3Cr13钢高温抗氧化性能的研究

3Cr13钢分别在500、650、800及950℃高温下进行氧化试验,采用SEM、XRD分析氧化表面的形貌、成分和物相,探究3Cr13钢的高温抗氧化性能.结果表明:500℃时,试样表面氧化物膜不完整,氧化物量几乎为0;温度高于570℃时,氧化物在试样表面形成完整的覆盖膜,氧化速度仍很缓慢;而温度为950℃且氧化时间较长时,试样表面氧化物迅速增多,试样氧化反应剧烈.     

45钢磨损性能和磨损机制的研究

采用销-盘式高温磨损试验机对45钢进行磨损试验,研究了热处理工艺和工况条件对45钢磨损性能的影响,采用SEM、XRD分析磨损表面的形貌、成分和物相,探讨45钢的磨损机制。结果表明,随回火温度的升高,45钢组织的大幅度软化导致耐磨性明显下降。在不同的工况条件下,45钢的磨损机理表现为:在常温、200℃及50 N条件下,主要是磨粒磨损;200℃、100～150 N及400℃、50～100 N条件下,为氧化轻微磨损和氧化剥层磨损;400℃、150 N条件下,转变为塑性挤出。     

YSZ薄膜对H13钢抗氧化性能的影响

应用电沉积-烧结方法在H13钢表面制得均匀致密的8%YSZ(钇稳定氧化锆)薄膜,在700℃空气中氧化动力学测量表明,表面YSZ薄膜可以显著提高H13钢的抗氧化性能并改变了氧化层的形貌。并对相关的机制进行了探讨。     

Bi4Ti3O12掺杂对BST陶瓷性能和结构的影响

研究了Bi4Ti3O12(2%～10%,质量分数)掺杂对(Ba0.71Sr0.29)TiO3(BST)基电容器陶瓷介电常数εr、介质损耗tan δ、容温变化率△C/C等性能及其烧结温度的影响.结果表明,当w(Bi4Ti3O12)=10%时,εr为2 558,tan δ为0.005 0,△C/C=-39.2%,△C/C在25～125℃的范围内比在w(Bi4Ti3O12)=2%时降低了18%,陶瓷的烧结温度降为1 180℃.借助SEM和XRD研究了Bi4Ti3O12掺杂量对样品的显微结构和物相组成的影响,表明Bi4Ti3O12作为烧结助剂包裹晶粒并填充晶粒间形成异相,阻止晶粒生长并细化晶粒.     

显微组织和环境温度对球墨铸铁磨损行为的影响

采用销盘式高温磨损实验机在不同环境温度和载荷下对球墨铸铁进行干滑动磨损试验,研究了球墨铸铁显微组织对磨损性能的影响,呆用SEM和XRD分析磨损表层以及亚表层形貌、成分和结构,初步探讨磨损机制.研究表明,基体组织对球墨铸铁磨损性能有着显著影响.随着基体硬度的提高,轻微磨损向严重磨损转变的临界载荷大大提高.随着环境温度升高,形成碳还原气氛使得磨面上氧化物数量减少.球墨铸铁室温下磨损机制主要为粘着磨损和磨料磨损,200℃时磨损机制仍为粘着磨损,400℃时磨损机制主要为氧化物的疲劳剥落.     

4Cr5MoSiV1和45钢耐磨性对比研究

采用销盘式高温摩擦磨损试验机,在25～400℃下对4Cr5MoSiV1和45钢进行磨损试验,对比两种钢的耐磨性,并探讨了磨损机制.研究表明:在25℃下为粘着磨损,4Cr5MoSiV1和45钢具有相同耐磨性,磨损率随载荷的提高呈线性增加,符合Archard公式;在200℃下为Quinn型氧化轻微磨损,4Cr5MoSiV1和45钢仍然具有相同的耐磨性;随载荷的提高,磨损率先降低后缓慢增加,具有较低的磨损率和增长率;在400℃下为氧化磨损,但不同于Quinn型氧化轻微磨损;随载荷的提高,磨损率快速增加,特别是高载荷下45钢出现塑性挤出,4Cr5MoSiV1钢具有比45钢明显高的耐磨性,归因于其高的热软化抗力.     

Mn、Sb掺杂NBT—KBT—BT无铅压电陶瓷的研究

采用传统陶瓷制备工艺,利用XRD、SEM等测试分析方法,研究了MnCO3、Sb2O3掺杂对压电陶瓷晶体结构、表面形貌以及性能的影响。研究结果表明：所有组成均呈单一钙钛矿型固溶体特征,无其它晶相生成。掺杂陶瓷在1160℃左右烧结比较合适。MnCO3表现为典型的“受主”添加物特征。Sb2O3的掺杂对陶瓷性能的影响受多种因素共同作用,当Sb2O3的掺杂量为0.1％（质量分数）时,d33=148pC／N、tanδ=4.2％、εr=1516。MnCO3的掺杂可以促进晶粒生长,Sb2O3的掺杂使晶粒尺寸的均匀性降低。     

NBT-KBT-BT三元系无铅压电陶瓷的研究

借助NBT-KBT-BT相图,确定该系无铅压电陶瓷准同型相界的范围,用数学式z[(1-x)NBT-xBT]-(1-z)[(1-y)NBT-yKBT]概括该范围内的陶瓷组成。采用传统工艺制备无铅压电陶瓷,利用正交试验设计对x、y、z及预烧温度优化,890℃预烧,得到压电常数d33=144 pC/N、介电损耗tanδ=4.0%、介电常数rε=1 058的0.85NBT-0.144KBT-0.006BT压电陶瓷。XRD分析表明,所研究的组成均能形成钙钛矿结构,随着预烧温度的提高,杂峰减弱,至870℃杂峰逐渐消失。SEM分析表明,压电性能高的样品具有规则的几何外形,晶界明显,晶粒尺寸均匀且排列致密,表面没有空洞。压电性能差的样品晶粒尺寸不均匀,有异常长大的晶粒。     

AM60B合金在25～200℃下干滑动磨损行为和磨损机制(英文)

针对AM60B合金在环境温度25～200℃、载荷12.5～300N的条件下进行干摩擦磨损实验。结果表明:随着载荷的增大,磨损率增加;从轻微磨损到严重磨损的转变的临界载荷分别为25℃时275N,100℃时150N,200℃时75N。在低载荷(<50N)下,200℃下的磨损率低于25℃和100℃的。在轻微磨损阶段,磨损机制为磨粒磨损、氧化磨损和剥层磨损。当轻微磨损到严重磨损的转变开始时,剥层磨损发挥主要作用,剥层磨损是从基体内部发生的剥落。随后,塑性挤出磨损作为严重磨损出现,同时伴随着从轻微磨损到严重磨损的转变。厚的、硬的摩擦层通过限制磨面的塑性变形来阻碍从轻微磨损到严重磨损的转变。     

基于联合仿真的挖掘机斗齿正交试验优化

为了提升挖掘机作业效率与油耗指标，提出基于联合仿真的挖掘机斗齿正交试验优化技术。通过开展料性测试搭建了现实土壤的离散元模型，同时搭建挖掘机的动力学模型，并基于多体动力学-离散元联合仿真技术实现了对挖掘机挖掘过程的准确模拟。据此提出基于正交试验的斗齿优化方法，并借助正交试验对斗齿进行了优化，同时在国内工程机械领域首次使用金属3D打印技术制作优化后的斗齿并进行了装机实测，结果显示，优化后的斗齿实现了挖掘机作业效率与油耗指标的提升。