不同子层厚度比AlCrBN/AlTiN多层涂层高速干式切削性能研究

目的通过改变AlCrBN/AlTiN多层涂层的子层厚度比,提高AlCrBN/AlTiN多层涂层的高速干式切削加工钛合金性能。方法使用电弧离子镀技术制备了不同子层厚度比(AlCrBN子层/AlTiN子层)的AlCrBN/AlTiN多层涂层。采用XRD衍射仪、扫描电镜(SEM)、显微硬度计和洛氏压痕仪对涂层的组织结构和力学性能进行表征,采用高温真空退火炉、摩擦磨损试验机、数控车床等研究多层涂层的高温稳定性、摩擦磨损性能和高速干式车削性能,并对多层高速干式切削加工钛合金的磨损行为进行了详细研究。结果涂层相组成为fcc-(Cr,Al)N和fcc-(Ti,Al)N,涂层组织随着子层厚度比的增加更加致密,涂层硬度和结合强度则随着子层厚度比的增加先升高后降低,其中当AlCrBN子层/AlTiN子层厚度比为2∶1时,涂层表现出最高的显微硬度(4470HK0.05±144HK0.05)和良好的结合强度(HF 1),以及优异的摩擦磨损性能(摩擦因数为0.56,磨损率为0.21×10^(-15)m^(3)/(N·m))。在不同切削条件(100m/min和150m/min)下,涂层高速干式切削性能随着子层厚度比的增加呈现先升高后降低的趋势。其中当子层厚度比为2∶1时,涂层的车削性能最佳(100 m/min时切削寿命为14 min,150 m/min时切削寿命为280 s),切削过程中的磨损机理为黏结磨损和氧化磨损。结论通过调控AlCrBN/AlTiN多层涂层的子层厚度比,可以显著提高AlCrBN/AlTiN多层涂层的摩擦磨损和高速干式切削加工钛合金性能。

激光熔覆FeCoCrNiMn_(x)高熵合金涂层摩擦学性能的试验研究和分子动力学模拟

采用激光熔覆技术制备了FeCoCrNiMn_(x)(x=0,0.25,0.50)的高熵合金涂层,系统地研究了添加不同摩尔比的Mn对涂层的显微组织、硬度以及摩擦学性能的影响.采用分子动力学模拟的方法研究了FeCoCrNiMn高熵合金涂层的原子尺度变形和磨损行为.FeCoCrNiMn_(x)高熵合金涂层由单一的面心立方晶格(FCC)型固溶体组成.结果表明,Mn的掺杂提高了涂层的减摩性和耐磨性,摩擦系数为0.66的Mn_(0.5)涂层在各涂层中具有最优的减摩擦性能.与基材Q235钢[磨损率为12.2×10^(-5)mm^(3)/(N·m)]和FeCoCrNi涂层[磨损率为4.99×10^(-5)mm^(3)/(N·m)]相比,Mn_(0.5)涂层[磨损率为4.03×10^(-5)mm^(3)/(N·m)]的耐磨性分别提高了66.96%和19.23%.分子动力学模拟结果表明,Mn掺杂通过摩擦诱导的FCC变到HCP(密排六方),掺杂Mn可增强应变硬化.根据位错演化模式确定,Mn_(0.5)涂层的变形机理是相变诱发塑性(TRIP),从而同时提高了涂层的塑性、强度和加工硬化率.

表面技术提高农林机械耐磨性能及应用研究进展

农林机械如割草机刀片、深松铲犁铧铲尖和旋耕机松土刀片等关键运动部件在使用中,受到长期严重的磨损、腐蚀和冲击等而导致失效,阻碍其进一步发展。表面改性技术应用潜力巨大,但针对农林机械的研究进展尚缺乏系统综述。阐述农林机械使用工况及其关键运动部件在服役过程中的失效原因,重点概述四种表面技术(热喷涂、喷焊、堆焊、激光熔覆)的优缺点及其在农林机械上的应用示例,提炼出针对不同工况表面技术的选择依据。通过对四种表面技术的特点和适用场合的归纳总结,激光熔覆作为一种新型的金属表面功能涂层制造技术,具有较高效率、高强度冶金结合和较高性价比,在提高农林机械关键运动部件耐磨性能上的应用具有较大前景。综述相关研究现状指出现有研究的不足及未来研究的展开方向,可为表面技术提高农林机械关键运动部件耐磨性提供全面理论依据。

