Ni-W-P-SiC-WS_2耐磨减摩复合镀层的制备及性能研究

在金属表面制备高硬度、耐磨损且摩擦系数低的功能涂层，可以有效减少摩擦功耗，延长机械设备的使用寿命。采用化学复合镀方法，在不锈钢基质上实现Ni—WP—SiC—WS2镀层的镀覆，并对镀层的表面形貌、微观结构、成分、硬度、摩擦学性能和耐蚀性等进行了测试和分析，研究结果表明，NiW—P—SiC—WS2镀层表面平整，由胞状物和分布均匀的复合颗粒组威；镀层中P的含量在5％～8％之间，属于中磷镀层。与同等实验条件下的二元合金镀层Ni—P—SiC—WS2镀层相比，由于W的共沉积，三元合金镀层Ni—W—PSiC—WS2的微观硬度、腐蚀性能和耐磨性均有所提高，同时自润滑性能更加优异。

TiO_2纳米粒子对Ni-PTFE镀层微观组织结构和性能的影响研究

为了进一步提高Ni-PTFE镀层的硬度和耐磨性,在保持镀层自润滑性能的基础上,采用纳米溶胶技术与复合电镀技术相结合的方法,将纳米TiO2溶胶加入到电解液,制备获得TiO2纳米粒子强化的Ni-PTFE-TiO2复合镀层。通过对显微硬度、摩擦学性能和微观组织结构的分析表明,适量纳米TiO2溶胶的加入,细化了Ni-PTFE镀层,提高了镀层的致密性,在一定范围内硬度和耐磨性得到了显著提高。其中在PTFE含量为30g/L的镀液中,加入30mL/LTiO2溶胶制得的Ni-PTFE-TiO2镀层,硬度从未加TiO2溶胶时的HV360提高到了HV480。

激光熔覆TiB_2基陶瓷金属复合涂层的热力学动力学分析与计算

利用激光熔覆方法,在金属表面制备具抗磨损、耐高温等优异性能的TiB2基陶瓷金属复合涂层,是提高金属表面摩擦学性能的一个重要技术途径。本文从理论上研究了激光熔覆熔池中TiB2/Ni的热力学和动力学性能,分析了陶瓷/金属界面的存在形式、结合强度等,提出了提高陶瓷金属润湿性、相界面结合强度以及涂层致密性的措施,为获得高质量的TiB2基陶瓷金属复合涂层提供了理论上的指导和选择工艺参数的依据。

脉冲电沉积铜-锡-镍-聚四氟乙烯复合镀层的组织结构和摩擦学性能

采用脉冲电沉积法在碳素工具钢表面制备Cu-Sn-Ni-PTFE复合镀层。镀液配方和工艺为:K_4P_2O_7·3H_2O 266.5 g/L,Cu_2P_2O_7·4H2O 20 g/L,NiSO_4·4H_2O 0.06~0.14 mol/L,KNaC_4H_4O_6·4H_2O 31.6 g/L,Na_2SnO_3·3H_2O 40 g/L,KNO_3 40 g/L,Na_3C_6H_5O_7·2H_2O 20 g/L,PTFE 10 g/L,pH 9.5~10.0,温度35~40℃,电流密度2.5 A/dm^2,脉冲频率3 000 Hz,占空比60%,转速100 r/min,时间1 h。研究了镀液中Ni^(2+)浓度对复合镀层表面形貌、组成、显微硬度及摩擦磨损性能的影响。结果表明,镀液中Ni^(2+)浓度为0.1 mol/L时,Cu-Sn-Ni-PTFE镀层表面均匀、致密,显微硬度高达391 HV,耐磨性最好。

脉冲参数对Cu-Sn-PTFE镀层结构和摩擦学性能的影响

采用脉冲电沉积的方法,在焦磷酸盐电解液中制备Cu-Sn-PTFE复合镀层,研究电流密度、脉冲频率、占空比等对镀层组织结构、成分、硬度及摩擦学性能的影响。结果表明,随电流密度和脉冲占空比的减小,复合镀层表面变得细腻,硬度逐渐增加;而随着脉冲频率的增大,镀层的摩擦因数有下降的趋势;复合镀层中的氟元素含量越高,镀层硬度越低,而镀层中的PTFE颗粒在摩擦过程中使得镀层具有优异的自润滑性能。在电流密度为2.5 A/dm^2、频率3 000 Hz、占空比60%的脉冲参数组合下,复合镀层的组织均匀,PTFE含量高,摩擦学性能也最优异。

