高铬铸铁初生碳化物细化的中外研究进展

从合金化、变质处理、过流冷却三个方面对高铬铸铁中初生碳化物细化的国内外最新研究成果进行了分析研究,并且进一步提出了在研究过程中的不足和未来研究中有待研究的问题,同时展望了未来高铬铸铁中初生碳化物细化的研究发展前景。

灰铸铁与铬棒原位生成(Fe,Cr)_7C_3/Fe复合材料

利用铸渗复合-热处理原位反应工艺,将铬棒与灰铸铁进行铸造复合,并对其进行热处理使铬棒与铸铁基体中的碳原子发生原位反应,制备出(Fe,Cr)7C3颗粒增强铁基复合材料。用XRD、SEM及EDS对单根铬棒与灰铸铁反应产物的微观结构和成分分布进行研究。结果表明:在1150℃保温1.5h,单根准2mm铬棒反应完毕,反应产物主要有初生(Fe,Cr)7C3和共晶(Fe,Cr)7C3,且分布均匀;板状和六方状初生(Fe,Cr)7C3的硬度分别为1446、1524HV0.1;反应区的显微硬度达1278HV0.1,约是灰铸铁基体的5.3倍。

基于UG和VERICUT的数控加工仿真研究与应用

数控仿真是数控加工在虚拟环境中的映射,它为产品的可制造性分析提供关键数据,在对实际零件数控加工的基础上,介绍了以UG和VERICUT软件相结合作为仿真平台,实现加工轨迹仿真和机床仿真同步实现,结合曲面零件鼠标的加工实例实现了数控加工仿真的全过程,为复杂曲面零件的生产提供依据。

原位合成V_8C_7颗粒增强铁基复合材料的制备

采用铸渗和热处理原位反应工艺相结合的方法,将准1 mm的钒丝与灰铸铁进行复合,制成钒丝-灰铸铁复合预制体,并对其进行热处理,使钒丝中的钒原子与铸铁中的碳原子原位反应生成V8C7颗粒,制备出V8C7颗粒增强铁基复合材料。用SEM、XRD对该复合材料的显微组织和物相组成进行分析。结果表明,生成的V8C7颗粒均匀分布于铁基体中,且生成物与基体有很好的冶金结合,反应区主要由α-Fe和V8C7颗粒组成;应用热力学原理对原位合成V8C7颗粒的反应机理进行分析,表明用此方法制备的V8C7增强相在热力学上是可行的。

纳米粗糙度对胶体液滴蒸发图案的影响机制

对比研究了Si O_2胶体液滴在光滑基底与纳米粗糙度基底上的蒸发及其图案形成.实验发现,在光滑基底上,液滴的蒸发伴有显著的"咖啡环效应",沉积图案呈现碗状.而在粗糙基底上蒸发后得到厚度分布较为均匀的蒸发图案,且裂纹密度明显增大.分析显示,纳米粗糙度可抑制液滴内沿基底的回流,极大地削弱了毛细流的补偿作用,导致颗粒在气-液界面富集并形成颗粒膜,从而克服了"咖啡环效应",最终形成厚度分部均匀的蒸发图案.

原位生成(Fe,Cr)_7C_3/Fe复合材料的磨料磨损性能

将纯铬丝放入开有相应圆孔的HT250灰铸铁中,在1 220℃保温30min进行原位反应,制备出了不同体积分数(Fe,Cr)7C3的铁基复合材料,并采用XRD、SEM、硬度仪及磨损试验机等对复合材料的物相组成、显微组织、显微硬度及其磨料磨损性能进行了研究。结果表明:复合材料的物相主要由碳化物(Fe,Cr)7C3、铁素体(α-Fe)及奥氏体(γ-Fe)组成;随碳化物体积分数的增加,复合材料的平均显微硬度逐渐增大,最高值为1 453HV0.1;而在磨料磨损条件下的磨损量先降后升,碳化物体积分数为62%时复合材料的耐磨性最好,且与BTM20Cr高铬铸铁的耐磨性相当。

原位生成M_7C_3颗粒束增强铁基复合材料的微观组织研究

采用铸渗和热处理工艺相结合的方法,将纯铬丝与白口铸铁进行复合,原位生成(Fe,Cr)7C3颗粒束增强铁基复合材料。使用XRD和SEM对不同保温时间的该复合材料进行物相分析和微观组织观察。结果表明:颗粒束内的主要物相组成为α-Fe,γ-Fe和(Fe,Cr)7C3;随着保温时间的延长,(Fe,Cr)7C3颗粒束的面积逐渐增大,束内组织形态由共晶向亚共晶转变。

