表面感应淬火对45钢滚动磨损特性的影响

针对传统热处理后45钢耐磨性较低的缺点,研究了正火+表面感应淬火热处理后45钢相对ZG31Mn2Si摩擦副的滚动磨损特性和磨损机理。测试了试验载荷、材料硬度与磨损失重的关系,采用扫描电镜分析了感应淬火热处理后不同硬度45钢的磨损形貌及变化规律。结果表明:当载荷恒定,磨料硬度Ha大于被磨材料45钢硬度Hm时,45钢随着感应淬火后自身硬度的提高,耐磨性明显提高,为硬磨料磨损;Ha<Hm时,随着材料硬度的提高,磨损量变化很小,为软磨料磨损;其滚动磨损机理随着表面感应淬火后硬度的升高由塑变磨损转变为犁沟磨损。

合金化高锰钢ZGMn13CrMo的组织与性能研究

通过对奥氏体高锰钢进行合金化和热处理工艺优化,研究了合金化高锰钢ZGMn13CrMo的力学性能、显微组织和耐磨性。结果表明,ZGMn13CrMo水韧处理后组织为奥氏体基体和均匀、细小、弥散分布的颗粒状碳化物。碳化物强化了奥氏体基体,冲击韧度是普通高锰钢的1．41倍,屈服强度是普通高锰钢的1．38倍,抗拉强度是普通高锰钢的1．25倍,耐磨性是普通高锰钢的1．35倍以上。

快速凝固过共晶铝硅合金的微观组织特征及耐磨性研究

利用单辊旋淬快速凝固法制备Al-21Si和Al-30Si过共晶铝硅合金,采用扫描电镜、透射电镜及XRD技术对所制备合金的组织形貌和相结构进行表征.结果表明:快速凝固合金形成微纳米晶组织,晶粒明显细化.Al-21Si过共晶合金凝固组织由羽毛针状(α-Al+β-Si)共晶体和雪花状α-Al相组成;快速凝固有效抑制初生硅相的形核与生长,α-Al相领先共晶形核生长,形成微纳米级亚共晶组织.Al-30Si高硅过共晶合金初生硅相细小钝化,初晶Si相显微结构为孪晶形貌,呈典型的过共晶组织特征.快速凝固显著提高了合金的显微度和耐磨性,快速凝固Al-21Si合金的耐磨性是传统铸造合金的5倍.

固溶处理对快速凝固过共晶铝硅合金组织性能的影响

利用单辊旋转甩带法制备快速凝固铝硅合金薄带,并对其进行固溶处理,研究了不同固溶热处理工艺对合金组织和性能的影响。结果表明,快速凝固使Si相的形核和析出受到抑制,α相领先析出;与铸态组织相比,过共晶成分的铝硅合金经快速凝固后得到微纳米级亚共晶组织,且在随后的固溶处理过程中,随着保温时间的延长,Si元素从基体中脱溶析出并逐渐聚集长大,形成细小的Si颗粒均匀分布于基体之上。在480℃下保温100min并水淬,经自然时效96h后,Si相颗粒细小且圆整度高,合金硬度(HV)达到最高值241.67。

铌、氮在中锰奥氏体钢中的作用

阐述了铌、氮在中锰奥氏体钢中的作用及其对中锰钢组织和性能的影响。结果表明 ,铌、氮能形成 Nb2 C和 Nb N,它们可作为非自发结晶的核心 ,从而使中锰钢的晶粒度从原来的 2～ 3级细化到 6～ 7级 ,冲击韧性提高 36 % ,裂纹形成功提高 10 5 %。此外 ,铌、氮能降低层错能 ,阻止位错运动 。

Ti含量对电解低钛ZL108合金耐磨性的影响

用原位钛合金化的电解低钛铝合金熔配了内燃机活塞用ZL108合金,对不同Ti的质量分数的ZL108合金进行了拉伸和磨损试验,用扫描电镜进行了拉伸断口和磨面形貌观察。试验结果和回归方程表明,在w(Ti)=0.11%～0.16%时,材料的拉伸强度最高,磨损失重最小。

低钛铝合金晶粒细化的凝固计算

基于单个晶粒生长所形成的成分过冷为邻近的形核颗粒提供形核所需成分过冷的假设,提出晶粒细化的相关晶粒尺寸(RGS)判据。0.03%TiB2细化不同含钛量的铝合金的试验数据拟和出的形核过冷度与试验测量结果较一致。分析发现成分过冷区初期其形成的速率正比于抑制生长因子Q,成分过冷参数P可作为柱状晶向等轴晶转变的判据。对于使用强形核颗粒合金的晶粒尺寸可用直接使用抑制生长因子Q来衡量,而弱形核颗粒使用RGS可能更准确一些。

