WC-Ni增强Fe基梯度涂层的制备及组织性能*

利用等离子熔覆同轴双筒送粉工艺,在Q235基板上制备了多层WC-Ni成分渐变的梯度涂层,结果表明:涂层中WC颗粒大部分被溶解,在随后的快速冷却中,有两类碳化物组织析出,组织特征与WC-Ni的含量有关。当WC-Ni含量小于20%时,析出粗大树枝晶基体混合片层状共晶碳化物组织;当WC-Ni含量大于30%时,析出块状初生碳化物组织。未完全溶解的WC颗粒呈圆角形,并与基体之间形成合金过渡层。梯度涂层中各层间形成了冶金过渡,其主要物相有γ-Fe、WC、Fe3C、Fe3W3C、Cr7C3。涂层的硬度明显高于基体,但受WC的溶解及析出碳化物的大小及分布不均影响,梯度涂层的硬度分布波动起伏较大。     

纤维吸声材料的研究进展

纤维类材料具有质轻、简便和吸声能力强的特点,是应用极为广泛的吸声材料。综述了有机纤维、无机纤维、金属纤维、复合纤维和纤维复合材料等吸声材料的研究进展,概述了材料厚度、空腔厚度、结构特征、孔隙率、纤维直径和纤维种类等因素对吸声性能的影响。     

3Cr2W8V钢离子镀TiN涂层的高温滑动磨损性能

研究了3Cr2W8V钢基体离子镀TiN涂层在500-700℃的高温磨损性能。利用XRD法分析了涂层的相结构,用划痕法测定了涂层的结合力,并用SEM观察分析了磨损形貌和磨损机理。结果表明：随温度升高,TiN涂层和基体的磨损率及磨擦系数均上升。TiN涂层的高温耐磨性优于3Cr2W8V基体。涂层的主要磨损机制为粘着转移磨损和磨料磨损。     

木粉增强聚丙烯复合材料制备及性能研究

用硅烷偶联剂(KH550)处理木粉,再与废旧塑料(主要成分为聚丙烯)混炼,制备成木粉/聚丙烯复合材料。测试了不同木粉粒径以及不同木粉含量对复合材料力学性能、热性能的影响,并通过紫外荧光试验,测试了20%(质量百分比)木粉含量的木塑复合材料中聚丙烯在紫外荧光条件下的再结晶性能,结果表明木粉/聚丙烯复合材料的力学性能随着木粉粒径及含量的增加先增加后降低;随着木粉含量的增加,木塑材料的耐热温度降低;随着暴露在紫外荧光时间的增加,聚丙烯的结晶度逐渐增加。     

边缘定位胶焊接头的应力应变分布和强度研究

采用强塑性有限元分析和试验研究方法,考察了焊点间距对两种搭接区边缘定位胶焊接头中应力应变分布及接头强度的影响。结果表明：两种接头中两焊点处的应力应变分布基本相同;采用环氧树脂基胶粘剂时,应力变主要分布在搭接区边缘,改变焊点间距基本不影响接头搭接区边缘处的应力应变值;     

环氧树脂改性双马来酰亚胺树脂玻璃布绝缘层压板的研制

用环氧树脂改性双马来酰亚胺树脂,改性后的树脂韧性好、耐高温,并具有优异的电绝缘性能。探索了改性树脂的合理固化工艺。制备了铺覆性能好、储存时间长、粘接性能优良的预浸玻璃布,由预浸玻璃布压制的层压板具有优异的力学电气性能。     

镀锌板焊接件磷化工艺研究

针对目前焊接件焊缝区磷化效果不理想的情况,对镀锌板焊接件进行了3种不同工艺的磷化。通过扫描电镜观察磷化表面的形貌,采用硫酸铜滴定试验评价磷化膜的耐蚀性。研究表明:镀锌板焊接件用同一种磷化工艺很难达到预期效果;而先对焊缝用硝酸锌调节的磷化液喷淋磷化2 min,然后在Zn O调节酸度的磷化液中浸泡磷化2 min,焊缝和母材都可得到均匀、细小、致密的磷化膜,耐蚀性均较好。     