(Cr,Fe)_7C_3颗粒束增强铁基复合材料的微观组织及耐磨性

为了获得耐磨性较好且呈规律分布的碳化铬颗粒束增强铁基复合材料,采用铸渗-热处理法将纯铬丝与白口铸铁进行原位反应,制备了(Fe,Cr)7C3颗粒束增强铁基复合材料。采用XRD和SEM对不同保温时间所得复合材料进行物相分析和微观组织观察,同时测试了其硬度及相对耐磨性。结果表明:复合材料颗粒束内的主要物相组成为α-Fe,γ-Fe和(Fe,Cr)7C3,且随着保温时间的延长,(Fe,Cr)7C3颗粒束的面积逐渐增大,束内组织形态由共晶向亚共晶转变;复合材料具有高硬度和优良的耐磨性。

原位反应生成灰铸铁基复合材料的微观组织及机理研究

将铬合金丝与灰铸铁进行铸造复合及热处理,采用原位法制备出碳化物颗粒增强铁基复合材料。利用XRD、SEM和EDAX对该复合材料的微观组织进行观察。结果表明:在1160℃下保温20、22 min后,该复合材料中生成M7C3型碳化物,靠近合金丝边缘的为细小颗粒状,远离合金丝为板条状,同时在复合材料中出现珠光体;保温24 min后,合金丝与基体完全反应,生成的碳化物与保温26 min时一致,全部为M3C型。

一种基于单片机控制的真空自吸泵研究

低温环境下,小型自吸泵存在着泵腔中引水易冻结、影响自吸泵再次使用的问题。该设计于泵腔的下方添加回流管,取消止流阀,使得自吸泵使用完毕后泵腔不存留液体,解决上述自吸泵存在的问题,同时借鉴泵站为大中型离心泵设计的真空引水系统,提出一种新结构的真空引水系统,与自吸泵结合,可使自吸泵自动灌泵引水。

颗粒增强铁基复合材料热残余应力的有限元分析

由于增强相颗粒和基体间热膨胀系数(CTE)存在差异,颗粒增强铁基复合材料在其制备和热处理过程中,会在颗粒和基体的边界结合处产生热残余应力。利用单颗粒增强轴对称单胞模型,针对不同形状的增强相颗粒,在ANSYS软件中了进行热-结构耦合分析,模拟了不同颗粒形状的单胞模型的热残余应力场。结果表明:立方形颗粒由于尖角的存在,使其模型中产生极端应力集中现象应力,椭球颗粒能缓解应力集中现象,球形颗粒模型的应力分布均匀。

原位合成V_8C_7颗粒增强铁基复合材料组织与磨粒磨损性能研究

利用铸造复合热处理工艺制备V8C7颗粒增强铁基复合材料的磨损试样,用SEM、XRD观察了材料的组织形貌。在室温条件下,选用ML-100磨料磨损试验机,采用三氧化二铝磨料,研究了不同体积分数V8C7颗粒对V8C7增强铁基复合材料磨损性能的影响。结果表明,采用此工艺制备的V8C7增强铁基复合材料的耐磨性是灰铸铁的11.7倍;当V8C7颗粒体积分数逐渐增大时,V8C7颗粒增强铁基复合材料的相对耐磨性先增大后减小。

原位生成碳化铬颗粒增强铁基表面梯度复合材料

利用铸渗-热处理法将纯铬板与H7300进行原位反应制备了(Fe,Cr)_7C_3/Fe表面梯度复合材料。应用XRD、SEM和ML-100对1185℃保温不同时间所得的(Fe,Cr)_7C_3/Fe表面梯度复合材料的物相、显微组织和相对耐磨性进行了分析。结果表明:1185℃保温1h后生成的表面梯度复合材料的主要物相组成为(Fe,Cr)_7C_3、α-Fe、(Fe,Cr)_3C及未反应Cr,1185℃保温3 h后主要物相组成变为(Fe,Cr)_7C_3、α-Fe、(Fe,Cr)_3C以及(Fe,Cr)_(23)C_6;表面梯度复合材料表面显微组织由表面至基体呈梯度分布;在5 N载荷120目SiO_2两体磨料磨损下,(Fe,Cr)_7C_3/Fe表面梯度复合材料相对耐磨性有了明显提高,而陶瓷区的相对耐磨性最高,约为HT300的7倍。

