厚钛过渡层缓解铜基上热丝 CVD 金刚石薄膜内应力

以紫铜为基体,在紫铜上先采用磁控溅射技术镀一层金属钛,再以H2和CH4作为反应气体,采用热丝化学气相沉积法(HFCVD)在钛过渡层上合成金刚石薄膜,研究不同钛过渡层厚度对金刚石薄膜质量的影响。利用X射线(XRD)、激光拉曼光谱(Raman)、扫描电镜(SEM)分析薄膜的结构、成分和表面形貌,用能谱仪(EDS)对热处理前后样品的表面进行了元素分析。研究发现,当钛过渡层厚度为3μm时,生成的金刚石薄膜受到较大内应力而发生破裂;当钛过渡层厚度为25μm时,金刚石薄膜质量较好,薄膜受一定内应力,但没有破裂;850℃左右保温热处理12 h,铜原子与钛原子发生了扩散。     

钢制带轮热旋压成形工艺分析及有限元模拟

研究钢制三角带轮的成形工艺,通过对旋压成形原理分析和旋轮设计,提出钢制三角带轮热旋压成形的四步成形工艺,并运用Deform-3D有限元分析软件对旋压成形过程进行数值模拟.模拟分析了旋轮形状、旋压进给量和旋压进给比对旋压成形质量、等效应变、等效应力、成形载荷以及轴向压紧力的影响.结果表明:所设计的成形工艺、旋轮形状及工艺参数合理可行;锻件变形均匀,成形质量高,成形载荷较小;在各项工艺参数中,旋轮的形状和旋压进给比是锻件成形的主要影响因素.     

High Temperature Oxidation and Wear Resistance of Y-modified Hot Dipping Aluminized Coating on SCH12 Steel

Microstructures,high-temperature oxidation and wear resistance of hot dipping Al-Si-Y coating on SCH12 heat resistant cast steel were investigated in this study.The aluminized coating was characterized by scanning electron microscopy(SEM),energy dispersive X-ray spectrometry(EDX)and X-ray diffraction(XRD).The results showed that the coating was composed of the Al-rich outer layer and the intermetallics inner layer.In the Al-rich layer,some Y-rich precipitates and Fe-Al-Si-Cr precipitates could be observed.The intermetallics layer presented three layers induced by the increase of Fe,Cr,Ni content and the corresponding decrease of Al,Si content.The oxidation tests were conducted in still air at 850℃for up to 100 h.After oxidation,a top oxide scale composed of mainlyα-Al2O3,Al5Y3O12 was formed on the steel surface.The intermetallics beneath the oxide scale consisted of mainly FeAl and small amount of Fe2Al5 and Cr3Si phase.The mass gain of the coated and uncoated SCH1steel is 0.45 mg/cm 2 and 0.57 mg/cm 2,respectively.The wear resistance was investigated using a high-temperature pin-on-disc tribometer at 650℃.The wear rate for the coated and uncoated steel is 0.45μm 3 /μm.N and 3.01μm 3 /μm.N,respectively.The high temperature wear tests and oxidation tests results demonstrated that the yttrium-modified aluminized specimen had significantly improved high-temperature wear resistance and equivalent oxidation resistance compared with the original SCH12 specimen.     

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 冷轧板最主要的质量问题就是表面缺陷,亮带缺陷是目前首钢冷轧板最为常见的表面问题。通过研究不同亮带表面缺陷形貌及亮带处缺陷形貌、发生规律、元素构成、以及全流程缺陷的遗传性,分析了首钢冷轧亮带缺陷的主要原因,包括连铸坯皮下夹渣、皮下气泡、氧化铁皮压入以及辊印等因素。     

激光热丝焊表面修复成形质量分析和控制

激光热丝焊可精确控制热输入和高效熔覆金属,适合用于表面修复,但缺乏对激光热丝多道修复成形质量的研究. 基于响应曲面法(RSM)设计了激光热丝多道修复试验,选取激光功率、扫描速度、送丝速度和搭接率作为变化因子,成形系数、稀释率和未熔合缺陷比率作为响应. 结果表明,成形系数、稀释率和未熔合缺陷比率与工艺参数呈二次关系,适当降低送丝速度,提高激光功率、扫描速度和搭接率,有利于获得无未熔合缺陷、稀释率小且表面平整的多道熔覆层. 利用重叠等高线图,根据指定的质量要求进行多响应约束,可以预测相应的工艺参数窗口,达到控制激光热丝焊多道修复成形质量的目的.     

