一种耐低温奥氏体球铁的低温性能和表面强化分析

在ASTMA571M标准的基础上适当调整Ni和Mn等元素的含量制备了一种耐低温球墨铸铁材料,研究了该奥氏体球墨铸铁材料的低温力学性能和表面强化效果。结果表明,该材料在超低温情况下具有非常好的塑性和韧性,-100℃的维氏硬度相对于常温升高了36%,在低温下表现出了非常好的综合力学性能。所研究铸铁材料的离子氮化效果较好,可以弥补奥氏体球墨铸铁硬度不够的缺陷,更好地发挥出其应用价值。

防结垢、防腐蚀多层复合涂层的体系及性能研究

本文对一种适用于透平领域的防结垢、防腐蚀复合涂层的成分和性能进行了系统研究。研究结果表明,由自牺牲底层、有机抑制中间层和防粘结顶层组成的复合涂层具有优异的防腐蚀能力,涂层在CASS实验条件下的防腐蚀能力远高于裸材;涂层表面的防粘结能力理想,其表面的水接触角为钝角。此外,涂层与基体的结合强度非常高,这保证了复合涂层在产品上面使用时的可靠性和安全性。本研究成果可以在腐蚀和含有较多污垢的条件下有效延长透平机械过流部件的寿命并有利于气动性能,具备经济效益和应用价值。

2.25Cr-1Mo钢和FV520B钢的氢脆敏感性对比试验研究

通过电化学充氢和慢应变拉伸试验以及SEM断口形貌观察对2.25Cr-1Mo合金结构钢和FV520B马氏体沉淀硬化不锈钢的氢脆敏感性做出了评价。结果表明,在充氢环境中两种材料表现出了相似的抗氢脆性能,两种材质试样的断面收缩率与未充氢试样相比均呈现出相同的下降趋势;氢对缺口强度的影响也比较接近,2.25Cr-1Mo钢和FV520B钢充氢后的强度衰减率分别为9.2%和8.6%;SEM断口分析结果显示:两种材料充氢后的断口形貌均表现出了相似的韧窝状断裂特征,它们的破坏形式并没有因为充氢而发生改变。由此可见,两种材料的抗氢能力处于同一等级,具有成本优势的2.25Cr-1Mo合金结构钢可以和FV520B沉淀硬化不锈钢一样用于氢介质条件下运行的透平式压缩机中。

铸造法制备U形孔的抽芯过程设计及改进

为实现利用铸造法制备模具随形冷却水道,对采用抽芯法制备U形弯孔的过程进行了详细研究,分析了U形弯孔各部分抽芯力的特点,并建立了抽芯力模型。分析发现抽芯力为U形弯孔的两个直线部分和弯曲部分与孔壁基体间产生的最大静摩擦力,抽芯力的大小严重制约着U形弯孔的总长度。为此本文将碳纤维孔芯材料拆分为三部分分别抽出,实现分段式抽芯制备U形弯孔。利用分段式抽芯法制备的U形孔材料的圆整度和粗糙度较直接抽芯法没有明显变化,而弯孔长度可以提升1.5倍以上。

QT400-18L球墨铸铁的低温冲击断裂行为

在室温和低温下对QT400-18L球墨铸铁件进行Charpy冲击试验,采用金相显微镜、扫描电镜对冲击断口形貌进行分析,利用透射电镜对断口附近位错密度进行观察分析,探讨了球墨铸铁低温冲击断裂的机制。结果表明:温度对冲击韧性影响较大,随试验温度的降低,冲击吸收的能量显著减小。观察发现,低温冲击断口表现出两种不同的解理断裂刻面:"连续型"和"不连续型"河流形貌。球墨铸铁中裂纹优先在石墨与铁素体基体界面形成,其次在碳化物与基体界面形成。在低温冲击载荷作用下,活动位错源数量少,发生解理断裂。

喷射成形7075铝合金欠时效回归再时效热处理

采用透射电镜、拉伸测试等方法,研究欠时效回归再时效处理对喷射成形7075铝合金显微组织和力学性能的影响,并与单级峰值时效和常规回归再时效处理相比较。结果表明,采用120℃×12h欠时效预处理比120℃×24h峰值时效预处理更有利于在回归处理后合金晶内析出相的回溶,回归处理过程可使合金晶界析出相充分断开,再时效后晶内的析出相细小弥散,合金抗拉强度和屈服强度分别为776和723MPa,均高于T6峰值时效和常规回归再时效水平。

石墨表面化学气相沉积SiC及C涂层的制备

以C3H8和CH3SiCl3(MTS)为先驱体原料,用化学气相沉积法在石墨基体表面分别制备了C涂层、SiC涂层。采用X射线衍射仪和扫描电镜分析了两种涂层的成分和表面微观形貌,研究了温度和气体流量对涂层微观形貌的影响。结果表明,当C3H8+N2流量为140 L/h,沉积温度为1300℃时,石墨基体表面可获得致密度较高的C涂层,而且涂层比较平整、均匀,而流量为160 L/h时涂层比较粗糙。当MTS+H2流量为60 L/h、沉积温度1100℃时在石墨基体表面可以形成致密的SiC涂层,1300℃时生长的SiC晶体形貌发生改变,涂层厚度增加,表面有较多圆形凸起。当MTS-H2气体流量增大可使SiC涂层晶粒尺寸增大,但大流量易产生涂层剥落。采用C和SiC共沉积涂层作过渡层,涂层与石墨基体界面结合增强;SiC涂层与石墨基体之间存在厚度较大的过渡区域,过渡区域平均厚度约2μm。