脉冲激光沉积VN/Ag复合薄膜的组织及摩擦学性能研究

利用脉冲激光沉积技术制备了不同Ag含量的VN/Ag复合薄膜,利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、纳米力学测试系统等设备表征薄膜的组织结构、成分、表面形貌及力学性能,利用UMT-3摩擦试验机考察薄膜在室温至900℃下的摩擦学性能。结果表明,随着Ag含量的增多,薄膜的组织形貌变差,硬度及弹性模量降低。当Ag含量为16%(原子分数)时薄膜在试验温度范围内的摩擦学性能最佳。由于Ag在低温的润滑特性及高温摩擦化学反应生成了新的润滑相,如V2O5、V6O11、V6O13、Ag3VO4、AgVO3等,使得摩擦系数随温度的升高而逐渐降低,在900℃下取得最低值0.08,实现了宽温域内的连续润滑。     

Nb_2O_5-Ag纳米复合薄膜的制备及高温摩擦机理研究

针对固体润滑薄膜材料的摩擦磨损及高温摩擦机理问题,用脉冲激光沉积技术制备了不同Ag含量的Nb_2O_5-Ag复合薄膜。用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜和纳米压痕仪表征了薄膜的物相、微观结构及力学性能;用高温摩擦试验机测试了薄膜在25、700℃的摩擦磨损性能,并分析了薄膜的高温摩擦机理。结果表明:复合薄膜中Ag的含量会影响其结构及力学性能。当复合薄膜中Ag的含量为33.66 at%时,其结构变得更加致密且硬度(1.12 GPa)和弹性模量(14.36 GPa)最高。25℃时复合薄膜的摩擦系数随Ag含量的增加逐渐降低至0.38;而在700℃时,其摩擦机理为复合薄膜中不同含量的Ag与Nb_2O_5发生化学反应生成了Ag_2Nb_4O_(11)和Ag NbO_3,其中Ag NbO_3能形成润滑膜,具有良好的高温润滑作用。     

Nano-CeO2对高速火焰喷涂层组织和性能的影响

将不同质量分数的Nano-CeO₂粉体添加到NiCrFe/WC喷涂材料中,利用CP-3000型高速火焰喷涂设备在Q235低碳钢上制备涂层,利用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪等设备对涂层进行显微组织、表面形貌观察及物相分析,利用SHT4605型万能试验机、M-200磨损试验机和HXD-1000TM型显微硬度仪测试涂层的力学性能.结果表明,Nano-CeO₂粉体可以细化涂层组织,提高涂层的致密性,在涂层凝固结晶过程中促进组分间的化学冶金反应,形成了一些新相如NiCrFe,γ(Fe,Ni)固溶体和CeNi3,这些新相通过固溶强化等作用提高了涂层的力学性能,使涂层的显微硬度、结合强度以及耐磨性都得到大幅度提高,当Nano-CeO₂粉体添加量为1%时涂层的微观组织状态最佳,力学性能最高.     

超音速火焰喷涂两种WC-17%Co涂层的组织和性能研究

采用超音速火焰喷涂法制备纳米和普通WC-17%Co涂层,借助于SN-3400型扫描电镜(SEM)、D8型X射线衍射仪(XRD)、HXD-1000TM型显微硬度计、SHT4605型拉伸试验机和TRB型球盘磨损试验机对涂层组织结构、相组成、显微硬度、结合强度及耐磨性能进行了分析.结果表明,两种WC-17%Co涂层形成过程中WC发生了分解,并形成了W2C、W和CoxWyCz(Co3W3C、Co3W9C4)等一些新相,纳米涂层的组织形态明显好于普通涂层,组织晶粒细小,WC晶粒保持在120~150 nm的纳米尺度范围;纳米涂层的显微硬度、结合强度和耐磨性都高于普通涂层,相比之下,纳米涂层的显微硬度、结合强度比普通涂层高出近30%,在相同的试验条件下普通涂层的磨损体积是纳米涂层的2倍.     

