钛合金激光表面熔覆的研究与进展

钛合金具有优异的高比强,良好的抗腐蚀、蠕变、疲劳和韧性,但其表面抗磨性能差,不能作为机械零件使用,大大限制了其性能潜力的发挥.为提高钛合金的表面性能,激光熔覆技术在钛合金表面上进行了相关的研究,获得了陶瓷相增强的高硬度金属基体复合涂层。为钛合金在机械零件上的应用提供了理论基础.本文综述了近几年来钛合金激光熔覆技术的状况,存在的问题,提出进一步研究的方向.

电弧喷涂Ti6Al4V涂层的组织与耐蚀性能研究

采用电弧喷涂技术在Q235钢基体上喷涂Ti6Al4V涂层,并对涂层进行封孔处理。表征了涂层的物相组成和微观形貌,通过盐水浸泡实验和极化曲线测试对比分析了Q235钢基体、未封孔涂层和封孔涂层的耐腐蚀性能。结果表明:涂层呈典型的层状特征,物相组成为TiN,TiO和少量的Ti;未封孔涂层与封孔涂层均具有较宽的钝化电位区间,封孔处理可以封闭电弧喷涂工艺造成的空隙或微裂纹,因此封孔涂层的耐蚀性显著更高。

Ti6Al4V合金表面激光重熔Ni60B+TiN喷涂层的组织与性能

为解决钛及钛合金的耐磨性能,在Ti6Al4V表面进行激光重熔MiCrBSi+TiN合金喷涂层的试验,利用XRD和SEM对熔覆层进行了分析,测试了显微硬度和涂层的耐磨性能。结果表明:通过优化工艺参数可获得连续的、均匀的、无裂纹和气孔的熔覆层,熔覆层主要由γ-Ni、TiN、NiB、Cr2Ti和Ti2Ni组成,在结合区热影响区的界面有大约4～5μm的扩散层,熔覆层的平均硬度达1076～1355HV,稀释区为800HV。

激光熔覆Ni基涂层的稀释区与熔覆区界面形态及组织

在Ti6Al4V合金表面进行了激光重熔NiCrBSi/TiN,NiCrBSi/TiC喷涂层实验,利用扫描电镜和X射线衍射仪等手段对稀释区与熔覆区界面进行了观察。结果表明:NiCrBSi/TiC重熔层的稀释区与熔覆区界面平直,而NiCrBSi/TiN重熔层的稀释区与熔覆区的界面不复存在,是共晶组织和颗粒组织的混合区。分析认为,[C]、[N]活性原子在高温流动熔体内的不同行为,强烈地影响稀释区与熔覆区的界面性质。NiCrBSi/TiC、NiCrBSi/TiN激光重熔层中稀释区与熔覆区界面TiC和TiN相的形成,遵循化学反应的基本规律,即电负性原则。

矿岩交界台阶坡面处抛掷效果模拟研究

基于露天金属矿山开采常面临矿体和岩体混合的爆破条件,爆区中常有规模不等的矿岩混合爆区,爆破过程中不可避免地造成破碎矿石和岩石相互混合,导致矿石贫化。对某矿14 m台阶ϕ310 mm大直径深孔逐孔、排间梯段起爆、跨越矿岩交界顺序和有序长延时对孔起爆等工况条件下,台阶深孔在爆炸荷载对矿岩交界处抛掷效果的影响进行数值模拟研究分析。模拟得出:①跨矿岩分界线处的正向抛掷速度及位移较大,侧向因应力叠加抵消导致抛掷运动速度及位移较小,因此边界线处主要为正向移动,同时有效避免矿岩混合现象;跨交界炮孔周围因先行起爆,为孔组创造了瞬时自由面条件,导致破碎岩块颗粒整体既向前方正向抛掷,同时也向侧向抛掷分离,利于矿岩体的抛掷分离;从各监测点特性可以看出,台阶整体垂直高度上,在最小抵抗线处位移及速度最大,依次向两侧递减。②在跨越矿岩交界的同排炮孔有序对孔起爆方式下,对孔组在110~150 ms不同延期时间下的模拟结果表明,随着延期时间的增加,有利于为跨交界炮孔提供充足的抛掷空间,减少矿岩体抛掷过程中的碰撞,使得分离沟槽宽度增加,同时矿岩体爆堆高度相对有所提升。③在混合爆区跨越矿岩交界有序长延时起爆,进行爆破分离技术方案基础上,以爆区内矿(岩)区域中心为起爆点,采用各自区域V型起爆方案,可以实现矿岩石的各自中心堆积,同时也强化了跨矿岩交界处抛掷瞬时自由面效应,更有利于深凹沟槽的产生,充分降低混合爆堆矿石的贫化率。该研究为露天金属矿矿岩分离爆破提供理论依据和实际爆破创造有利条件。