煤油流量对HVOF喷涂FeCrMoSi-Ti_(3)SiC_(2)涂层高温摩擦磨损性能的影响

目的提高燃煤锅炉四管的耐磨性能。方法使用喷雾造粒技术制备FeCrMoSi/Ti_(3)SiC_(2)复合粉末,并利用超音速火焰喷涂技术(HVOF)在12CrMoV基体上制备煤油流量分别为26、28、30、32 L/h的复合涂层。使用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)及其自带的能谱仪(EDS)、Raman、维氏显微硬度计和摩擦磨损试验机研究FeCrMoSi/Ti_(3)SiC_(2)粉末及其涂层相组成、组织结构,检测涂层的力学性能,并对涂层在800℃下的摩擦学性能和磨损机理进行系统分析。结果粉末物相主要由Ti_(3)SiC_(2)、Fe-Cr和TiC组成,涂层的物相与粉末类似,但是新产生了SiC相,且随着煤油流量的升高,Ti_(3)SiC_(2)物相逐渐分解。当煤油流量为30、32 L/h时,涂层内Ti_(3)SiC_(2)物相大量分解。涂层的硬度和断裂韧性随着煤油流量的升高表现出先升高、后降低的趋势,孔隙率和磨损率呈现先减小、后增大的趋势。当煤油流量为28 L/h时,涂层磨损率最低,约为5.44×10^(-15)m^(3)/(N·m)。结论煤油流量为28 L/h时,涂层表面生成的SiO_(2)、TiO_(2)和Fe_(2)O_(3)等氧化物均匀分布在磨痕和对偶球表面,有效阻挡了对偶球和涂层的直接接触,使得涂层显示出最优异的摩擦学性能。涂层的主要磨损机制为氧化磨损和黏着磨损。

退火热处理对Cr_(3)C_(2)-FeCrBSi涂层摩擦磨损性能的影响

目的 针对冷轧辊表面的循环应力、摩擦磨损的特殊服役环境,设计空气燃料超音速火焰喷涂(HVAF)制备Cr_(3)C_(2)-FeCrBSi复合涂层来提高工件表面的硬度和耐磨性。方法 利用HVAF技术在冷轧辊用合金钢板表面制备不同尺寸陶瓷颗粒混合的Cr_(3)C_(2)-Fe CrBSi的复合涂层,并在600、700、800℃进行退火处理后得到退火态涂层。利用XRD、SEM、显微硬度计、电子拉伸试验机、盘式摩擦磨损试验机和接触疲劳试验机,考察了不同陶瓷含量和不同退火温度下涂层的相组成、组织结构、机械性能、摩擦磨损性能和接触疲劳失效形式。结果 喷涂态涂层的显微硬度、结合强度随着Cr_(3)C_(2)含量的增加先上升后下降。当陶瓷相质量分数为10%时,复合涂层最佳,显微硬度、结合强度分别为459.6HV0.3、42.8 MPa。选取Cr_(3)C_(2)(质量分数10%)-FeCrBSi涂层经过退火处理后,涂层的硬度、断裂韧性、抗磨损性能均有提升,其中摩擦因数由原先的0.89降低至0.80~0.75。此外在700℃下退火3 h得到的涂层,显微硬度可达490.3HV0.3,断裂韧性由2.81 MPa·m1/2提升至3.15 MPa·m1/2,磨损率为6.80×10^(-14) m^(3)/(N·m),与喷涂态涂层相比,磨损率降低了15%。喷涂态、退火态涂层的磨损机制均为磨粒磨损。接触疲劳试验结果表明,退火态复合涂层的接触疲劳失效形式主要有剥落和分层,同时剥落失效情况下涂层的接触疲劳寿命更长,可达2.07×10^(5)转。结论 Cr_(3)C_(2)-Fe Cr BSi复合涂层良好的抗磨损和耐接触疲劳性能主要取决于Cr_(3)C_(2)硬质耐磨颗粒的加入。而退火热处理可以促进涂层向平衡态的转变、同时析出的二次碳化物(Cr, Fe)7C3起到沉淀强化的作用,使得退火态涂层具有更好的抗摩擦磨损性能。

IN718激光熔覆Co-WC/Cu复合涂层组织与摩擦学性能研究

为提高IN718高温合金运动部件在极端环境中的服役寿命,采用激光熔覆在其表面制备了Co (S1)、Co-5%WC-5%Cu (S2)和Co-5%WC-15%Cu (S3)(质量分数)这3种耐磨减摩复合涂层,系统分析了复合涂层的显微硬度以及室温(RT)和600℃环境中的摩擦学性能.结果表明:溶解的WC重新凝固析出碳化物,起到第二相强化的作用,未溶解的WC边缘析出针状物与Co基基体稳固结合.在室温下Cu可以充当固体润滑剂(Cu膜),在600℃下由CuO氧化膜以及Cu膜起减摩作用. 3种涂层的显微硬度均是基体(268.89HV0.5)的1.7倍以上,分别是478.69HV0.5、481.73HV0.5和458.51HV0.5.摩擦学性能明显优于基体,其中S2涂层在室温和600℃环境下均拥有优异的耐磨性,分别提高84.4%和64.9%,减摩效果最好的是S2涂层(RT)和S3涂层(600℃),分别提高26.9%和26.7%.室温下3种复合涂层的磨损行为由氧化和疲劳磨损主导,600℃时由氧化和黏着磨损主导.