球形封头热冲压成形残余应力分析

球形封头在其直边段易发生折皱和开裂,残余应力过大是造成其缺陷的根本原因之一.针对无损X射线衍射法、有损全释放法这两种残余应力测试方法的检测原理、测试方法及应用特点等方面进行了分析介绍.以12Cr2Mol R(H)材料为例,采用两种方法分别测量了球形封头热冲压成形后的外壁残余应力值.揭示了封头外壁残余应力分布规律:封头外壁的残余应力值由底部开始逐渐增大,过渡段为应力值转折区域,进入直边段后,残余应力值达到最大.通过对比发现:两种测量方法测得的残余应力变化规律相似;全释放法测得的残余应力值较大;残余应力值在封头外壁直边段部分达到最大.     

铝合金铸件中的凝固缺陷形成机理及预测

孔洞与热裂是铸件在凝固过程中最常遇到的典型缺陷。两者均形成于合金凝固末期,与液相补缩不足相关,但又有各自的形成机理。铝合金熔体对氢气有很大的溶解度,凝固过程中又因为溶解度的剧降而析出。孔洞是液相中过饱和的气体压力与凝固收缩引起的压力降共同作用的结果。热裂则是在凝固末期由于铸件收缩受阻而产生的应力以及液相补缩不足而导致的,其不仅与合金性质、铸造条件有关,并且受铸件形状的影响。文章基于近年来该方面的理论研究成果,总结了关于孔洞与热裂的形成机理以及几种目前所应用的经典预测模型,并对这几种模型的理论基础以及所考虑的关键参数进行了分析与讨论,在此基础上提出了未来新模型的研究方向和亟需解决的关键问题。     

柱状微结构超疏水表面制备及其结霜性能研究

目的研究表面结构与化学成分对结霜性能的影响。方法以具有不同结构参数的多孔阳极氧化铝表面为模板,以高密度聚乙烯为压印热塑材料,采用模板热压法在常压下制备柱状微结构表面。分析表面形貌,测试接触角,通过结霜实验研究其结霜性能。结果柱状微结构表面经化学修饰后,获得超疏水效果。结霜过程实验显示,制备的超疏水表面初始结霜时间更晚,结霜速率更慢。结论通过改变表面结构与表面化学成分均能对表面结霜性能产生直接影响,修饰后的柱状结构表面具有较好的抑霜效果。     

Ni-7Cr-4Al纳米复合镀层的氧化和热腐蚀性能(英文)

采用复合电镀技术,通过向普通硫酸镍电镀液中加入纳米Cr和Al颗粒,在Ni基材上制备了一种Ni-7Cr-4Al(质量分数,%)纳米复合涂层,对其在800°C下的空气氧化和750°C下75%Na2SO4+25%Na Cl混合熔盐热腐蚀性能进行研究。作为对比,对相同工艺制备的Ni-11Cr纳米复合镀层和纯Ni镀层的氧化和热腐蚀性能进行分析。Cr和Al纳米颗粒弥散分布在20~60 nm的纳米Ni中,与Ni-11Cr纳米复合镀层和纯Ni镀层相比,Ni-7Cr-4Al纳米复合镀层由于能快速形成氧化铝膜而表现出更优异的抗氧化性能,同时氧化铝膜的快速形成也提高了涂层的热腐蚀性能。     

含LPSO相Mg_(94)Y_4Zn_1Ni_1合金的组织和力学性能

采用OM、SEM、TEM和电子万能试验机研究了Mg_(94)Y_4Zn_1Ni_1(at%)合金在铸态、退火、挤压和时效态的显微组织与力学性能。结果表明:铸态合金组织由胞状α-Mg相、网状18R LPSO相和块状Mg_(24)(Y,Zn,Ni)_5相组成。退火后,合金中未析出14H LPSO相。经挤压变形,18R LPSO相转变为长条状并沿挤压方向排列,挤压态合金的抗拉强度达到417 MPa,显著高于铸态和退火态合金。经过T5和T6时效处理,在合金的基体中析出大量细小的共格β'沉淀相,合金得到进一步强化。T5态和T6态合金的抗拉强度分别为434和432 MPa,屈服强度均高于300 MPa。