热喷涂玻璃-Cr2O3陶瓷涂层的性能

以SiO2-Al2O3系玻璃与Cr2O3陶瓷粉末为原料,采用高温烧结、球磨破碎工艺制备玻璃态物质包覆Cr2O3陶瓷颗粒的玻璃-Cr2O3陶瓷复合粉末,利用氧-乙炔火焰热喷涂技术在45号钢表面喷涂SiO2-Al2O3-Cr2O3玻璃陶瓷保护涂层。利用扫描电镜(SEM)对SiO2-Al2O3-Cr2O3玻璃陶瓷粉末与涂层的微观形貌进行表征。采用粘接拉伸法检测涂层与基体的界面结合强度,在介质溶液中进行腐蚀实验,研究玻璃与陶瓷粉末的配比对涂层微观结构与性能的影响。研究表明:当SiO2-Al2O3系玻璃的含量(质量分数)为40%时,涂层具有较好的综合性能,与基体的结合强度达30.4MPa,在10%CH3COOH溶液(体积分数)、8%NaOH溶液(质量分数)和3.5%NaCl溶液(质量分数)中腐蚀120 h的腐蚀速率分别为112.6、87.1和83.1 mg/(h.m2)。     

涂层梯度液相烧结的扩散与输运动力学分析

本文分析了热喷涂梯度液相烧结时液相迁移和元素扩散的动力学过程 ,建立了相应的数学模型 ,并给出了实测数据 ,最后 ,讨论了界面扩散对基材的影响。     

模具淬硬钢高速铣削加工的有限元模拟

研究了高速铣削加工数值模拟所涉及的切削层等效简化铣削加工模型,分析了工件材料的流动应力模型与刀屑接触面的摩擦模型和热传导控制方程等关键技术.并根据等效简化模型平面应变特征的特点,建立了铣削加工数值模拟的2-D有限元模型.基于此模型对高速铣削加工淬硬钢P20的切削力、应力和温度进行了有限元模拟.通过铣削力切削加工实验测得了相同条件下的铣削力值.结果表明:实验铣削力值与数值模拟在一定的误差范围内结果一致.由此可见,采用具有平面应变特征的有限元模型进行应力和温度的模拟切削过程是可信的.高速铣削加工有限元模拟研究为淬硬钢切削加工的工艺参数优化、刀具的优选和工艺规划奠定了基础.     

铁基材料表面激光熔覆不锈钢涂层的研究进展

激光熔覆技术作为推动国家制造业升级的重要绿色制造和再制造技术,在航空航天、海工交通、冶金机械等重点领域具有广阔的应用前景。激光制造用粉末材料是影响该技术应用和发展的关键因素之一,其中铁基合金材料具有成本低、力学性能好、应用范围广等优势,特别是不锈钢体系的铁基合金因其良好的力学性能和优异的耐蚀性能而逐渐成为研究关注的焦点。全面综述了国内外在铁基材料表面激光熔覆不锈钢涂层的相关研究进展。根据显微组织的不同,目前采用激光熔覆技术制备的不锈钢涂层的类型主要有:奥氏体型不锈钢、马氏体型不锈钢、铁素体型不锈钢以及双相型不锈钢。重点综述了激光工艺参数(激光功率、扫描速度、熔覆方式等)、合金元素(Al、Ni、B、Mo等)、添加物(SiC、WC、VC、Cr3C2、Al2O3等陶瓷相)以及热处理(固溶处理、低温回火等)等因素对激光熔覆不锈钢涂层组织和性能的影响,主要包括对熔覆层的相组成、截面几何尺寸、稀释率、残余应力、力学性能、耐蚀性能等的影响规律及微观机制。同时,指出了目前在铁基材料表面激光熔覆不锈钢涂层领域中存在的主要问题及今后的发展方向。     

焊缝材料抗疲劳断裂的可靠性计算方法

以焊缝材料疲劳断裂前裂纹长度为输出参数,根据金属材料疲劳断裂的过程理论,利用可靠性技术中的漂移设计原理,对焊缝材料在一定循环次数下的失效率或给定不失效率的循环次数的可靠性计算方法进行了探讨.结合实例,对在给定循环次数和可靠度的条件下,对焊缝材料抗疲劳断裂强度进行了可靠性设计.     