基于分子动力学模拟的多主元合金滑动摩擦学行为研究

随着高性能多主元合金被相继开发并在摩擦学领域的应用迅速扩展,研究并揭示多主元合金的摩擦学行为至关重要。采用分子动力学模拟,构建多主元合金原子尺度滑动摩擦模型,研究FeCoCrNiCu(M1)、FeCoCrNi(M2)、FeNiCr(M3)3种多主元合金的表面形貌、磨损原子、摩擦力、位错及应力的演变。结果表明:M2合金在相同的划痕深度下表面变形最小、磨损粒子数最少、法向力最大,这是由于Co元素的加入使得合金的硬度增强;M1合金展现出更剧烈的塑性变形以及更复杂的位错变形,这是由于Cu元素的加入降低了合金的硬度;M1和M2合金中产生了棱柱位错环,M3合金中却没有观察到,这是由于M3合金的堆垛层错能较低难以形成棱柱位错环。研究结果对多主元合金的开发和应用提供了参考。

304不锈钢滑动摩擦学行为的分子动力学模拟

采用分子动力学模拟方法研究了压入深度与滑动速度对304不锈钢磨损量、摩擦系数、位错演变及剪切应变的影响.结果表明:在较大的压入深度下平均摩擦系数及位错长度明显较高,导致了更严重的塑性变形;在相同的压入深度下较高滑动速度的摩擦力明显升高而位错长度降低,这是由于高速下不锈钢内部位错形核缺乏持续驱动力,从而减轻了不锈钢的变形.此外滑动摩擦过程中产生的摩擦热促进了内应力的释放,导致离散结构位错、多节点位错及位错锁(环)的形成,从而阻碍位错进一步传播并提高不锈钢抗变形能力.本工作中所计算磨损原子数量几乎与滑动距离呈线性正比,符合经典Archard定律.

粉红聚端孢菌胞外几丁质酶纯化、特性及抗菌活性

粉红聚端孢菌 (Trichothecium roseum)在 SMCS中恒温摇床 (2 0 0 r/ min,2 8℃ )上培养 12 d,诱导产生了大量的胞外几丁质酶。培养滤液经 (NH4) 2 SO4分级沉淀、DEAE- Sepharose FF阴离子交换柱层析和 CM- Sepharose FF阳离子交换柱层析获得了 SDS- PAGE纯的胞外几丁质酶 ,分子量约为39k Da。几丁质酶最适作用温度为 4 0℃ ,最适 p H范围为 4 .0～ 7.0。抗菌活性显示 ,纯酶对供试病原菌都有不同程度的抑菌作用 ,其中对棉花黄萎菌的抑制作用最强。

纳米Y_2O_3弥散强化Ni基合金激光熔覆层

研究了纳米Y2O3对Ni基合金激光熔覆层显微组织、相结构和性能的影响。结果表明:加入纳米Y2O3 的Ni基激光熔覆层出现大量细小、无方向性生长的等轴晶;熔覆层主相为γ-Ni,此外还有Cr23C6、Ni4.6Si2B和 Ni17Y2等;加入1．5％纳米Y2O3的熔覆层显微硬度值大幅度提高,其耐磨性比纯Ni基提高5倍多,磨损机理由较为严重的粘着磨损转变为微动磨损。

高能离子源清洗对AlCrN刀具涂层结构及性能的影响

采用自主研发的离子源增强多弧离子镀设备,研究涂层沉积前不同清洗工艺对基材表面粗糙度以及所制备的AlCrN涂层的表面形貌、硬度、膜基结合力、摩擦磨损和切削性能的影响。研究结果表明,高能Ar^+清洗可以更有效清洁基材表面。与传统弧源清洗技术相比,经高能离子源清洗后的基体表面粗糙度降低,沉积态涂层的表面粗糙度更低。相比于传统弧源清洗工艺,高能Ar^+清洗可以显著提高膜基结合强度,达到48.7 N,摩擦因数和磨损率均降低,涂层刀具寿命提高了3倍。

哈茨木霉S30胞外几丁质酶的纯化及特性

哈茨木霉 S30在 SMCS液体培养基中恒温摇床 ( 2 0 0 r/ min,2 7.5℃ )上培养 1 5天 ,培养滤液经硫酸铵分级沉淀、DEAE- Sepharose Fast Flow阴离子交换柱层析、Phenyl- SepharoseFast Flow疏水层析、CM- Sepharose Fast Flow阳离子柱层析、Phenyl- Sepharose HP疏水柱层析获得了凝胶电泳谱带单一的几丁质酶。几丁质酶反应的最适温度为 40℃ ,最适 p H值为5 .0。 70℃下保温 1 0分钟后 ,该酶仍保持一定剩余活力 ,说明其耐温性较强。金属离子存在对酶活性有显著影响 ,Mg2 +、Ba2 +、Mn2 +对酶有激活作用 ,其中以 Mg2 +作用最强。