钛合金表面激光重熔NiCrBSi+TiN涂层的组织研究

对TC4合金喷涂NiCrBSi+20vol%TiN涂层进行激光重熔试验,利用SEM、TEM等手段对熔覆层的组织进行了分析。结果表明,激光重熔层组织消除了喷涂层的组织缺陷,其相组成为(Cr-Ni-Fe),TiNi,NiB,Cr2Ti,Ti2Ni等,在熔覆区主要以富铬相和富镍相为主,稀释区内的黑色和白色衬度的杆状组织是Ti2Ni型的金属间化合物。

硬质合金涂层的结合行为

通过氧 -乙炔对硬质合金棒材进行了喷涂 ,分析了涂层组织和界面。结果表明 :降低硬质合金棒材的烧成温度 ,喷涂层与基体形成了良好的冶金结合 ,冶金结合层改为1 0 μm ,并探讨了其形成机理。

氩弧熔覆原位自生(Fe,W,Cr)_(23)C_6/γ–Ni基复合熔覆层组织与耐磨性能

以W粉、C粉和Ni60A粉为原料,采用氩弧熔覆工艺在Q235钢基体上制备出原位自生(Fe,W,Cr)23C6增强Ni基复合熔覆层。借助扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计及滑动磨损试验机对复合熔覆层的显微组织、硬度、耐磨性进行了研究。结果表明,熔覆层与基体呈冶金结合,无裂纹、气孔等缺陷,涂层显微硬度的最大可达1213HV,耐磨性比Q235钢提高18倍,在室温干滑动磨损试验条件下具有优异的耐磨损性能。工业试验表明使用该技术在16D、24D叶轮表面制备的耐磨熔覆层,可使其使用寿命提高3倍以上。

用亚温淬火改善40Cr钢切削加工性能机理初探

本文研究了亚温淬火与切削加。性能的关系。结果表明：经预淬火再亚温淬火的４０Ｃｒ钢，拉插性能优于调质，加工表面粗糙度可达到Ｒａｌ．６μｍ以下，切削力下降１６％，刀具耐用度提高约３倍。试验研究证明：铁素体中的位错和形态是提高切削加工性能的根本原因，而铁素体中的位错与其形态有关。

浅谈FORTH语言在仪表行业的应用

仪器仪表行业亟待加强软件工作目前,仪器仪表行业正对产品结构进行调整,在进入90年代后,具有微机智能化产品的比重将大幅度上升。为此,必须解决许多关键技术,如计算机技术。

钢纤维混凝土在工程中的应用

工业制造业厂房对整体地面耐磨、抗冲击及抗裂性能要求很高。文章以德国西门子机械传动公司热处理和硬齿加工车间的工程实例,介绍钢纤维混凝土的特点及施工中的控制要点。

电弧喷涂Ti6Al4V涂层组织与耐磨损性能

采用ZPGD-400型电弧喷涂机在Q235钢基体上喷涂Ti6Al4V涂层,并借助扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计及滑动磨损试验机对喷涂涂层的显微组织、结合状态、硬度以及磨损表面进行分析。结果表明, Ti6Al4V涂层组织呈典型的层状特征,孔隙少,涂层与基体结合紧密,涂层平均显微硬度1013 HV_(0.2)其耐磨损性能为Q235钢的20倍,磨损机制主要为剥层磨损和粘着磨损。

柔性电弧丝材的研制

通过试验的方法确定柔性电弧丝材的材料成分，并对喷涂后的涂层组织与界面特性及金属元素在涂层中的分布状态进行了分析。

白云鄂博铁精矿制备超级铁精粉浮选脱硅活化试验

为了高效开发利用白云鄂博矿,针对其铁精矿目前主要作为普通铁精矿用于钢铁生产且除稀土外的有价元素利用率不高的问题,以白云鄂博矿铁精矿为原料,通过反浮选脱硅条件试验,重点考察了Ca^(2+)、Fe^(3+)及Ca^(2+)+Fe^(3+)3种活化剂的脱硅效果。试验结果表明:在粗选最佳试验条件pH值为8、捕收剂十二烷基磺酸钠(SDS)用量200 g/t,Ca^(2+)+Fe^(3+)复合活化剂用量400 g/t的条件下,得到了铁品位72.05%、铁回收率96.58%、SiO2含量0.22%的铁精矿;然后铁精矿经1粗1精反浮选脱硅开路工艺,最终获得了铁品位72.15%、铁回收率87.46%、SiO2含量0.21%的超级铁精粉,纯度达99.64%,且其中含有微量的稀土、铌,试验证明Ca^(2+)+Fe^(3+)复合活化剂的脱硅指标最好。

轻型钢结构厂房工程质量监理

由于轻型钢结构厂房具有总体质量轻、节省基础、用料少、造价低、施工周期短、安全可靠、造型美观、结构稳定及环保节能等优势近年来被广泛应用;但在防腐蚀、耐高温及对温度变形敏感等方面也给施工质量控制提出了很高要求。文章结合工程实例阐述了轻型钢结构厂房施工过程中的控制要点。