角接触球轴承分析模型的数值求解

建立了内圈静止、外圈旋转的角接触球轴承分析模型,考虑了滚动体的离心力、陀螺力矩以及弹性流体动力润滑作用。建立了非线性方程组未知量的约束条件,解决了Newton-Raphson法求解方程易出现不收敛的问题。以两个角接触球轴承为算例,分析了轴承内、外圈分别旋转对应力的影响,以及转速和径向载荷对轴承工作性能的影响。结果表明,轴承外圈转时接触应力随转速增大而显著增大,内圈转时则无明显变化;低转速下外圈转的接触应力明显低于内圈转;较小的径向载荷下外圈转的接触应力高于内圈转;轴承微区滑动速度受转速和径向载荷的影响显著。通过Jones球轴承拟静力学分析程序计算,验证了模型和程序的有效性。

机械设计基础课实践研究型教学模式的探讨

机械设计基础是为近机类各专业开设的一门专业基础课,在工程科学拔尖创新人才培养体系中占有重要地位。文章结合机械设计基础课程的教学特点,从教学理念、教学内容、教学方法、教学手段、考试模式、实践环节等6个方面,对如何在机械设计基础课程中实践研究型教学模式进行了多方面的探讨,尝试寻找一条培养具有创新素质优秀人才的新途径。

船舶艉轴磁流体密封液的制备与性能研究

针对船舶艉轴的密封问题,采用化学法制备了以Fe3O4为磁性粒子,以水、油和氟醚油为基液的磁流体密封液,并分别对其疏水性能、疏油性能进行了研究,分析了磁化特性、粘度特性和悬浮稳定性的影响因素。结果表明:磁流体的磁化强度随着外加磁场强度的增大而增大,粘度随着密度的增大而增大;在外加磁场作用下,水基型磁流体表现出极强的亲水性和亲油性,而油基型磁流体具有较好的疏水性和疏油性,密封能力较好。

船舶艉轴磁流体密封的设计与试验研究

研制了一种用于船舶艉轴磁流体密封的试验装置,研究了不同的磁饱和强度、转速及密封间隙对不同类型的磁流体密封承压能力的影响。结果表明,油基磁性流体可作为船舶艉轴密封液,对水和海水介质密封压差可以达到2MPa;船舶艉轴磁流体密封的耐压能力,随着磁流体饱和磁化强度的提高而增大,随着转轴转速的增加而减小,随着径向间隙的减小而增大。

机械设计课程实施研究型教学模式的探讨

以研究型教学模式为出发点,结合机械设计课程的教学特点,介绍了机械设计教学引入研究型教学模式的必要性。文章从教学内容、教学方法、教学手段几个方面对机械设计课程的研究型教学模式进行了剖析和探讨,为高校中本门课程的教学改革以及培养学生的创新思维能力和科学研究能力提供参考。

竖直轴潮流发电水轮机调距机构设计

为了进行竖直轴潮流发电水轮机的水动力性能模型试验研究,需重点设计该水轮机的叶片调距机构.在分析现有叶片控制机构的设计思路基础上,提出了一种双偏心机构与双曲柄六杆机构相结合的新型竖直轴水轮机调距机构.对该机构进行了运动学分析,应用相关软件对其进行运动仿真,验证了该方案设计的合理性,并分别给出了工作原理和装配图.所建立的运动学模型对进一步开展竖轴水轮机的相关模型试验研究具有一定的参考意义.

提高大类培养平台课《机械基础》教学质量策略的思考

针对大类培养平台课《机械基础》的特点,就如何提高教学质量进行了思考。从教学内容、学习兴趣、教学设计、实践体验、师生关系等几个方面进行了分析研究,给出了提高教学质量、培养学生创新思维能力的策略方法和建议。

高速重载滚动轴承接触应力和变形的有限元分析

建立了高速重载滚动轴承接触应力和变形的三维分析模型,在对模型的边界条件进行合理假设的条件下,采用ANSYS软件对滚动轴承的接触应力和变形进行了分析计算,编制了参数化计算程序,方便、直观地得出了轴承内、外圈以及滚动体不同部位的应力和变形。计算结果与赫兹理论解具有较好的一致性,表明模型的建立以及约束条件的设置准确、合理。计算结果为滚动轴承的设计和优化提供了依据,计算方法也便于工程应用。