纳米CeO_2/Ni基合金复合材料激光熔覆层组织与耐磨性

利用5kWCO2激光器,在Q235低碳钢表面熔覆微米或纳米CeO2/Ni基合金复合材料,制备了涂层。利用光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪分析比较了熔覆层的组织、磨损形貌及相结构,利用MM-200环-块式滑动磨损机检测了熔覆层的耐磨性。结果表明:熔覆层的主要相为γ-Ni和Cr23C6以及CeNi5,Ni3Si和Ni3B等;加入微米CeO2的Ni基激光熔覆层组织明显细化,并有大量的放射状等轴晶;加入纳米CeO2的Ni基激光熔覆层出现大量更加细小的等轴晶,并且组织致密。含纳米CeO2的Ni基熔覆层与纯Ni基的相比,耐磨性大幅度提高,磨损机理由黏着磨损转变为微动磨损。

中国第一部航海诗集《鲸背吟集》考论

关于《鲸背吟集》的作者、版本和创作因缘,学界颇有争议,但根据赵孟頫《〈翠寒集〉序》、《说郛》本《鲸背吟集》等有关文献资料,可以考定《鲸背吟集》的作者朱晞颜就是元代诗人宋无,其创作因缘是宋无参与漕运的航海经历。《鲸背吟集》最早以专题诗集的形式对元代海运进行全景式的艺术再现,洋溢着积极无畏的开拓精神和浪漫奔放的海洋情怀,堪称元代海运和海洋文化的诗意百科。《鲸背吟集》将海运途中"所历海洋山岛,与夫风物所闻,舟航所见,各成诗一首",全部33首诗"皆航海之作",是中国文学史上第一部航海诗集、第一部海洋诗歌专集,也是《四库全书》集部唯一具有海洋诗歌专集性质的作品,在中国海洋文学发展史上具有里程碑式的意义。

凝固型枸杞酸奶的研制

对枸杞酸奶的保健功能及加工工艺进行了初步探讨。结果表明 :枸杞浆与牛奶按 1∶1 0的比例混合 ,加入 8%蔗糖 ,接入 3 %保加利亚乳杆菌 (L .bulgaricus)与嗜热链球菌 (St.theromophilus)比例为 1∶1的发酵剂 ,在 42℃条件下发酵 5h。

对地方高校工科类本科优秀专业人才培养的思考

本文围绕课堂教学、课后实习和毕业论文质量等,论述了地方高校工科类本科优秀专业人才的培养新模式探索思路。把"专题设计"的小组学习法引入专业课课堂教学,对现有生产实习环节提出了具体整改措施,围绕"如何提高本科毕业论文质量",着重讨论了"分级培养模式"和"毕业论文新模式"。

离子渗氮-电弧离子镀复合涂层关键科学问题研究取得重要进展

电弧离子镀已经被广泛用于提高工件表面硬度、耐磨性及耐腐蚀性能,其使用过程中主要问题在于涂层与基体硬度差异大,膜基界面结合力和承载能力有限,无法满足重载、高速等剧烈摩擦磨损要求。虽然有研究者发现渗氮层能增强涂层的力学性能,但发现化合物层的存在显著降低了结合力、承载能力及耐磨性。安徽工业大学表面工程研究所张世宏课题组通过调控离子镀沉积工艺。

低变性花生蛋白粉生产工艺的研究

介绍了低变性花生蛋白粉生产的工艺流程,分析了各工序操作条件对产品质量的影响。在花生蛋白粉生产中,提高红衣脱除率,在保证蛋白质少变性的前提下降低残油,对提高花生蛋白粉质量及其利用途经有很大意义。

轻合金表面技术在武器装备轻量化领域的研究现状与展望

随着现代战争形势的变化,对部队提出了快速响应与部署的目标,促使武器装备逐渐向着轻量化的方向发展。轻合金是武器装备轻量化领域的重要一环,但武器装备的严苛服役环境对轻合金长期稳定服役构成严重威胁,表面技术是提高轻合金性能的便捷高效手段。综述目前常见的钛合金、铝合金和镁合金等轻合金基体材料在武器装备领域轻量化的应用,总结轻合金在不同服役环境下的失效机制,介绍表面技术在轻合金防护的研究成果,指出目前表面技术在武器装备应用中值得关注的问题为多功能涂层材料体系种类不足、单一表面技术存在技术壁垒。最后,对未来轻量化武器装备表面技术的发展趋势进行展望,即开展新型/复合表面技术的研发、采用机器学习方法加速涂层成分设计。