铸钢表面耐热复合涂层的制备

采用铸造反应合成技术制备出TiC/Ni3Al表面复合涂层材料,研究了涂层的物相、组织和界面形态,测试了涂层的硬度和耐磨性。结果表明：Ti-C-3Ni-Al体系反应完全,产物为TiC和Ni3Al。表面复合涂层中直径为1～3μm的TiC颗粒呈球形镶嵌在Ni3Al基体上,随着TiC含量的提高,颗粒尺寸略有长大、分布更均匀、涂层更致密,且涂层与钢基体界面为良好的冶金结合,随TiC含量的变化而界面呈现出不同的形貌,在TiC含量〈45%时,涂层为一整体,从涂层到界面处Ni、Al、Ti、Fe元素呈梯度变化;在TiC含量≥45%时,涂层出现了分层现象。随着涂层中TiC含量的增高,材料的硬度和耐磨性提高,表面复合涂层的硬度和耐磨性均明显高于钢基体。     

铬系高合金冷作模具钢“以铸代锻”工艺初探

探讨铬系高合金冷作模具钢的特点及“以铸代锻”工艺的可行性，采用变质处理及热处理初步达到在非锻造条件下网状共晶碳化物粒化的要求，为“以铸代锻”工艺应用奠定了基础。     

精铸热锻模具的脆性断裂

指出了精铸热锻模具脆性断裂主要是由于材料和工艺不完善造成的。通过优化材质及工艺基本可以消除脆性断裂。早期脆性断裂现象大多由于热处理及操作不当所致;冲击疲劳断裂是常见的脆性断裂现象,是由于模具制造缺陷(如砂眼、显微裂纹等)以及热疲劳裂纹作为疲劳裂纹源扩展后所致。     

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。     

不同基体热浸镀铝镀层组织和高温磨损行为

选取45钢和H13钢进行热浸镀铝和高温扩散处理,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)等微观分析手段表征镀层物相、形貌和成分。采用销盘式高温磨损试验机对比研究不同基体下镀层的干滑动高温磨损行为,并探讨其磨损机制。结果表明:扩散层均以FeAl和Fe_3Al韧性相为主,两相之间界面周围存在平行于表面的Kikendall孔洞;镀层与45钢基体过渡平缓,结合良好,而与H13钢界面之间存在颗粒聚集,导致镀层与H13钢基体结合较差;45钢镀层在400℃/50~200N具有较好耐磨性,随环境温度升高,出现轻微-严重的磨损转变;H13钢镀层在400℃磨损率较低,在600℃也仅略高于400℃;Fe-Al镀层的磨损机制以氧化轻微磨损为主,45钢镀层在600℃出现塑性挤出磨损。     

钢表面TiC/Ni3Al复合涂层及其冲蚀性能

采用钨极氩弧焊熔覆技术在钢表面原位合成金属间化合物基复合涂层TiC/Ni3Al。研究了复合涂层的组织和抗冲蚀性能,探讨了涂层的形成及抗冲蚀机理。结果表明:采用钨极氩弧焊熔覆技术在钢表面制得的TiC/Ni3Al复合材料无杂质相,颗粒分布均匀;随着预置层中(Ti+C)含量的提高TiC颗粒的数量增加,材料的硬度提高;涂层与基体之间呈现良好的冶金结合,从熔合线到涂层外表面TiC颗粒的形态逐渐从细小球形转变为等轴状、树枝状;Al、Ni、Fe元素呈梯度变化,而Ti元素主要以TiC颗粒物的形式存在于涂层中。在不同冲蚀角度下复合涂层的冲蚀量均显著小于H13钢和0Cr17Ni7Al钢,表现出优异的抗冲蚀性能。     

煤矿水源井无线视频监控终端设计

针对现有煤矿水源井监控系统受数传电台或GPRS传输速率限制而无法监控水源井周边视频信息的问题,提出了一种水源井无线视频监控终端设计方案。该监控终端加入了实时视频监控部分,优化了H.264压缩模块,采用3G的TD-SCDMA无线宽带网络传输视频流。测试结果表明,该监控终端能够满足视频信息的采集与传输需求,实现了对水源井的多功能监控。     

添加纳米氧化物颗粒对TC4合金磨损行为的影响

采用摩擦磨损试验机对TC4合金/GCr15钢进行滑动磨损试验,在摩擦界面人工添加纳米氧化物颗粒研究了氧化物种类和颗粒尺寸对TC4合金磨损行为的影响;采用XRD、SEM、EDS等方法表征了TC4合金的磨损特征并探讨了磨损机制。结果表明:氧化物颗粒的种类和尺寸对于TC4合金的磨损行为具有显著影响。TiO_2颗粒急剧促进TC4合金磨损,而Fe_2O_3显著降低磨损;Fe_2O_3粒径越小,TC4合金的磨损失重越小且几乎不随载荷变化而波动。摩擦界面添加TiO_2时,磨损机制与未添加氧化物颗粒的相似,以磨粒磨损和粘着磨损等严重磨损机制为主;当添加Fe_2O_3时,磨损机制由严重向轻微磨损转变。     

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.     

Ti-6Al-4V热浸镀铝涂层干滑动磨损行为的实验研究

Ti-6Al-4V合金经热浸铝并在650℃下进行高温扩散退火处理,获得TiAl3涂层。采用销-盘式磨损试验机研究铝化后的Ti-6Al-4V合金与GCr15钢对磨的干滑动磨损行为。通过SEM、XRD、EDS和XPS等微观分析手段测试热浸镀铝涂层磨面的形貌、物相和成分,并且探讨其磨损机制。研究结果表明：随着滑动速度的增加,当滑动速度为0.75m/s时,铝化后的Ti-6Al-4V合金的磨损量先减小到最小值,然后在2.68m/s时增加到最高值,最后在4m/s时降至最低值。在不同的滑动速度下,磨损量随着载荷的增加而增加。研究发现,摩擦层结构对磨损的行为和机制有显著的影响。在4m/s时,含氧的摩擦层(TiO和TiO2)具有明显的减磨性能;相反地,在2.68m/s时,没有氧化物的摩擦层并未显示出对磨损具有保护作用。与未经热浸镀处理的Ti-6Al-4V合金相比,在不同工况下,铝化后的涂层提高了钛合金的耐磨性,尤其速度为4m/s。耐磨性得到提高是由Ti-Al涂层和摩擦氧化物层所引起的。