亚音速火焰喷涂层与等离子喷涂层耐磨性的对比

利用亚音速火焰喷涂和等离子喷涂分别制备Fe-WC金属陶瓷涂层,对两种喷涂层的耐磨性进行了研究.结果表明,在耐磨性试验过程中等离子喷涂层的磨损失重变化比亚音速火焰喷涂层磨损失重变化稳定,等离子喷涂层的耐磨性明显高于火焰喷涂层的耐磨性.     

摩托车倒档锥度环温挤压成形有限元模拟及模具设计

通过对摩托车倒档锥度环温挤压成形过程进行有限元模拟与分析,解决成形过程中出现的问题,并设计出摩托车倒档锥度环的温挤压成形模具。模拟结果显示,优化工艺参数后的成形件质量良好,只有少量纵向毛刺和飞边,材料利用率高,表明温挤压是一项有效的毛坯精化技术。     

Co含量对一种Ni-Co-Al粉末高温合金摩擦学性能的影响

采用粉末冶金(机械合金化+真空热压烧结)制备不同Co含量的Ni-Co-Al系高温合金,并考察合金在800℃下的高温摩擦学性能与Co含量的变化关系。结果表明:适量的Co可以提高合金的硬度和抗压强度,并改善合金的摩擦学性能,但过量的Co(Co质量分数达到30%)又使合金的摩擦学性能变差。磨痕表面的扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)及能谱(EDS)分析表明,磨痕表面形成了由CoO等组成的氧化物"釉质层"。这层"釉质层"的成分及其在摩擦过程中的脱落程度影响了合金的高温摩擦学性能。     

纳米WC与Ce02对陶瓷涂层组织和性能的影响

以水轮机叶片的工作条件为背景,将纳米Ceo2与纳米WC添加到Fe-WC金属陶瓷喷涂材料中,采用等离子喷涂方法制备涂层。对涂层进行显微组织分析及耐磨性和结合强度等试验,探讨纳米Ce02和纳米WC对喷涂层组织、耐磨性及结合强度的影响,以便制备性能优良的喷涂层用于水轮机叶片的保护,结果表明：将适量的纳米Ce0,与纳米WC粉末添加到Fe-WC涂层中,可以改善喷涂层的组织,提高喷涂层的结合强度、耐磨性。     

退火温度对铸态Al-Mg-Mn-Zr-Er合金组织及性能的影响

利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、硬度、拉伸性能测试、腐蚀试验等研究退火温度对铸态AlMg-Mn-Zr-Er合金微观组织、力学性能及耐蚀性的影响。结果表明:退火温度较低时,合金中的强化相Al_3Er、Al_3Zr含量较多,对位错和亚晶界具有钉扎作用,阻碍亚晶界的迁移和位错的运动,合金的硬度较高;随着退火温度的升高,合金的组织晶界偏析减少,硬度逐渐降低;当退火温度为300℃、保温时间为1 h时,合金具有较好的综合力学性能,此时硬度值为123 HV0.2,抗拉强度达为386 MPa,屈服强度为226 MPa,伸长率为17.8%;随着退火温度的升高,合金的耐腐蚀性能得到了提高,腐蚀坑变浅,当退火温度为400℃时腐蚀速率达到最小值0.14 mg/(cm~2·d)。     

脉冲激光沉积VN/Ag复合薄膜的组织及摩擦学性能研究

利用脉冲激光沉积技术制备了不同Ag含量的VN/Ag复合薄膜,利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、纳米力学测试系统等设备袁征薄膜的组织结构、成分、表面形貌及力学性能,利用UMT-3摩擦试验机考察薄膜在室温至900℃下的摩擦学性能.结果表明,随着Ag含量的增多,薄膜的组织形貌变差,硬度及弹性模量降低.当Ag含量为16％(原子分数)时薄膜在试验温度范围内的摩擦学性能最佳.由于Ag在低温的润滑特性及高温摩擦化学反应生成了新的润滑相,如V2O5、V6O11、V6O13、Ag3VO4、AgVO3等,使得摩擦系数随温度的升高而逐渐降低,在900℃下取得最低值0.08,实现了宽温域内的连续润滑.