用低碳—Si—Mn—V系热轧双相钢棒材生产高强度紧固件的研究

本文对低碳—Si—Mn—V 系热轧双相钢经冷变形强化代替中碳钢经热处理强化生产高强度紧固件进行了研究.试验结果指出,采用1200℃加热,1150℃初轧,900～950℃终轧后空冷可得到 F+M 及 B 双相组织,第二相的体积分数约占15～20%,热轧态σ_b>550Mp_a, ψ >64%,δ为26—37%.经29～33%的冷拨变形σ_b 可达800～1100Mp_a,ψ >61%,δ>10%.该钢在热轧态可直接冷镦10级螺母;经适当冷拨强化后可生产8.8级螺栓和螺柱.     

高速钢电磁脉冲磁场回火新工艺

利用我们自行研制的高效、中场强的脉冲磁场热处理设备对 W_6Mo_3Cr_4V_2常用高速钢的磁场回火进行系统地研究,发现电磁脉冲磁场可使高速钢的回火次数和回火周期显著减少,组织和性能得到改善.进而优选出最佳脉冲磁场回火工艺为560℃×45分×2次.采用此工艺可使高速钢工具的硬度,红硬性,抗弯强度和冲击韧性较常规560℃×1h×3—4次回火的工具有不同程度的提高.经实际生产考核,可使高速钢制中心钻,小丝锥和冲模寿命提高40%～140%.     

淬火高速钢重复加热转变中奥氏体的再结晶行为及萘状断口的形成和消除

本文研究了W6Mo5Cr4V_2高速钢萘状断口的形成过程。萘状断口粗大奥氏体晶粒的形成是一个由畸变能而不是晶界能驱动的,受二次加热时析出弥散碳化物的“回溶”所控制不均匀再结晶过程。另外,我们还研究出了一种预防和消除萘状断口新工艺,实验证明,经45分钟的“稳定化处理”可以预防重复加热时萘状断口的形成。经95分钟的“稳定化处理”可以消除萘状断口,从而挽救了因萘状断口而报废的工具,并使抗弯强度和冲击韧性有不同程度的提高。     

等离子喷涂用纳米Al2O3/TiO2团聚粉体的制备

采用喷雾造粒技术制备出纳米Al2O3/TiO2团聚粉体,使用高温电炉通过三种不同制度进行了烧结;测定了其松装密度与流动性,用X射线衍射方法分析了其相组成,用扫描电镜分析了团聚粉体的形貌,并进行了等离子喷涂试验.结果表明:两步烧结法所得纳米团聚粉体的致密度与结合强度高,适于等离子喷涂,可以获得高质量的纳米涂层.     

等离子喷涂自反应合成陶瓷/金属复合涂层的形成机理

用Fe2O3粉、Al粉和粘结剂制备了Fe2O3-Al复合粉。等离子喷涂自制的复合粉，使其在焰流内部发生反应，在喷涂基材上形成以Al2O3陶瓷为基体，以Fe金属为第二相的陶瓷／金属复合涂层。这种工艺成功地把等离子喷涂技术和自蔓延技术结合在一起。分析了复合粉和陶瓷／金属复合涂层以及反应过程中复合粉的微观结构，研究了等离子喷涂自反应复合粉的反应过程和陶瓷／金属复合涂层的形成机理。     

喷涂参数对Al2O3-13wt% TiO2纳米涂层组织和性能的影响

研究了等离子喷涂特征参数(CPSP)对Al2O3-13wt%TiO2纳米涂层相组成、微观组织和性能的影响.结果表明,纳米涂层含有αAl2O3、γ-Al2O3和金红石结构TiO2,其微观组织由全熔柱状晶区域和纳米结构的部分熔化区域组成.部分熔化区形貌与CPSP有关,低CPSP时主要为球状和部分条状,高CPSP条件下基本上都是不规则条状或块状.随CPSP增加,纳米涂层的结构缺陷减少,致密度提高.不同CPSP获得的纳米涂层的显微硬度和韧性均高于传统涂层,但CPSP过低或过高时,涂层中结构缺陷或结晶相较多,导致硬度和韧性降低.纳米涂层的耐磨性也随CPSP的变化而改变,并与涂层的组织、硬度和韧性的变化相对应.     

纳米Al_2O_3/TiO_2团聚粉体烧结中的晶粒生长行为

选用商用纳米Al2O3与TiO2粉末,经混合制浆并通过喷雾造粒技术将其重构成大颗粒纳米Al2O3-13%TiO2团聚粉体,采用不同加热温度进行烧结,制备了用于热喷涂的纳米喂料。通过XRD、SEM检测和松装密度测定,研究其相结构、显微结构和纳米晶粒变化,由此分析了纳米团聚粉体烧结过程中纳米晶粒生长和致密化行为,并建立了晶粒生长模型。结果表明,适用于热喷涂的纳米团聚粉体的烧结温度应控制在1100℃以下。     

反应等离子喷涂合成Fe-FeAl2O4-Al2O3复合涂层的研究

利用机械团聚法制备了适合等离子喷涂的Fe2O3／Al复合粉体，将此粉体送入等离子焰流，通过复合粉的自反应制备含有Fe、Al2O3和FeAl2O4的复合陶瓷涂层。利用扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）和透射电镜（TEM）等检测手段对反应等离子制备的复合涂层进行了研究。结果表明：涂层具有以层状陶瓷为骨架，球形金属为弥散相的组织，反应生成涂层的过程是分步进行的，由于反应生成的部分纳米颗粒以及金属的存在，使得涂层的耐磨性和韧性比普通Al2O3涂层有了较大的提高，尤其在高载荷作用下，复合涂层的耐磨性比普通Al2O3提高近两倍。     

反应等离子喷涂TiN涂层热处理后力学性能研究

用反应等离子喷涂方法制备了厚度约为500μm的TiN陶瓷涂层,而后对其进行在不同温度,时间,保护气氛下的退火处理,并对涂层的硬度,断裂韧性及残余应力进行了测量。借助SEM对涂层形貌进行了表征,采用XRD测量涂层的残余应力。结果表明:在大气中600℃退火后,涂层硬度最高。而在Ar800℃处理后,涂层韧性有了明显的改善。涂层残余应力为压应力,并且涂层内的残余应力随着热处理温度的升高而增大。     

WC/Ni60等离子喷涂层的耐磨粒磨损特性研究

对Ni60和不同含量的WC Ni60复合材料的等离子喷涂层进行了磨粒磨损试验，结果表明：WC Ni60涂层比Ni60涂层有较高的耐磨粒磨损性能，其中25％WC Ni60涂层试样的耐磨粒磨损性能最好。几种涂层的磨粒磨损机理均为显微切削。