思路及方法。     

烟梗粉碎机锤片的表面耐磨喷焊强化

在烟梗粉碎机锤片失效分析的基础上,对其易磨损部位进行了火焰喷焊镍基自熔性合金的表面强化处理。工业生产应用表明,局部表面强化后的锤片与原65Mn钢经常规热处理的锤片相比,使用寿命可提高4倍以上。