低合金高强钢极地环境加速腐蚀试验谱编制与研究

针对低合金高强钢在极地低温环境下的腐蚀演化行为与寿命预测需求,开展极地环境加速试验环境谱及加速腐蚀试验方法研究,为探究低合金钢在低温、冻-融循环服役环境下的耐蚀性及腐蚀机理提供技术手段。根据中山站大气环境数据建立极地自然环境谱,将南极环境分为潮湿空气、冻融循环、低温冰冻3个阶段。利用大气腐蚀传感器,采用电化学工作站监测电偶电流变化,计算当量折算系数。通过盐雾-冻融-冰冻耦合加速腐蚀试验完成对南极腐蚀环境的仿真过程,为低温环境谱的编制提供方法及依据,编制的极地环境加速腐蚀试验环境谱与室外环境腐蚀具有较好的相关性。     

等离子熔覆ZrB_2-ZrC/Fe复合涂层组织及耐磨性

采用等离子熔覆技术,以Zr、Fe、B_4C混合粉末为原料,在Q235低碳钢表面原位反应合成了ZrB_2和ZrC增强的Fe基复合涂层,分析了ZrB_2-ZrC/Fe涂层的物相组成和组织结构,并进行了硬度、耐磨性对比试验,探讨了物相和组织结构的形成过程及磨损机制。结果表明:涂层主要物相为ZrB_2、α-Fe、ZrC、Fe_2B和Fe_3C,其中ZrB_2呈现针棒状、花瓣状,ZrC呈现规则的颗粒状;随着原始粉末中(Zr+B_4C)含量的增加,增强相ZrB_2和ZrC含量增多,尺寸变大,ZrB_2-ZrC/Fe涂层与Q235钢基体之间结合紧密,呈冶金结合;与Q235钢基体相比,ZrB_2-ZrC/Fe涂层耐磨性显著提高,最高可达基体的5.45倍,ZrB_2-ZrC/Fe涂层的磨损方式以磨粒磨损为主,断裂方式以穿晶断裂为主。     

等离子原位合成Ni-Al金属间化合物涂层的组织与性能研究

利用等离子激发原位反应在碳钢表面合成了Ni-A1金属问化合物涂层。借助金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和显微硬度计对涂层的组织和性能进行了研究。结果表明：当Ni和Al的质量百分比为4：1时，涂层与基体呈冶金结合，无裂纹和气孔等缺陷；涂层的主要组成相为NiAl和NiAl；涂层组织为细密的树枝晶；涂层的硬度高于基体，硬度可达630HV；涂层耐蚀性能良好。     

汽车发动机缸体灰铸铁等离子相变硬化组织及性能分析

采用等离子相变硬化设备对汽车发动机缸体灰铸铁进行了表面相变硬化处理，分析了处理后铸铁的显微组织和硬度特征。结果表明，相变硬化处理后的灰铸铁分三个区，即熔化区、固态相变区和热影响区，熔凝层的组织是细小的莱氏体。处理后的表面硬度有显著提高，并明显提高了发动机缸体的耐磨性和使用寿命。     

高熵合金涂层研究进展

制备各类涂层对材料表面进行强化是提高材料服役性能的重要途径,可根据服役环境要求,在不影响基体性能的前提下,通过调控工艺改变涂层成分、组织结构,从而改善其性能,延长部件的使用寿命.高熵合金及其涂层是近年来材料领域的研究热点,具有优异的强度、韧性、耐蚀性、耐磨性等特点,在表面工程领域的应用发展迅速.通过设计不同体系的高熵合...     

脉冲电沉积对低温气体渗氮及耐蚀性能的影响

利用脉冲电沉积(PED)预处理,在纯铁和45钢表面形成由厚度50 nm左右的片状结构组成的含Cr、Ni预处理层,然后再在480℃进行9 h气体渗氮。采用扫描电镜(SEM)和电子探针(EPMA)对预处理层和氮化层的表面形貌和成分进行表征,采用X射线衍射(XRD)对氮化层进行物相分析,结果表明:通过脉冲电沉积预处理,纯铁和45钢都实现了低温、快速气体渗氮。通过硬度测量及电化学方法测试表明,脉冲电沉积预处理不仅提高了气体渗氮后纯铁及45钢表面硬度,改善了脆性,引入的Cr、Ni元素及Ni-Cr-Fe合金层还提高了氮化层的耐蚀性能。     

海洋耐蚀耐磨涂层研究进展

海工装备服役过程中关键件处于腐蚀-磨损交互作用的复杂环境,致使其表面损伤严重,影响设备运行的可靠性和安全性。对工件表面进行强化形成结合牢固的防护涂层,是解决这一难题的有效途径。本论文综述了近几年来海洋环境耐磨与耐蚀涂层材料与制备技术、力-电耦合损伤机制、损伤评价方法等方面的研究进展,以及高通量技术等新手段的运用。总结了有关调控涂层组织和性能、改善残余应力、延长服役寿命等方向的发展趋势,并展望了海洋耐蚀耐磨技术未来发展方向。     

La1-xSrxCo1-yFeyO3材料制备及结构分析

以溶胶-凝胶法制备La1-xSrxCo1-yFeyO3粉体,对粉体在不同温度热处理后的晶体结构进行XRD表征,详细研究粉体的成分组成以及发生的结构转变.结果表明,凝胶前驱体粉体颗粒比表面增大有利于钙钛矿结构晶相形成;合成粉体受前驱体比表面程度影响形成两种具有不同空间群钙钛矿结构晶相,并且各晶相元素化学计量比不相同,两相体系较稳定.     

燃烧合成法制备TiB2-Al2O3复相陶瓷的组织结构及形成过程分析

采用自蔓延燃烧合成法在室温下的空气中制备出了TiB2-Al2O3复相陶瓷,通过X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析表明,合成的产物纯净,无中间相,TiB2的形貌为规则的块状,晶粒细小,平均尺寸为(2～5 μm),弥散的分布在晶粒较大的Al2O3(40～50 μm)四周,而Al2O3的形状不是很规则.该反应不同于一般的元素直接合成,而是由熔化-还原-化合组成的三步反应过程构成.     

55CrMo钢感应淬火工艺的数值模拟及工艺优化

借助工艺实验和数值模拟技术,优化了55Cr Mo钢精密滚珠丝杠感应加热及冷却工艺参数,改善了丝杠感应淬火后的淬硬层分布。构建了丝杠单感应圈加热的有限元模型,通过数值模拟得到了单感应圈加热时沟道区域的温度曲线。数值模拟结果表明:沟道区域的温度场分布不合理是导致淬硬层分布不合理的主要原因。针对单感应圈感应淬火工艺的不足,提出了双感应圈加热工艺。数值模拟结果表明,采用双感应圈加热工艺、喷水冷却带宽度为40 mm时,可保证丝杠沟道顶部的淬硬层深度约为6.2 mm,沟道底部的淬硬层深度约为3.0 mm。工艺实验结果表明,丝杠沟道区域的淬硬层分布得到较大的改善,数值模拟结果与工艺实验结果吻合得较好。