聚氨酯基复合材料涂覆砂浆泵护板的应用研究

在Al2O3颗粒增强聚氨酯基复合材料耐磨性的研究基础上,采用具有最佳耐磨性的复合材料配方,进行了砂浆泵护板涂覆及产品实用性研究。经过企业在实际工况下的试用,涂覆复合材料的砂浆泵护板使用寿命达到现有高铬铸铁产品的3倍,而成本只提高了1.24倍。     

电子束冷床熔铸大规格TA1纯钛扁锭的多道次降温热变形行为研究

针对电子束冷床(EB)熔铸的8 000 mm×1 570 mm×200 mm规格TA1纯钛扁锭，沿轧制方向取样后利用Gleeble-3500热模拟试验机在不同变形参数下进行总变形量75%的多道次降温热压缩实验，研究了不同部位铸态扁锭的多道次压缩热变形行为、微观组织及其细化机理.结果表明：随着道次变形温度从890℃降低到850℃,变形量从13%提高到17%,流变应力呈阶梯升高而道次间软化率逐渐降低；多道次热压缩后，铸态粗大的等轴晶和柱状晶由于发生动态回复与再结晶及静态软化现象，破碎细化成较为细小均匀的等轴α相，平均晶粒尺寸由3.5 cm降至21μm,铸锭不同部位微观组织显示出相似的变化规律；综合分析，EB炉熔铸的TA1纯钛扁锭在相变点以上开始塑性变形并在α相区完成大部分变形，能够提高动态再结晶过程中的形核率，有利于细化热轧组织.     

Y基重稀土变质剂的加入量对ZGMn13组织和力学性能的影响

用Y基重稀土对ZGMn13进行变质处理,研究不同稀土加入量对高锰钢组织和力学性能的影响。结果表明,随着稀土加入量的增加,奥氏体晶粒尺寸先减小再增大,而抗拉强度和冲击韧度呈先增大后减小的趋势。当稀土加入量为0.3%时(残余量为0.023%),奥氏体晶粒尺寸最小(109.88μm),抗拉强度和冲击韧度最大(分别为200.64MPa,1088.11kJ/m2)。变质机理研究表明,稀土加入量较少时,引入的稀土氧化物等高熔点非均质形核的核心较少,对晶粒的细化和力学性能的改善效果不明显。过多的加入量又会毒化形核核心,使晶粒长大,同时在晶界和晶界附近析出连续分布的第二相,使力学性能变差。     

基体对WC颗粒在铁基复合材料中溶解的影响

通过差热分析、X衍射、光学显微镜、扫描电镜和能谱分析等测试方法,研究了碳化钨颗粒在不同基体中的溶解现象,重点探讨了基体中C和Cr的含量对碳化钨颗粒溶解程度的影响规律。研究结果表明,当系统最高温度为1450℃时,WC颗粒在HT300和（HT300＋高碳铬铁）混合粉末构成的基体中有明显被溶解的痕迹,而在HT300基体中被溶解的较轻,溶解开始温度分别为1281℃和1201℃。从基体成分对碳化钨颗粒溶解的影响研究得出：基体中C含量的增加将会抑制碳化钨颗粒在基体中溶解,而Cr含量的增加可以促进WC颗粒的溶解。     

控制冷却获得贝氏体／马氏体耐磨钢

以硅、锰为主要合金化元素，采用控制冷却技术，将铸件快速冷却至贝氏体中温转变区，终止喷射冷却，采用相应保温措施，利用铸件余热，创造类似等温淬火的外部条件，以完成贝氏体转变，其组织为贝氏体、马氏体复相组织。这种钢硬度高（ＨＲＣ＞５０）、韧性好（αｋ＞２０Ｊ／ｃｍ２），适生产衬板、锤头等耐磨铸件     

铸造铅锭模材料的表面失效机理

为了提高铅锭模的服役寿命,采用模拟铅锭铸造实际工况的方法,对铸渗法制备的石英/灰铸铁基表面复合材料和灰铸铁基材进行了模拟试验.通过SEM、EDS等手段对试验后的试样微观形貌、元素组成进行了分析,重点讨论了试样表面层的失效机理.结果表明:复合材料的失效是由于其自身存在铸造缺陷,在复合层/基材、石英/基体的界面热应力作用下,裂纹萌生,同时,铅液、冷却水、空气的渗入促进裂纹的萌生与扩展；灰铸铁的失效是由于在应力和氧化的协同作用下,表面层内石墨尖端萌生裂纹,并逐渐扩展,造成表层剥落.因此,在铅锭模工况下,造成复合材料失效的因素更多,估计其使用寿命不及灰铸铁基材.这为铅锭模具材料的发展指明了新的方向.     

激光熔覆高铌Ti-Al金属间化合物复合涂层的原位反应机制及其微结构

通过激光熔覆技术在BT3-1钛合金表面制备了高铌Ti-Al金属间化合物复合涂层。根据差热(DTA)和热重(TG)曲线,探讨了氩气和氮气保护下Ti、Al、Nb 3种元素混合粉末之间的激光原位合成反应机制。借助X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析了复合涂层的物相结构和微观形貌。结果表明:复合涂层主要由单质Nb、金属间化合物γ-Ti Al、α_2-Ti_3Al_2和Ti_3Al_2等物相组成,Nb只有部分发生了原位反应。N_2能够降低Ti-Al二元反应之间的反应温度,提高反应速率,对Ti-Al二元反应起催化作用。涂层中没有出现一般激光熔覆过程所具有的外延生长特性的柱状晶组织,而是细小的等轴晶。     

碳化钨颗粒增强铁基表面复合材料离心复合工艺

为了提高回转体零件的耐磨性能,延长其使用寿命,采用离心铸造复合工艺,以碳化钨为增强颗粒,HT200为基体,成功制备了外径为200mm,轴向长度为150mm的碳化钨颗粒增强铁基回转体复合材料。采用光学显微镜、扫描电子显微镜等分析方法对复合层颗粒与基体界面进行分析。结果表明,复合材料中复合层在轴向以及径向上均匀分布。颗粒与基材结合良好,无团聚现象。颗粒因为粒径大小的不同而发生溶解,并与基体形成冶金结合。     

界面合金化制备WC_P颗粒增强钢基复合材料

采用真空实型负压铸渗工艺,通过在预制复合层中添加适量钼铁粉进行界面合金化,成功制备出了WCP颗粒增强钢基表面复合材料。结合OM、SEM、XRD和显微硬度计等分析手段对复合层物相组成、显微结构与性能进行了测试。结果表明,添加16.67%(质量分数)的钼铁粉有效改善了复合层界面组织及力学性能的连续性,改善了复合材料的铸渗效果,增加了铸渗层厚度,合金碳化物含量增加,复合层基体硬度约是基材的2倍,提高了复合材料的耐磨性。     

玻璃纤维对陶瓷浆料的流动性及铸型强度的影响

研究了在陶瓷浆料中加入玻璃纤维对浆料粘度及陶瓷坯体抗拉强度的影响。选择的陶瓷坯体以石英砂、硅溶胶为主要原料,玻璃纤维的直径为16μm,长度为1～3mm。结果表明,在陶瓷型中加入一定量的玻璃纤维后,陶瓷型的抗拉强度会升高;在焙烧温度为400℃时,在一定范围内,随着玻璃纤维增加,陶瓷型抗拉强度呈线性增加,从0.175MPa增加至0.221MPa,陶瓷浆料的粘度也会呈指数形式增大。