增压气体氮碳共渗工艺及应用

氮碳共渗是一种提高钢件表层的硬度、耐磨性和抗腐蚀性、抗咬合能力的化学热处理方法。与一般气体渗氮相比,其渗层硬度较低,脆性较小,故又被称为软氮化。氮碳共渗还具有比渗氮处理温度低、时间短,工件畸变小,渗氮层无脆性ξ相,有较好的韧性,不容易剥落等优点。     

喇曼型分布式光纤温度传感器温度分辨率的理论分析

本文对喇曼型分布式光纤温度传感器的温度分辨率提出一个理论分析方法,得出理论计算式,并具体分析了单模光纤传感系统和实际分布式光纤温度传感器。     

金属材料增材制造(3D打印)技术的局限性

按照选材、结构设计、原材料制备、打印加工和后续处理等步骤分析了增材制造(3D打印)技术特点和局限性。对生产效率和周期、制造成本、工序等3D打印的关键问题与传统的变形材生产技术进行了对比,以为选取大型金属材料复杂结构件成形方案提供参考。     

水性超疏水复合涂料的制备及其机械稳定性

目的为了实现超疏水表面在实际生产生活中大规模应用,研制了一种具有大面积、低成本、可设计性和无有机溶剂等优点的水性超疏水涂料。方法以纳米级的气相二氧化硅和水性氟碳树脂为主要原料,以水为溶剂,通过氟硅烷疏水改性后获得了一种具有自清洁效应的超疏水涂料,借助场发射扫描电子显微镜、接触角测量仪、延时拍摄等手段对其进行了表征。结果该水性涂料可喷涂于各种软硬表面获得超疏水表面,其接触角均大于150°,滚动角均小于10°。水滴撞击实验表明,树脂增强的超疏水涂料经总体积为600 m L的连续水滴撞击后,其静态接触角依然大于150°,滚动角依然保持在10°以内。经砂纸打磨40周期后,水滴依然可以从其表面滚落。结论研制了一种以水为主要溶剂且价格低廉的水性超疏水涂料,将其喷涂于各种软、硬基底上均可获得均匀的超疏水涂层。该涂层还可以通过添加水性树脂来有效地增强其机械稳定性。     

基于神经网络遗传算法的磁粒研磨TC4材料工艺参数优化

目的利用磁粒研磨光整加工技术提高TC4材料的表面质量,使用BP神经网络建立加工工艺参数和表面粗糙度之间的关系,使用遗传算法寻找最优工艺参数组合。方法使用双级雾化快凝法制备的金刚石磁性磨料对TC4材料工件进行L9(34)正交试验,借助Matlab软件建立结构为4-12-1的BP神经网络,根据正交试验结果训练BP神经网络,探究工艺参数主轴转速n、加工间隙δ、进给速率v、磨料粒径D和表面粗糙度Ra之间的关系。使用决定系数R2评判BP神经网络训练结果,基于训练好的BP神经网络使用遗传算法对工艺参数进行全局寻优。使用计算得到的优化工艺参数进行试验,并测量工件表面粗糙度,与计算得到的表面粗糙度做对比。结果BP神经网络的预测误差在1.5%以下,通过决定系数R2优化的模型可在训练样本较少的情况下进行有效可靠的预测。遗传算法优化的结果,在主轴转速为1021.26 r/min、加工间隙为1.52 mm、进给速率为1.04 mm/min、磨料粒径为197.91μm下,获得最佳表面粗糙度,为0.0951μm。使用调整后的工艺参数,在主轴转速为1020 r/min、加工间隙为1.50 mm、进给速率为1.0 mm/min、磨料粒径为196μm下,试验得到的表面粗糙度为0.093μm,与计算得到的最佳表面粗糙度误差为2.21%。结论采用磁粒研磨光整加工技术与寻优参数结合,可以有效提高TC4材料加工后的表面质量。     

Zr-Si-N扩散阻挡层及其热稳定性的研究

用反应磁控溅射法在不同偏压下沉积了Zr-Si-N扩散阻挡层,结果表明:Zr-Si-N膜的Si含量、电阻率随偏压的升高而降低;Zr-Si-N膜的晶体相随溅射偏压的升高而增加;Zr-Si-N扩散阻挡层的热稳定性高,在850℃时仍能有效阻挡Cu的扩散.     