电弧熔覆韧-硬复合层工艺及性能研究

目的 为增强Q960E钢表面的使用性能、减少裂纹的产生,设计并制备了一种韧-硬复合梯度过渡熔覆层。方法 通过实验比对,选出了适合的过渡层与高硬层熔覆材料。首先选择XY-26F-104合金粉末作为熔覆材料,用TIG焊将材料熔覆在基板上作为过渡层,其次采用CO2气体保护焊在过渡层上熔覆YD557堆焊焊丝获得高硬层。通过优化熔覆工艺得到无裂纹、无气孔、成形良好的熔覆层。对获得的梯度过渡熔覆层进行组织分析、硬度和冲击韧性等测试。结果 基体-过渡层-高硬层两两之间产生了良好的冶金结合,熔覆层中无明显缺陷产生。微观形貌分析结果表明,在过渡层中有胞状晶与胞状枝晶产生,高硬层主要由板条马氏体组成。硬度测试结果表明,基体硬度为350HV,高硬层的平均硬度为620HV,过渡层平均硬度为480HV,过渡层硬度处于高硬层硬度与基板硬度之间,各部分硬度的梯度分布既提高了复合板的耐磨性,又增强了复合板的韧性。在冲击性能测试中,基体的平均冲击吸收功为34 J,复合板的平均冲击吸收功为68.48 J,为基体的2.5倍。在摩擦磨损实验中,基材的磨损质量为15.1 mg,而熔覆层的磨损质量仅为4.2 mg,基体的磨损质量为熔覆层的3.59倍;熔覆层平均摩擦因数为0.398 7,相较于基材的降低了0.072 8;熔覆层的磨损机制为磨粒磨损,基材的磨损机制为黏着磨损。结论 设计的复合梯度熔覆层既能提高表面的使用性能,又能增强熔覆层的韧性,减少裂纹的产生。     

球墨铸铁表面电弧增材制造Fe‒Cr合金结合区组织和性能

目的 在球墨铸铁基体上电弧增材制造Fe-Cr合金,研究结合区组织和性能,以期获得具有良好冶金结合、满足冲裁模具性能要求的双金属构件。方法 采用GMAW工艺增材制造,用金相显微镜和扫描电子显微镜表征结合区的显微组织,并分析其形成机制。结果 Fe-Cr合金与球墨铸铁结合区无明显裂纹和气孔,其凝固组织为柱状晶和等轴晶,冷却后转变为马氏体和残余奥氏体,但其分布不均匀,在界面处有一富奥氏体层。结合区内球墨铸铁受热影响发生奥氏体化和部分熔化,熔化发生在临近结合界面的石墨球周围,其冷却后形成一层马氏体和一层莱氏体的双层壳型组织结构,未熔化部位的组织为马氏体和铁素体,珠光体球墨铸铁比铁素体球墨铸铁形成的马氏体多。结合区内硬度分布不均匀,球墨铸铁的硬度从基材到结合界面逐渐升高,最高达630HV,Fe-Cr合金平均硬度为510HV。结论 电弧增材制造Fe-Cr合金与球墨铸铁基体冶金结合良好,Fe-Cr合金组织为马氏体和残余奥氏体,有较高的硬度,能满足冲裁模具的性能要求。     

热成形淬火对QP1180/22MnB5激光拼焊板组织与性能的影响

目的 对QP1180和22MnB5激光拼焊板进行热成形试验,以解决超高强钢板材焊后的软化问题。方法 选择QP1180和22MnB5异种高强钢作为母材进行激光自熔焊,对焊后的激光拼焊板进行热成形试验,通过体式显微镜、扫描电子显微镜、液压拉伸试验机和维氏硬度计等手段,分析热成形前后激光拼焊板微观组织和力学性能的变化。结果 与焊态拉伸试样相比,热成形试样抗拉强度提高了135%,断后伸长率降低了55%,拉伸试样都在22MnB5母材处断裂,均为塑性断裂。在热成形后,对焊接接头进行组织分析,发现QP1180母材区马氏体含量增加,22MnB5母材区和临界热影响区组织由珠光体和铁素体转变为马氏体,焊接接头热影响区各亚区的组织均转变为大小不同的板条马氏体。硬度测试结果表明,焊态试样焊接接头的QP1180临界区存在软化现象,硬度值最低为335HV,22MnB5侧硬度值由母材处向焊缝升高,母材硬度最低为170HV;而在热成形后,QP1180临界区软化现象消失,硬度值趋于平缓,22MnB5母材处硬度比焊态试样硬度高了2倍。结论 与焊态试样相比,经热成形后激光拼焊板的焊后软化问题得到了解决。