带式输送机垂直曲线段的优化设计

简要介绍了带式输送机的应用领域及带式输送机垂直曲线段的作用,重点对垂直凹弧段的主要参数、凹弧段半径的校核、胶带张力与凹弧曲线段半径的关系进行阐述,为合理地选用带式输送机提供了理论基础。     

C-V模型与工业CT相结合的几何测量方法

针对工业生产中复杂封闭内腔几何尺寸很难测量的问题,提出一种基于C-V模型的工业CT几何测量方法.首先利用C-V模型提取目标边缘坐标点的有序链码,然后利用Green定理和欧氏距离公式计算目标区域的面积和周长.在提取目标边缘坐标点的步骤中,把边缘灰度先验知识融入C-V模型以提高测量精度;在计算目标区域的面积和周长的过程中,合理地选择目标边缘有序坐标点和插值有序坐标点,再一次提高几何测量精度.实验结果表明,与2DFacet模型测量方法相比,文中方法测量精度约提高1个数量级;并已将该方法应用于实际中.     

添加物对激光再制造试样组织和性能的影响

在304不锈钢粉末中添加一定量的CH有机化合物、硼砂和Ni60A,配制出3种不同的激光再制造熔覆粉末,采用激光熔覆技术制备再制造试样,利用金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、万能试验机和磨损试验机等分析微量元素对激光再制造试样组织和性能的影响。实验结果表明,激光熔覆过程中,靠近熔覆层的基材表面会生成600μm宽的热影响区,CH有机化合物和硼砂的添加能够提高试样熔覆层摩擦磨损性能的稳定性,提高幅度达到了63.41%。而Ni60A的添加使熔覆层的微观组织由定向生长的粗大柱状枝晶细化为网状的树状枝晶,熔合层的厚度由8.5μm降低到了5μm,同时熔覆层和基材的结合强度提高了24.95%,且熔覆层耐磨性能提高了35.71%。     

Hastelloy N合金表面激光熔覆NiCoCrAlY涂层在LiF-NaF-KF熔盐中的腐蚀行为研究

采用激光熔覆同步送粉技术在HastelloyN合金表面制备了NiCoCrAlY涂层,研究了HastelloyN基材和含NiCoCrAlY涂层的HastelloyN试样在900℃LiF-NaF-KF熔盐中的腐蚀行为。利用失重腐蚀法评估了试样的耐熔盐腐蚀能力,采用XRD和SEM表征了基材和涂层的物相组成、显微组织和腐蚀形貌,并结合EDS分析了微区成分。结果表明,NiCoCrAlY涂层试样的腐蚀速率仅为Hastelloy N基材的2/3。Hastelloy N基材表现为晶间腐蚀,其中Cr元素沿晶界发生选择性脱溶腐蚀,腐蚀前由γ-Ni和M_6C(M为Ni、Co、Cr等)等物相组成,腐蚀后新析出Co_9Mo_(21)Ni_(20)相。NiCoCrAlY涂层表现为均匀腐蚀,其中Al元素充当"消耗品"由涂层均匀向外扩散,形成的腐蚀产物可阻碍涂层中其它元素的扩散从而保护基材,腐蚀前主要由γ-Ni、Al_(0.983)Cr_(0.017)、AlNi_3等物相组成,腐蚀后只存在γ-Ni相。NiCoCrAlY涂层显著提高了基材的耐熔盐腐蚀性能。     

锆合金表面磁控溅射与多弧离子镀Cr涂层的高温抗氧化性能

为了研究磁控溅射(MS)和多弧离子镀(MAIP)技术制备Cr涂层的高温抗氧化性能,分别在锆合金表面制备厚度约5μm的Cr涂层。利用氧化动力学曲线对比研究800℃条件下涂层的高温抗氧化性能,利用SEM、XRD、EDS分析涂层表面形貌和相结构。结果表明:磁控溅射和多弧离子镀Cr涂层均能显著提高锆合金的高温抗氧化性能;磁控溅射Cr涂层表面光滑、致密,但涂层表面存在一定数量的孔洞,占涂层表面积0.40%,氧化7 h后涂层表面出现裂纹,单位面积氧化增重6.434 mg/cm2;与磁控溅射Cr涂层相比,多弧离子镀Cr涂层不再有(211)单一择优取向,Cr涂层厚度均匀,表面平整,膜/基界面分明,孔洞相对较少,占涂层表面积0.21%,氧化7 h后涂层表面依然致密,单位面积氧化增重5.616 mg/cm2,高温抗氧化性能优于磁控溅射Cr涂层。