爆炸喷涂AlCuFeSc准晶涂层的摩擦学性能研究

采用爆炸喷涂制备了AlCuFeSc准晶涂层,借助扫描电镜、X射线衍射对准晶涂层的微观及物相结构进行了表征,通过显微硬度计测试了准晶涂层的表面硬度,结果表明涂层与基体间结合良好,其中涂层主要由准晶相和β-AlFe组成,室温下涂层的表面硬度为569.4HV0.3,经退火处理后涂层硬度最高可达到658.33HV0.3。同时开展了在室温和700℃高温环境中,5、15、25 N不同载荷下AlCuFeSc准晶涂层的摩擦磨损性能研究,利用白光干涉仪对磨痕进行三维形貌观测并计算磨损的磨痕宽度、磨痕深度、体积损失,得出磨损率;采用SEM分析了不同实验条件下磨痕形貌的特征。结果表明,AlCuFeSc准晶涂层在不同温度及不同载荷下的耐磨系数在0.500~0.656之间(均低于基体),室温环境下准晶涂层的磨损机制随载荷增加从磨粒磨损为主转变为粘着磨损为主;高温环境下磨损机制则都以粘着磨损为主,准晶涂层对2A12基体具有良好的减摩耐磨功能。

爆炸喷涂Al-Cu-Fe准晶涂层性能分析

目的提高准晶涂层内部准晶相含量,进而研究Al-Cu-Fe准晶涂层的各项性能。方法采用爆炸喷涂的方式在2A12铝合金基底上制备了Al-Cu-Fe准晶涂层。借助SEM、XRD等手段对Al-Cu-Fe准晶粉体的组织形貌、物相形成进行研究。采用显微硬度计、拉力试验机测试涂层的力学性能。采用比热容测试仪、激光热导仪检测涂层的热性能。使用摩擦磨损试验仪研究了涂层的摩擦磨损性能。结果水雾化法制成的Al-Cu-Fe准晶粉体主要包含准晶相和少量的β-Al_(42.54)Cu_(34.65)Fe_(22.81)相,准晶含量为73%。882℃为准晶相的熔点,粉体在800℃的退火温度下准晶含量能达到98.7%。涂层在700℃下比热容为0.749 J/(g·K),热导率为5.913W/(m·K)。涂层的显微硬度为569.4HV0.3,经退火处理最高硬度可达658.33HV0.3。涂层的结合强度为33.25 MPa,退火处理后结合强度为58.75 MPa。涂层在不同载荷和温度下,摩擦因数为0.768~0.512(均低于基体),在15 N和20 N的载荷下磨损率较基体提升明显(磨损率仅为基体的7.31%),高温环境下同载荷较室温环境下涂层的磨损率提升明显(高温磨损率为低温的3.00%)。结论准晶涂层可以对基体起到良好的热防护,对基体的减摩耐磨具有积极的作用。对涂层进行退火处理后,能有效提高涂层的硬度、结合强度等性能。

AC7A新型铝合金硫酸草酸阳极氧化研究

为了提高铝合金阳极氧化膜的性能,采用硫酸和草酸的混合溶液(质量浓度比10:1)对AC7A铝合金进行了阳极氧化处理,并对阳极氧化的工艺参数进行了优化。实验结果表明:AC7A铝合金硫酸草酸阳极氧化的氧化膜为多孔蜂窝状结构,其硬度和厚度均随温度的升高而减小;在电流密度3.0 A/dm2、电解液温度2℃、氧化时间1 h的工艺参数下,AC7A硫酸草酸阳极氧化膜层硬度可达471 HV50,厚度可达75μm。说明采用质量浓度比10∶1的硫酸草酸混合溶液对AC7A铝合金进行阳极氧化处理,可保证氧化膜的硬度和厚度满足使用要求,提高铝合金构件的使用寿命。

新旧动能转换背景下职业教育国际化人才培养途径的研究

在服务国家战略、推进新旧动能转换背景下,制造类企业对国际化技术技能人才的需求更加倾向于定制型,这对职业院校创新国际化人才培养提出了新要求。研究如何将国际先进标准的理念与技术技能人才成长规律融入人才培养的各要素和全过程,逐步建立规范和系统的国际化师资队伍培养体系,构建多方参与的多元化评价体系,对培养符合企业转型升级需要的国际化技术技能人才有着强力的推动作用。

