离子渗氮温度对不锈钢组织及性能的影响

对1Cr18NigTi、1Cr13、0Cr18Ni9不锈钢进行了不同温度的离子渗氮.利用金相显微镜及扫描电镜观察了渗氮层显微组织形貌;利用能谱仪测试了渗层中元素的含量及分布情况;利用HVS-1000型数显显微硬度计测定了渗层不同深度处的硬度变化;采用改制的摩擦磨损试验机测试了渗氮层的摩擦磨损特性;利用盐雾腐蚀试验箱测试了渗氮层的耐腐蚀性.结果表明,随渗氮温度增加,3种钢的渗层表层组织中氮化物量减少,高氮浓度的ε相转变为γ'相,440 ℃渗氮形成了氮在基体中的过饱和固溶相;1Cr13不锈钢比1Cr18Ni9Ti及0Cr18Ni9不锈钢的渗层厚;渗层表面硬度降低,但从表面向心部的峰值硬度增加;在一定范围内渗层耐磨性降低,但比未渗氮试样均提高4倍左右;渗层的耐盐雾腐蚀性降低,但440℃的低温渗层的耐蚀性与未渗氮试样差不多.     

激光功率对Ni-WC熔覆层组织与性能的影响

用HGL-6000型横流CO₂激光器在316L不锈钢表面熔覆Ni-WC涂层。采用金相显微镜观察熔覆层组织形貌;利用显微硬度计和电化学工作站研究了不同激光功率对熔覆层硬度及耐蚀性的影响。结果表明,熔覆层组织主要为树枝晶及共晶组织自表面向内部逐渐粗化;随激光功率增加,熔覆层组织先细小后变得粗大,当激光功率为3500 W时,组织最细小;随功率增加,熔覆层硬度降低,且自表面至结合处均呈下降趋势,当激光功率为2500 W时,熔覆层硬度（573HV1）最高,为基体的3.3倍,功率为3500 W时,熔覆层硬度为基体的2.2倍;随功率增加,熔覆层耐蚀性先增强后减弱,功率为3500 W的熔覆层耐蚀性优于其它功率的熔覆层且与316L不锈钢耐蚀性相当。     

材料腐蚀与防护课程教学改革

根据材料腐蚀与防护课程特点,提出了一系列改革方案。改革的主要目的是加强学生在教学中的主体地位,激发学生学习兴趣;采取多种手段丰富教学内容,完善课程体系;采用多种教学方法及训练项目拓展学生的知识面,增加学生知识利用率,培养实践能力及创新精神。为调动学生积极参与教学,取消期末考核,加强过程考核,学生分析问题和解决问题能力在各个教学环节中逐步得到提升。     

Y_2O_3含量对38CrMoAl钢表面激光合金化WC/Ni金属陶瓷组织与性能的影响

采用激光合金化技术,在38CrMoAl钢表面制备不同Y_2O_3含量的WC/Ni合金化层。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)、显微硬度计和摩擦磨损试验机,系统研究合金化层的相组成、显微组织、显微硬度及摩擦磨损性能随Y_2O_3含量的变化规律。结果表明:不同Y_2O_3含量的合金化层皆是由γ-(Fe,Ni)、基体马氏体、M3C及WC相组成,其中纳米WC颗粒主要分布在合金化层上部的枝晶间,而微米WC颗粒则分布于合金化层底部边缘区,且在颗粒边缘形成有明显的外延生长层。随着Y_2O_3含量的增加,具有亚共晶形貌特征的凝固组织逐渐细化,γ-(Fe,Ni)和M3C数量增多,基体马氏体数量略有减少。但当Y_2O_3含量(质量分数,下同)超过1.0%时,凝固组织开始有所粗化。随Y_2O_3含量增加,合金化层硬度呈先增后降、摩擦因数和磨损失重呈先减后增的变化趋势。当Y_2O_3含量为1.0%时,合金化层硬度(781HV0.2)最高,为基体的2.4倍;摩擦因数和磨损失重最小,分别为基体的17%和8.9%。     

激光增材制造Ti64.51Fe26.40Zr5.86Sn2.93Y0.30生物医用合金的显微组织与性能(英文)

从生物力学和成形技术的角度出发,利用"团簇+连接原子"结构模型设计Ti-Fe-Zr-Sn-Y共晶合金,并利用激光增材制造技术在纯钛板上制备该合金的成形体。利用显微硬度计、压缩试验机、纳米压痕仪分别测试合金的硬度、压缩性能及弹性模量。结果表明,合金的硬度、压缩强度和断裂应变分别高达HV (788±10)、2229 MPa和14%,弹性模量则低至87.5 GPa。合金还具有良好的摩擦磨损性能、耐蚀性、成形性及生物相容性。合金的综合性能优于Ti_70.5Fe_29.5共晶合金和商用Ti-6Al-4V合金。该合金的上述性能使其成为一种很有前途的激光增材制造生物材料。     