超音速火焰喷涂铝青铜涂层微动磨损行为

目的 改善铝合金的抗微动磨损性能.方法 采用超音速火焰喷涂技术在ZL114A铝合金表面制备铝青铜涂层,在不同温度(25、200、300℃)下对有、无涂层的ZL114A铝合金样品进行微动磨损测试,通过对涂层性能和磨痕形貌进行表征分析,探索铝青铜涂层的抗磨损性能.结果 铝青铜涂层均匀致密,与铝合金基体结合良好,显微硬度为279HV0.3,结合强度为74 MPa.不同温度(25、200、300℃)下,涂覆铝青铜涂层样品的平均微动摩擦系数分别为0.898、0.886、0.744,磨损率分别为10.249×10–7、0.035×10–7、0.207×10–7 m3/(N·m),相比基体的平均微动摩擦系数和磨损率,3种温度下分别下降了34.5％、42.9％和58.9％.对磨痕的形貌和三维轮廓的分析表明,在25、200、300℃下,铝青铜涂层的磨损机制不相同,25℃下为磨粒磨损和剥层,200℃下为磨粒磨损、剥层、氧化磨损和粘着磨损,300℃下为塑性变形、氧化磨损和粘着磨损.结论 制备的铝青铜涂层改善了基体的抗微动磨损性能.     

基于逐步回归分析法的表面粗糙度预测

为减少渗碳钢轴的导磁性对磁粒研磨加工的影响,将磨料贮存于周围镶嵌多个磁极的圆形容器中,使被工件带走的磁性粒子能够在磁极间循环利用,虽然降低了磁性磨料在单个磁极处的自我更新作用,但是能够防止磁性磨料的流失。开展对20CrMnTi材质的轴类零件的试验,以加工时间、工件转速、磁性磨料和研磨液的质量比、磁性磨粒的粒径为自变量,工件表面粗糙度作为因变量,采用逐步回归分析建立表面粗糙度预测模型,通过试验验证预测结果的准确性。结果表明:预测模型的表面粗糙度的相对误差绝对值能够控制在7%以内,具有较好的预测能力。      

杂散电流对埋地管道的腐蚀及排流方式的研究进展

随着人们对能源需求的不断增加,输油管道和电力设施建设迅速发展,由于空间地理位置限制,管线与电力设施不可避免地并行铺设,杂散电流对埋地管道的腐蚀问题日益突出.根据干扰源不同,可将杂散电流分为直流干扰与交流干扰.分别从直流和交流杂散电流出发,介绍了杂散电流的主要来源、形成原因及腐蚀危害;了解了二者的腐蚀特征以及腐蚀速率差异.通过调研国内外杂散电流腐蚀的相关研究,对直流腐蚀与交流腐蚀机理进行了系统论述与总结,并对交流腐蚀速率低于直流腐蚀速率的原因进行了分析与探讨.分别介绍了直流杂散电流与交流杂散电流的排流方法与排流装置,分析了每种排流方式的优缺点及适用条件,为实际工况中排流方式的选取提供了参考.最后,针对目前杂散电流腐蚀难点,提出了有待解决问题的方法,并对这一领域的研究方向及发展前景进行了展望,为相关研究提供了借鉴.     

微米级镀银铜粉的镀层结构及热稳定性

为了提高铜粉的热稳定性,采用滴入化学镀法在铜粉末表面包覆一层金属银,用SEM、X射线衍射(XRD)、粒度分布和热重分析表征了不同包覆厚度的镀银铜粉和原始铜粉的表面形貌、表面结构及抗氧化性.结果表明:铜粉表面镀层结构与银离子形核长大机制和银含量有关;镀银铜粉的热稳定与表面镀层结构有关;完全包覆结构的镀银铜粉具有较好的热稳定性,抗氧化温度可以达到800℃以上.