Si、Ti、Mo添加剂对自蔓延防护涂层性能的影响

为了提升自蔓延涂层的各项性能,拓宽自蔓延涂层的应用领域,本文实验制备了两种自蔓延防护涂层,即Al和Fe_(2)O_(3)的自蔓延铝热涂层和含有Si、Ti、Mo添加剂的低温自蔓延铝热涂层,借助X射线衍射、扫描电子显微镜等技术对不同成分涂层的组织形貌和物相组成进行了对比分析。利用显微硬度计、万能实验机、多功能摩擦磨损试验机研究了两种涂层的力学性能和摩擦性能。研究表明,添加剂使得涂层的孔隙率降低了66.7%,结合强度提高32.3%,常温下显微硬度提高17.6%,断裂韧性提高了28%,耐磨性能提高约25%。两种涂层均呈现出以AlO相为主的陶瓷层、金属过渡层与基体的3层结构,Si、Ti、Mo添加剂使得涂层中出现了SiC、TiC、MoSi_(2)等硬质相,且反应更为充分,结合强度、硬度、断裂韧性、摩擦性能均得到提升。

预热温度对激光熔覆镍基碳化钨涂层裂纹的影响机理

针对在镍基高温合金表面采用激光熔覆制备碳化钨(WC)含量较高的镍基碳化钨金属复合陶瓷涂层易开裂问题,利用自组装熔池温度检测设备探究了不同激光熔覆扫描速度(300、500、700 mm/min)与基材预热温度(室温、300℃、500℃)对熔池升降温过程的影响,并结合涂层显微结构观测等分析涂层内部的开裂机理。结果表明,激光熔覆参数与涂层材料均会对涂层开裂行为产生影响。一方面,激光熔覆过程中熔池内的升温和降温速率与扫描速度呈正相关,而与预热温度呈负相关。较低的扫描速度与较高的预热温度可获得较小的温变速率,更有利于抑制涂层整体开裂;另一方面,由于WC与NiCrSiBC间熔点、热膨胀系数差异较大,在熔池冷却速率过高或过低时,易造成WC开裂或离解。因此,需针对熔池降温速率进行针对性优化,以有效提升涂层整体的成型质量。

奥氏体不锈钢表面低温离子硬化处理后的亮化处理

奥氏体不锈钢表面低温离子硬化处理后,其表面覆盖了一层成分复杂、结合牢固的薄膜,不仅影响了不锈钢表面的外观质量,而且还影响到其表面的耐蚀性能。对奥氏体不锈钢低温离子渗碳的试样进行电化学亮化处理,并对亮化处理前后硬化层的表面形貌、表面粗糙度、组织结构、显微硬度及耐蚀性能做了比较。结果表明,虽然亮化处理后不锈钢表面硬化层的厚度和硬度略有减小,但却能显著提高其表面的耐蚀性能,表面较亮化处理前更加光滑,Ra由0.27μm减小到0.09μm。因此,在奥氏体不锈钢表面低温离子硬化处理后再进行一次表面亮化处理是十分必要的。

合金元素对SHS伴生金属涂层基本性能的影响

为探究合金元素对伴生金属涂层基本性能的影响,选用Ф78 mm×8 mm×550 mm的无缝钢管,在管内壁距离管端200~350 mm处提前开设150 mm×10 mm×4 mm的长形槽,采用自蔓延高温合成技术制备添加不同含量合金元素的伴生金属涂层。通过维氏硬度测量、电子显微扫描、酸液浸泡腐蚀试验,分别探究不同合金元素对伴生金属涂层孔隙、裂纹、硬度以及耐蚀性能的影响。结果显示,添加Nb、Cr元素后伴生金属层硬度提高,孔隙与裂纹明显减少,金相组织趋于均匀化。伴生金属层的耐蚀性能与Cr、Nb元素添加量成正比,ZrO_(2)的添加量影响不大。耐蚀性最好的伴生金属涂层腐蚀仅失重0.271 g,失重率为2.71%,失重率仅为纯铁层的21.22%。结果表明,Nb、Cr元素的加入能有效改善伴生金属涂层的基本性能,而Zr元素对涂层性能影响较小。