钛铝含量对IN718合金激光增材试样组织性能的影响

为提升激光增材IN718合金部件的力学性能和服役温度,按梯度增加Ti+Al含量制备了五种改进型IN718激光增材样品,采用万能实验机、SEM、XRD和JMatpro软件等研究了样品的常温和高温力学性能及组织结构。结果表明,随着Ti+Al含量的增加,γ′相占比逐渐上升,样品室温强度增大而延伸率明显下降。当Ti+Al含量增加到7.6%时,样品中的γ′析出相占比是γ相的5倍,硬度为55.6 HRC,因脆性相的大量析出导致裂纹萌生;经1 100℃×1 h+850℃×8 h热处理后的样品在850℃时的强度随Ti+Al含量的增加先升高后降低,Ti+Al含量为5.6%时其高温屈服强度和延伸率达到最大值,分别为553 MPa和12%,且各向同性,此时γ′析出相和γ相占比接近,分别为41.5%和39.9%。在后续研究中,可将标准IN718合金中的Ti+Al含量提高到5.6%,恰当利用γ′强化获得优良的高温力学性能和激光增材工艺相容性。

激光功率对激光熔覆IN738LC合金耐磨性能的影响

IN738LC合金是典型的γ’相沉淀强化型镍基高温合金,常用于燃气轮机和航空发动机等高温部件。为进一步提高其高温耐磨性,分别以4种激光功率在纯度为99.99%氮气环境下利用激光熔覆技术制备IN738合金试样,并进行850℃×24 h热处理。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、高温摩擦磨损试验机等仪器和JMatPro软件研究金相组织与性能。结果表明:随着激光功率的升高,未热处理试样硬度的均值由40.74 HRC缓慢上升到41.92 HRC,经热处理后试样的硬度均值为43 HRC左右。未热处理和热处理后的试样在常温下摩擦系数的均值分别为0.70,0.65,热处理后的试样在800℃高温下摩擦系数均值为0.35。在一定激光功率范围内,试样的耐磨性能随激光功率的升高先上升后下降,激光功率分别为750,650 W时制备的试样分别在常温、800℃高温耐磨性能最好,相同激光功率下制备的试样在800℃高温下的耐磨性能远优于常温下的耐磨性能。

激光增材含铝马氏体不锈钢的高温摩擦磨损性能研究

激光增材马氏体不锈钢可应用于600℃以下的高温部件,为了进一步提高其高温耐磨性能,制备了4种不同铝含量(0、1%、2%、3%,质量分数)的马氏体不锈钢试样,采用箱式电阻炉对4种马氏体不锈钢试样分别在25、200、400、600℃温度下进行热处理。采用OM、XRD、SEM、3D景深显微镜、高温摩擦磨损试验机等仪器和JMatPro软件研究了试样的金相组织与高温摩擦磨损性能。结果表明:随着铝含量的增加,试样的平均硬度从57.87 HRC降至42.46 HRC,随着600℃保温时间的延长,试样的硬度均快速下降并趋于稳定,其值从44.79 HRC降至28.70 HRC,铝含量的增加对试样在25℃下的摩擦系数的影响并不明显,其值均在0.8~0.9之间;当铝含量达到3%时,试样在600℃环境中的摩擦系数降至0.45左右,约为25℃下的52.94%,体积磨损量降至0.0214 mm^(3),约为25℃下的9%,试样主相为马氏体相及少量碳化物等析出相。添加3%铝可显著改善激光增材马氏体不锈钢的高温摩擦磨损性能。

激光熔覆镍基高温耐磨合金的组织及性能

通过增加IN718合金中(Ti+Al)含量制备一种镍基高温耐磨合金,以满足超临界机组镍基合金阀门密封面再制造的需求。采用万能试验机、摩擦磨损试验机、XRD、SEM等仪器和JMatpro软件研究该合金激光熔覆试样的组织与性能。研究结果如下:当IN718合金的(Ti+Al)含量增加至7.6%时熔覆层会出现开裂;当IN718合金的(Ti+Al)含量增加至6.6%时,其激光熔覆试样初始平均硬度值为40 HRC,抗拉强度为998 MPa,延伸率为5.2%,室温摩擦因素为0.75左右,磨损量为0.3275 mm^(3),主相为γ相和γ′相,700℃×10 h时效处理后平均硬度值为54 HRC,700℃摩擦因素为0.35左右,磨损量为0.024 mm^(3),主相γ′占53%。研究结果表明,IN718合金中(Ti+Al)含量增加至6.6%时具有良好的激光熔覆工艺性能和高温摩擦磨损性能,可应用于超临界/超超临界机组镍基合金阀门密封面的维修与再制造。

合金成分对镍基高温合金性能影响的研究进展

镍基高温合金是航空航天等领域不可或缺的材料,是高温合金材料优化研究的热点,其合金成分复杂,关键合金元素对其性能的影响显著。先进的激光熔覆技术对镍基高温合金涂层的发展有重要的推动作用。在简要给出激光熔覆技术发展现状的基础上概述了镍基高温合金的研究进展,系统梳理了Co、Al、Cr、Ta、W、Re、Ru、Zr、Fe等金属元素以及Si、C、B等非金属元素以及陶瓷颗粒VC、B4C、WC、TiC、Y_(2)O_(3)等对镍基高温合金力学性能及显微组织的影响。指出了镍基高温合金在当前研究发展中的困扰和仍需关注的问题,最后对镍基高温合金将来的发展进行了展望。