捕收剂对铁精矿浮选脱硫的影响

本文以高硫蒙古铁精矿(硫含量2.56%)为研究对象,分别选用四种不同的捕收剂(丁基黄药,己基黄药,异戊基黄药,丁基铵黑药)和TS复合活化剂,进行反浮选脱硫,探究捕收剂对高硫铁精矿浮选脱硫效果的影响规律。确定最佳的捕收剂后进行浮选脱硫的开路和闭路试验。试验结果表明:选用丁基铵黑药作捕收剂与TS活化剂配合,脱硫效果最佳。粗选时,在丁基铵黑药用量为0.4 kg/t、TS活化剂用量为0.7 kg/t的条件下,铁精矿中硫降到了1.18%,铁品位67.98%、铁回收率99.02%;通过一粗一扫开路试验,获得了含硫0.62%、铁品位68.25%、铁回收率89.27%的铁精矿;最终采用一粗一扫一精闭路浮选流程,获得了含硫0.71%、铁品位68.40%和铁回收率92.70%的铁精矿。对比浮选前后的矿物,铁精矿较原矿硫含量大幅度降低,且大部分含硫矿物都进入到浮选尾矿中。本工艺为铁精矿浮选脱硫提供有效的解决办法。

对影响开发商决策因素的模糊分析

分析了影响开发商决策的主要因素 ,提出了用 AHP方法 (层次分析法 )对诸因素进行综合评判排序的数学模型 ,并具体说明了该方法应用的步骤 .

红外光谱、XPS分析比较Ca^2+,Fe^3+对石英的活化机理

铁精矿浮选脱硅过程中,矿浆中的难免阳离子(Ca^2+,Fe^3+)对阴离子捕收石英的可浮性有重要影响,而搞清难免阳离子对含石英等脉石矿物的活化机制,对解决超纯铁精矿脱硅技术难题有重要意义。目前关于捕收剂对石英吸附结构的研究较多,而难免离子活化石英的吸附结构及吸附强弱发生机制研究较少。因此,采用红外光谱、XPS检测手段对难免离子(Ca^2+,Fe^3+)活化石英浮选进行光谱学表征,同时解析石英中含氧官能团及难免离子的赋存形式,分析其活化机理。红外检测结果表明,在适宜的pH值条件下,Ca^2+和Fe^3+的加入,对SDS捕收剂浮选石英均有活化作用,而活化后的石英与SDS作用,其间既包括物理吸附,也包括化学吸附;而且Fe^3+活化作用下的Si-O特征峰红移波数大于Ca^2+活化作用下的红移波数,是由于Ca^2+活化石英是单氧-硅键作用,其键能小,吸附弱,而Fe^3+活化石英是双氧-硅键作用,其键能大,吸附强。XPS测试表明,Fe^3+活化石英的结合能(Fe(2p)结合能为711.16 eV)强于Ca^2+活化石英的结合能(Ca(2p)结合能为346.93 eV),其Si(2s)和Si(2p)结合能化学位移量更大,说明Fe^3+活化作用下其化学吸附更稳定、更致密,且产生两个活性位点,在石英表面生成稳定的Fe基六元环螯合物;而对比Fe^3+和Ca^2+活化作用下的化学吸附不稳定、不致密,在石英表面生成Ca基链状络合物。综合红外光谱、XPS分析表明,Fe^3+比Ca^2+有更强的活化作用,同时加强了药剂与石英表面的化学吸附和物理吸附,更利于活化石英的浮选。

白云鄂博铁矿石阶段磨矿弱磁选工艺生产超级铁精矿试验

白云鄂博铁矿为铁、铌、稀土共伴生矿,铁品位为30.70%,Re O、Nb2O5含量分别为5.43%和0.11%,主要有用矿物磁铁矿含量为37.46%,83.06%的铁以磁铁矿的形式存在;脉石矿物以碳酸盐、闪石、辉石及萤石为主,次为石英、长石及黑云母等。为充分利用好矿石中铁矿物的自然禀赋,对矿石进行了超级铁精矿生产工艺研究。结果表明,矿石采用3个阶段磨矿—弱磁选工艺处理,一段磨矿细度为-0.074 mm占98.0%,弱磁粗选磁选强度为200 k A/m;二段磨矿细度为-0.038 mm占93.9%,弱磁精选1、弱磁精选2的磁选强度分别为90 k A/m和70 k A/m;三段磨矿细度为-0.030 mm占93.0%,弱磁精选3磁选强度为60 k A/m的情况下,最终获得铁品位为70.50%、铁回收率为67.58%、Si O2含量为0.35%的含微量Nb、RE的超级铁精矿,可作为制备直接还原铁的原料。