激光快速成形Ti_(64.52)Fe_(29.32)Zr_(5.86)Y_(0.30)医用合金组织与性能

利用"团簇+连接原子"结构模型构建了Ti-Fe-Zr-Y合金化双团簇模型,由此设计出成分为Ti_(64.52)Fe_(29.32)Zr_(5.86)Y_(0.30)的四元共晶合金,并利用激光快速成形技术在纯钛板上制备了该合金的成形体。利用X射线衍射仪、扫描电镜、电子探针、3D表面轮廓仪、显微硬度计、纳米压痕仪和电化学工作站,系统研究合金成形体的显微组织、表面粗糙度、硬度、弹性模量和耐蚀性能,并与Ti_(70.60)Fe_(29.40)二元共晶合金成形体进行了对比分析。结果表明:Ti_(64.52)Fe_(29.32)Zr_(5.86)Y_(0.30)合金呈现出细小的树枝状共晶组织形貌特征。钇的添加有效地抑制了Ti_4Fe_2O氧化物的形成,并增加了合金的成形性。Ti_(64.52)Fe_(29.32)Zr_(5.86)Y_(0.30)合金的硬度较Ti_(70.60)Fe_(29.40)合金的硬度提高了14%,弹性模量降低了32%,且该四元合金在Hank’s溶液中的耐蚀性明显优于Ti_(70.60)Fe_(29.40)二元共晶合金。     

纳米TiC/C对激光熔覆镍基合金涂层组织和性能的影响

采用激光熔覆技术在38CrMoAl钢表面制备了不同纳米TiC/C添加量的镍基复合涂层。利用现代微观分析技术和性能检测手段,系统分析了纳米TiC/C添加量对镍基复合涂层微观组织形貌和性能的影响规律。结果表明,不同纳米TiC/C添加量镍基复合涂层主要是由γ-Ni、Ni3B和M23C6相组成。但有所不同的是,随着纳米TiC/C添加量的增加,γ-Ni树枝晶的数量呈现出先增后减的变化趋势,而其尺寸的变化趋势则相反。在纳米TiC/C的质量分数超过3.5%时,组织中开始有明显TiC颗粒存在,且其数量和尺寸呈逐渐增加的变化趋势。由于受晶粒细化和TiC硬质强化这两个关键因素的影响,复合涂层的硬度随着纳米TiC/C添加量的增加而升高,而耐磨性则在纳米TiC/C添加量为5.0%时达到最高,其源于细小TiC硬质相低的缺陷及其与周围基体高的协调变形能力。     

CeO2对碳硼共渗层组织及耐磨性的影响

探讨了CeO2对碳硼共渗层组织及性能的影响,利用金相显微镜、扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪分析了共渗层的组织形貌、元素含量及分布、表面相组成,利用显微硬度计、摩擦磨损试验机测定了共渗层的硬度变化和摩擦磨损特性.结果表明,加入CeO2的硼化物层和增碳层均比未加入CeO2的硼化物层和增碳层厚,其硼化物层的厚度提高大约33%,而且厚度相对比较均匀.CeO<2的加入使硼化物层的齿形更连续,致密性更好,使共渗层的显微硬度比未加入CeO2的显微硬度平均提高大约21%.CeO2的加入使共渗层与基体之间形成富碳过渡层,经淬火后形成了一层硬度较高且不易产生塑变的支撑层,有效地提高了共渗层的耐磨性,其耐磨性比未加入CeO2的耐磨性提高大约37%.     

激光功率对Ni基WC熔覆层组织的影响

采用HGL-6000型横流CO2激光器在316L不锈钢表面制备Ni基WC熔覆层,采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及能谱仪(EDS)观察熔覆层组织并进行成分分析,考查了不同激光功率对Ni基WC熔覆层组织的影响。试验结果表明,激光功率在2500~3500 W范围内,随功率的增加,熔覆层的组织变细,激光功率为4000 W时,熔覆层组织比功率为3500 W的组织粗大,且结合处出现了过烧现象;熔覆层晶内出现了Fe、Ni元素的富集,而晶界处则产生了Cr、W元素的偏聚。     

CeO2添加量对Ni-WC真空熔烧涂层组织的影响

采用真空熔烧的方法在45钢表面制得Ni-WC-CeO2复合涂层试样,利用光学显微镜、扫描电镜和能谱仪分析了CeO2添加量对涂层纵截面的微观组织形貌的影响,分析了WC的形貌和分布及熔烧带处的元素扩散情况。结果表明:CeO2的加入改善了涂层的组织,使其更加细小、均匀,消除了针状相;在CeO2添加量为0.75%时涂层和基体之间的互熔结合最好,涂层中的气孔、裂纹等缺陷最少;CeO2对合金元素原子的扩散有明显的促进作用,结合处主要以Fe、Ni扩散为主;CeO2改变了硬质相WC在涂层中的形貌和分布形式,使其变得细小、均匀、分散,促进了涂层中Ni基合金和WC之间的扩散,使WC在涂层中主要以4种形貌存在:条状、白色块状、灰色块状和灰色球状。