图像尺寸测量技术的研究进展

图像尺寸测量是一种非接触式测量技术,具有测量精度高、抗干扰能力强、效率高及应用范围广等优点。随着工件精度要求的不断提高,图像尺寸测量技术成为研究热点。文章简述图像尺寸测量技术的系统构成,指出图像尺寸测量技术的优势,分析国内外图像尺寸测量技术的研究现状,并展望了图像尺寸测量技术的发展前景与方向。

热喷涂层的梯度液相烧结

将金属陶瓷粉末与具有不同熔点的自熔合金粉末混合喷涂于金属基材表面，形成低熔点相的固液相变点温度从基材界面向涂层表面逐步升高的梯度涂层，研究了在１０００℃烧结后烧结层的显微组织结构和力学性能．结果表明，在烧结时出现液相的区域内喷涂层所固有的层状结构消失，在界面上有大约２０μｍ宽的扩散区并呈冶金结合，在表层存在明显的固－液相分界线，在显微组织中氧化物有球化趋势．梯度液相烧结可使涂层稳定成型所需的最佳控制参数区间变大，涂层的力学性能满足使用要求．

Ni-Al喷涂层反应烧结时界面结构的择优演变

将 Ni-Al 混合粉(93wt％Ni+7wt％Al)。在不引起反应的条件下喷涂于 A_3钢基材表面.通过中温反应烧结处理,观察涂层烧结前后界面微观组织的变化,结果表明,涂层中反应时首先生成 Ni_2Al_3并转化为 NiAl_3,基材与涂层界面出现了冶金结合,界面上首先生成了以铁为基,Ni、Al 为溶质的固溶体,界面结构呈现出择优演变的现象。

Ni-Al混合粉喷涂层反应烧结结合强度的试验研究

将Ni基粉末与一定比例的Al粉，机械混合并喷涂于A3钢上，在700 ℃左右炉中进行反应烧结，形成有冶金结合的涂层。分析烧结层的金相组织并测量其结合强度，表明有良好的结合性能。

高强度涂层结合性能的试验研究及有限元分析

采用线切割沿涂层/基体界面切成对称切口,两边粘结后直接拉伸的试验方法对高强涂层抗拉结合强度进行评价。并借助有限单元法对涂层/基体交界面上的应力分布及切口附近的应力集中进行了分析,为正确评价涂层/基体的结合强度提供了理论依据。按此方法对不同工艺参数的热喷涂烧结涂层结合强度进行了评价。结果表明,此方法可对高强涂层与基体的结合强度进行评价。

Ni-Al喷涂层中温反应烧结的温度变化模型

基于Ni Al喷涂层反应烧结的特点 ,提出了涂层反应放热过程的温度变化模型及计算方法 ,研究了Ni Al混合喷涂层 (94%Ni+ 6 %Al)在中温保护气氛下反应烧结的界面组织及反应区温度变化过程 ,计算表明 :反应区存在非金属间化合物液相 ,同时由于Ni Al在中温条件下发生反应并在局部形成高温 ,使涂层具有良好的力学性能 .

热喷涂层的中温反应烧结工艺

介绍了热喷涂层的中温反应烧结工艺 。

激光烧蚀数值计算的研究现状

激光烧蚀技术在清洗、刻蚀等领域中应用广泛,具有高精度、高效率等优点。激光工艺参数对烧蚀过程影响较大,利用有限元数值计算可以节省时间、降低成本及优化参数。文章综述数值模拟激光烧蚀的研究现状,阐述常用的热源模型,展望了激光烧蚀数值计算的发展方向。

流场计算在确定热喷涂工况上的应用

介绍为确定热喷涂工况参数所进行的流场计算以及计算结果,包括一维计算模式、二维低速计算模式、高速势流计算模式.同时也简介了由流场汁算确定的一些特殊条件下的喷涂规范.

地方多科性大学机械专业人才培养方案的创新与探索

地方多科性大学机械专业人才培养改革的主要意义:针对学生就业岗位与就业意愿实际变化的情况,提出多层次培养目标,并由此调整教学内容、教学模式和考核评价方式等,最大限度地使机械专业建设主动适应区域和国家装备制造产业发展对多层次人才的需求,最大限度地满足学生个性化发展的需求,在精英教育与大众化教育中找到平衡。

大工件表面强化炉内重熔工艺的相似理论

重点讨论了重熔时存在的相似准则及应用该准则研究工件炉内重熔时的关键控制参数的生产简介。

金属—聚酰胺二层复合材料

介绍以钢为衬底,聚酰胺为衬里的二层复合材料的制备、性能及其在摩擦方面的应用。

火焰喷涂制造塑料与金属复合板材

采用火焰喷涂工艺制造尼龙与金属复合板材。介绍喷涂设备的改进,生产工艺条件,板材的性能及特点。

个性化多层次培养材料成型及控制工程专业人才的探索与实践

从部省共建地方高校的实际出发,面向行业与地方,针对多层次的就业趋势和材料加工学科发展态势,推行宽厚通识教育基础上的以学科知识为平台的专业教育,设计多层次阶段性人才培养目标。在教学组织上,针对考研等不同层次需要,对基础课程按成绩与学生个人意愿分班,采用分层教学。提供多个学生自主选择的第二课堂形式的加深模块,实验教学设计为必做和选做项目,课程设计、毕业设计等环节,学生根据兴趣和特长选题,满足学生个性化学习的需要。构建内容精、基础厚、选择广的理论课程体系,多层次、立体化、开放式、分方向的实践教学体系。经过5年的实践检验,取得较好效果。