3D激光熔覆陶瓷-金属复合涂层温度场的有限元仿真与计算

通过建立移动激光高斯热源作用下三维熔覆温度场的计算机数值分析模型 ,在分析过程中引入了复合材料热物性参数的计算方法 ,考虑了相变潜热和辐射对流散热等因素 ,用ANSYS中的ADPL语言编制了相应的计算机程序 ,具有较高的计算精度。在不同的工艺参数条件下 ,用该模型对激光熔覆陶瓷 金属复合涂层温度场进行了分析计算 ,得出了熔覆过程中试样表面、端面的温度等值线分布和温度梯度分布 ,预测了熔池的轮廓、热影响区的形状、交界面的结合情况等 ,为研究激光熔覆陶瓷 金属复合材料涂层的覆层成型和凝固机制、根据熔覆层的材料设计要求选择激光熔覆工艺参数等提供了依据。

PTFE基复合材料在干摩擦和液氮介质中的摩擦磨损性能研究

对比考察了聚苯酯(Ekonol)和PAB纤维增强PTFE复合材料在干摩擦和液氮介质中的摩擦磨损性能,利用扫描电子显微镜观察分析在干摩擦和液氮条件下Ekonol/PAB纤维增强PTFE复合材料的磨损表面形貌及其磨损机理,同时还考察了温度对复合材料冲击韧性的影响.结果表明:在液氮条件下,PTFE的抗犁削能力增强,Ekonol/PAB/PT-FE复合材料的磨损量明显比干摩擦下低,复合材料的摩擦系数比干摩擦下大,载荷对复合材料的磨损量影响较小,复合材料的摩擦系数和磨损量随着滑动速度增加基本保持不变,材料的磨损机理主要为轻微犁削和脆性断裂;而在干摩擦条件下,载荷对复合材料的磨损量影响显著,随着滑动速度增加,复合材料的摩擦系数先增后减,磨损量逐渐增大,材料的磨损机理主要以犁削、粘着磨损及疲劳磨损为主.在2种试验条件下复合材料的摩擦系数均随载荷增加而减小;低温时材料的冲击韧性约为常温时的1/2.

超低温重载工况下陶瓷球失效分析

混合轴承陶瓷球在超低温重载条件下工作6 h发生表面局部剥落.为找出失效原因,提高混合陶瓷轴承的寿命和工作可靠性,对发生局部剥落的陶瓷球进行宏观、微观断口显微分析和金相分析.结果表明,发生早期疲劳的陶瓷球与含裂纹陶瓷球滚动接触疲劳试验的失效形式相同.导致实验中陶瓷球失效的原因是陶瓷球表面存在的裂纹扩展,这些裂纹来源于材料中含有较大的夹杂物,并提出了改进措施.

固体自润滑复合材料研究进展及其制备技术发展趋势

综述了固体自润滑复合材料的制备技术、发展现状与应用,比较分析了自润滑复合涂层制备方法的优点和不足,提出了激光熔覆技术在制备自润滑复合涂层方面的优势及应用前景。

乳腺癌患者围术期整体护理模式探讨

目的探讨乳腺癌患者围术期整体护理模式。方法对83例乳腺癌围术期患者采取针对性整体护理措施。结果除2例2型糖尿病患者切口延期愈合外,其余患者的切口均一期愈合,顺利康复出院。结论该护理模式对乳腺癌患者顺利康复、提高整体护理质量具有重要意义。

Microstructure and performance of laser cladding TiB_2 and Nickel-coated graphite composite coating on stainless steel 9Cr18

The antiwear and antifriction coating, which contains TiB2 and Nickel-coated graphite, has been obtained on stainless steel 9Cr18 by laser cladding. The processing method, microstructure, interface, microhardness, tribological properties and the forming mechanisms of the coating are analyzed. Results show that the microstructure of the clad coating are mainly long plume-like primary phase sosoloid Ni-Fe which form the matrix framework, while the in-situ anomalous synthetical TiC grains and ultrafine TiB2 grains uniformly disperse among the framework. The hardness and wear resistance of the coating has been greatly improved, which can be attributed to the reinforcement mechanism of TiC, TiB2, FeC, Fe3C and Cr 23C 6, etc. At the same time, the coating has friction-reducing ability.

激光熔覆Ni/TiB_2复合涂层的组织与性能研究

在45钢表面利用激光熔覆技术制备了Ni/TiB_2金属陶瓷复合涂层,利用光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪、显微硬度计等,分析了涂层的显微组织特征、元素的分布以及涂层的机理等,并对试样硬度进行了测定。结果表明,在合理的工艺参数下,超细TiB_2的加入,细化了激光熔覆涂层的晶粒,熔覆层显微组织主要由细小的等轴晶组成,TiB_2陶瓷颗粒分布在枝晶间,而分解后的Ti均布于枝晶内,通过细晶强化、固溶强化及第二相强化等,大大提高了涂层的硬度。