Cr_7C_3/Fe表面梯度复合材料的力学性能和耐磨性研究

以高纯铬板为原料,采用原位合成-热处理工艺在HT300表面制备出Cr_7C_3增强表面梯度复合材料。用扫描电镜、X射线衍射仪、纳米压痕仪和划痕仪对该复合材料的微观形貌、物相组成及磨损性能进行表征。结果表明:在900℃下保温4 h后所得Cr_7C_3致密层的厚度约为30μm,颗粒体积分数接近100%,无明显晶界存在,与基体之间呈现良好的冶金结合。Cr_7C_3陶瓷层的显微硬度和弹性模量分别为12.711、256.04 GPa。在划痕试验中,划痕底部裂纹主要经过微裂纹、细小密集裂纹、中小型混合裂纹和贯穿裂纹等过程,可将其磨损形式归结为挤压-撕裂式磨损。

2Cr13不锈钢表面固相渗碳后的组织与性能

传统的固相渗碳法渗速慢,加入催渗剂会产生阻挡层,且渗层质量不易控制。常用的渗碳工艺如离子渗、气体渗和盐溶渗均存在一些不足。采用一种新型固相渗碳方法用灰口铸铁HT300中的片状石墨对2Cr13不锈钢进行表面改性,用XRD、SEM、微观硬度计、ML-100干式销盘两体磨料磨损试验机等分析了新型固相渗碳层的物相组成、微观组织、微观硬度和耐磨性,使用CS350电化学工作站测试了其耐蚀性能。结果表明:在1120℃保温10h,850℃保温1h条件下固相渗碳,可在2Cr13不锈钢表面原位生成碳化铬颗粒。原位反应层主要分为两个区域:晶界碳化物细小断续区和晶界碳化物粗大连续区,显微硬度呈梯度分布,最高可达1082HV1N。渗碳后表层耐磨性提高了4倍,耐蚀性能有所下降。

面向工程教育专业认证的金相制备与检测实验课程改革探讨

本文针对我校材料科学与工程专业金相制备与检测实验课程教学中存在的问题,在面向工程教育专业认证的背景下,进行了在原有教学基础上的课程改革探讨,目的在于激发学生学习兴趣、发挥学生主动性、提升学生实践能力、综合应用能力和创新能力,为后续课程的学习打下良好的基础,培养适应现代工程教育要求的应用型人才。

碳包覆对LiFePO4/C正极材料性能的影响

以葡萄糖为碳源,采用共沉淀法合成了LiFePO4/C一次颗粒,再经过喷雾干燥法使得一次颗粒堆积成二次颗粒。对样品进行了结构表征、形貌观察和电化学性能测试。结果表明当Fe和C6H12O6的摩尔比为1∶0.2时,其锂离子扩散速率为8.789×10^-12cm^2/s,在0.1C下首次放电比容量为140.8mAh/g,库仑效率为98.2%,经过50次循环后,样品的比容量仍然高达106.1mAh/g,容量保持率为87.7%,具有良好的循环性能及容量保持率。

钒丝与铸铁原位合成V_8C_7的研究

以钒丝和铸铁为原料,采用铸造和热处理工艺相结合的方法,使钒丝与铸铁中的碳原子反应,原位合成了V8C7颗粒增强铁基复合材料。对复合区进行显微组织观察及分析、显微硬度测量、耐磨性能测试。结果表明,生成的V8C7颗粒均匀分布于铁基体中,且生成物与基体有很好的冶金结合。复合区的最高硬度达3022HV0.05,平均硬度是基体的10～15倍。复合材料的耐磨性相对于铸铁标准试样提高了2.89倍。

工程材料力学性能课程教学改革思考与探索

为了推进工程材料力学性能课程教学改革,提高教学水平,从材料科学与工程专业的特点出发,对工程材料力学性能课程的教学进行探索与思考,从教学内容及教学方法优化、教学手段改进、实验的科学设置及过程考核强化等方面,探讨该课程教学改革思路及在教学中的实践。通过教学实践,学生的学习热情得到提高,知识运用能力得到加强,工程实践能力和创新能力也得到一定程度的提高。

游戏教学在小学数学教学中的应用

游戏教学既符合学生活泼、好动的天性,又能促使他们理解数学知识,同时还能激发学生学习数学的兴趣。学生由于年龄的关系,他们对课堂上一本正经的教学兴趣不大,且会导致他们失去学习的热情和积极性,使教学效率和学习效率下降。所以,数学教师要深刻领会新课标的教学理念,将游戏引入课堂教学,以迎合小学生的心理,激发学生的学习兴趣,调动起学生学习的积极性。