Ti6Al4V合金表面热氧化/真空扩散处理及耐磨性研究

Ti6Al4V合金经800℃、1 h和900℃、15 min热氧化后,分别进行850℃、20 h真空扩散,并将900℃、15 min热氧化+850℃、20 h真空扩散后的试样在25℃和400℃下进行磨损试验,比较真空扩散后的显微硬度分布及处理前后的磨损量,通过XRD、SEM、EDS等分析手段对氧化、氧化/扩散及磨损后的结构和形貌进行测试分析。结果表明:Ti6Al4V合金经热氧化后,表面形成钛氧化物,再经真空扩散后,TiO2发生了分解,在表层和基体间形成了氧扩散层,增加了两者间的结合力,产生了硬化效应,同时形成一定数量的Al3Ti,在不同温度和载荷下,磨损量均比未处理试样的小;经900℃、15 min热氧化+850℃、20 h真空扩散后的Ti6Al4V合金,耐磨性可得以显著提高。     

7075铝合金干滑动磨损行为的研究

采用销盘式磨损试验机对7075铝合金在不同温度和载荷条件下进行干滑动磨损试验,研究了铝合金的磨损行为和磨损机制。试验结果表明：7075铝合金随载荷增加存在从轻微磨损到严重磨损的转变,转变临界载荷随温度升高而减小。低载时的磨损机理主要为磨粒磨损和氧化轻微磨损,高载时为热软化磨损和粘着磨损。研究发现,低载荷(25N)下,磨损量随温度升高而减小。7075铝合金的耐磨性取决于基体强度和MML层厚度。     

铸铁表面原位合成TiC/Al3Ti复合材料

对Al-Ti-C体系进行热力学分析,在氩气保护下进行热爆反应试验.采用铸造反应合成技术在铸铁表面原位合成TiC/Al3Ti复合材料.研究热爆产物及表面复合材料的物相、组织和界面形貌,并对其形成机理进行探讨.结果表明:采用热爆工艺使Al-Ti-C体系发生反应,生成纯净的TiC/Al3Ti复合产物.在熔融铁液作用下,Al-Ti-C体系反应完全,制备出纯净的TiC颗粒增强金属间化合物基表面复合材料.表面复合材料组织致密,与铁基体界面为良好的冶金结合.当TiC含量较少时,颗粒呈条状;随着TiC含量的提高,颗粒尺寸逐渐减小,由长条状向粒状及细粒状转化.     

接地网接地引下线腐蚀故障的分区诊断方法

为了准确地估计接地引下线的腐蚀状况,基于分层约简模型将接地网分解为若干分区,并提出一种接地引下线电阻分区测试与诊断方法。对于每个分区,首先在该分区之外选择足够多的激励位置并分别进行面向公共节点的测试,根据测试结果确定出该分区内各条本征支路电导的比例系数。然后,将激励源的一端分别与各条非公共节点相连,并分别补充1组面向公共节点的测试,就可以分别诊断出各条非公共节点接地引下线的电阻。证明了公共节点的接地引下线电阻无法通过面向该公共节点的测试诊断得到,并提出了一种换区求解法解决了公共节点的接地引下线诊断问题。在一个60支路的实验接地网上进行的实验验证结果表明:提出的方法是可行的并且具有较高的诊断精度。     

基于网络拓扑分层约简的接地网腐蚀故障诊断

为了更有效地利用接地网故障诊断结果,提出了一种基于网络拓扑变换的接地网分层约简方法。将接地网分为准元版块、元版块、元网络、可及接地网和本征接地网等层次。将支路分为明晰和不确定两类,明晰支路的电阻可以唯一确定,而不确定支路的电阻不能准确获得。提出了支路明晰与不确定的判别方法,论述了一种从本征接地网开始,逐层上溯确定各个层次的明晰支路电阻的方法。建议了一种确定不确定支路电阻最优解和可能取值范围的方法。以一个60支路的实验接地网为例进行了验证,故障诊断结果表明提出方法的正确性和可行性。     

莱氏体型高铬模具钢锻前碳化物形态改善的研究

对传统莱氏体型高铬模具钢进行变质处理,使其在锻前的加热过程中网状共晶碳化物得到粒化。试验结果表明：在锻前１１００～１１３０℃下加热,不同截面尺寸的高铬钢均可获得良好的粒化组织;与同截面尺寸的锻钢件相比,具有更好的碳化物形态;碳、铬含量降低及截面尺寸的减少均有助于碳化物形态的进一步改善     

煤矿带式输送机传动滚筒的受力分析

为进一步分析煤矿带式输送机传动滚筒的受力情况及可能的优化路径,基于有限元分析的理念和方法,首先应用SolidWorks软件,对带式输送机的传动滚筒进行建模。其次应用ANSYS有限元分析软件,分析该煤矿带式输送机传动滚筒的受力情况,得到包括应力、位移、固有频率和振型等仿真分析结果。最后,结合仿真分析结果,对煤矿带式输送机的传动滚筒进行尺寸优化。结果显示,其能够在满足强度和刚度要求的前提下实现一定的减重,对该传动滚筒后期综合性能的提升具有一定作用。     

TC11合金表面MLG/Fe2O3纳米颗粒摩擦层的稳定性

使用MPX-2000型摩擦磨损实验机对TC11合金在不同载荷和纳米润滑材料条件下进行摩擦磨损实验。使用SEM、EDS、XRD等手段对其磨损表面和剖面的形貌、成分、结构进行了对比观察和分析。结果表明:将不同种类的纳米材料添加到摩擦副的滑动界面,在TC11合金磨损表面均能形成纳米颗粒摩擦层,摩擦层的稳定性取决于其组成和各组分的含量。只含MLG的摩擦层因承载能力差而具有较低的稳定性,极易破坏。只含Fe2O3的摩擦层在低载时稳定性较高,能减少磨损但是不能降低摩擦。同时含MLG和Fe2O3的双层摩擦层兼具良好的润滑性和承载能力,稳定性强,使TC11合金的摩擦磨损性能显著提高。添加富Fe2O3纳米复合材料的双层MLG/Fe2O3纳米颗粒摩擦层具有更高的稳定性,能更有效地提高钛合金的摩擦学性能。     

V/C对铸造热作模具钢热疲劳性能的影响

采用自约束热疲劳试验方法,研究了不同V/C对铸造热作模具钢热疲劳性能的影响,并对比研究了铸造热作模具钢和H13钢的热疲劳性能。结果表明,铸造热作模具钢的热疲劳属高周热疲劳,其热疲劳性能取决于钢的热强性和热稳定性。随着V/C增加,热疲劳抗力先增后减,当V/C比为3.0时,组织中析出了细小弥散的VC,改善了钢的热强性和热稳定性,热疲劳抗力最高。铸造热作模具钢的热疲劳性能明显高于H13钢。     

铸钢表面复合涂层的微观组织分析

通过铸造反应合成技术在铸钢表面形成Tic／Ni3Al复合涂层，采用扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）研究了复合涂层及界面的微观组织形貌。结果表明：TiC含量明显影响表面复合涂层及界面微观形貌。复合涂层的微观组织为1～3μm的TiC颗粒呈球形镶嵌在Ni3Al基体上，随着TiC含量的提高，颗粒尺寸略有长大、分布更均匀、涂层更致密，且涂层与钢基体界面为良好的冶金结合。在TiC含量〈25％时，表面复合涂层组织不致密，涂层与钢基体界面处存在较多的裂纹和孔洞。