大型远洋货轮挂舵臂铸造工艺计算机模拟

利用三维绘图软件solidworks对大型挂舵臂铸钢件做实体造型,应用华铸CAE软件完成铸造过程温度场的数值模拟,预测铸件产生缩松、缩孔的部位和形成原因,在此基础上对其铸造工艺进行优化。结果表明:利用华铸CAE技术有助于缩短产品试制周期,减少试制损耗,提高企业经济效益和竞争能力。

超高锰钢耐磨性及其冲击磨料磨损行为的研究

通过动载荷冲击磨料磨损试验及磨损后磨面硬度测量,利用SEM和TEM观察磨损表面形貌和磨损亚表层组织,研究了超高锰钢的耐磨性和冲击磨料磨损行为。结果表明,冲击功为0．5 J和1．0 J时,碳含量较低的超高锰钢耐磨性与普通Mn13相当,碳含量较南的超高锰钢耐磨性南于普通Mn13;冲击功为2．0 J时,超高锰钢具有好的耐磨性,是普通Mn13的1．21倍,磨面硬度较高。超高锰钢冲击磨料磨损后磨损亚表层的变形组织主要由高密度位错扣变形带组成,磨损亚表层的变形带相互交叉、截割。依据实际工况条件,加工硬化和冲击韧度适当配合的超高锰钢耐磨性良好。

大型出口远洋货轮挂舵臂的铸造

大型出口远洋货轮挂舵臂铸钢件重量大,形状复杂,内部质量要求高,生产难度大。以生产实践为基础,论述了大型船舶挂舵臂铸件(150 t)生产过程中易产生的缺陷和防止措施。结果表明,采用合理的型砂和分层造型方法,严格控制熔炼工艺,采用优化浇冒口系统,可消除铸件内部缩孔、缩松缺陷,避免铸件表面出现粘砂、砂眼,保证铸件的流线型外形,成功生产出符合商检和船级社要求的合格铸件。

固溶-时效对TC4钛合金组织与性能的影响

研究了不同固溶-时效工艺对TC4钛合金组织形貌、室温力学性能和室温拉伸断口形貌的影响。结果表明:经固溶-时效处理后,针状马氏体α′相和亚稳态β相发生分解,生成弥散稳定的α+β相,提高了TC4钛合金的硬度和强度。当固溶温度一定时,随着时效温度的升高,TC4钛合金的硬度、强度逐渐降低,塑性逐渐升高。当固溶温度为940℃、时效温度为500℃时,TC4钛合金的强度较高,同时又有较好的塑性。固溶-时效态TC4钛合金在室温下有较好的塑性,其拉伸断口表现为韧性断裂。

固溶时效工艺对TC4钛合金组织及性能的影响

采用冷等静压、真空烧结的方法制备TC4钛合金,研究了不同固溶温度和时效温度对TC4钛合金组织及性能的影响。结果表明:冷等静压、真空烧结的方法制备的TC4粉末钛合金的抗拉强度可达852MPa,伸长率为16%;随着固溶温度的提高,钛合金的抗拉强度提高,伸长率降低,而随着时效温度的提高,抗拉强度降低,伸长率提高。在960℃×30min固溶、470℃×4h时效时,合金的抗拉强度达到1078MPa,伸长率达到11%。

大型挂舵臂铸钢件铸造工艺优化

利用华铸CAE/Inte-CAST8.0软件对大型挂舵臂铸钢件进行了温度场的凝固模拟,预测了缩孔、缩松缺陷产生的部位,并且解释了形成机理,在此基础上通过对模拟结果进行分析,对其铸造工艺进行了优化。结果表明:合理设置保温冒口、冷铁的大小和位置,可以保证铸件顺序凝固,并且延长金属液的有效补缩距离,获得符合国际标准的挂舵臂铸钢件。

颗粒增强铁基复合材料拉伸应力场数值分析

采用有限元方法分析了颗粒增强铁基复合材料强度和应力与颗粒形状、尺寸以及体积分数的关系。结果表明,颗粒尖锐化会导致颗粒尖端应力集中和基体内的应变集中。同时,颗粒长径比增大,颗粒的应力集中也增大;颗粒尺寸减小和体积分数增加都有助于提高复合材料的强度。

SiC_p/ZA27复合材料的界面结构及耐磨性研究

通过扫描电镜和高分辩透射电镜观察,经选区电子衍射和微区化学成分分析,研究了SiCp/ZA27复合材料的界面结构及耐磨性。结果表明,SiC颗粒均匀地分布于ZA27合金中,界面结合良好,SiCp颗粒周边存在着大量的CuZn4化合物。CuZn4依附于SiC颗粒形核,沿SiC晶面长大速率大于垂直于SiC晶面的长大速率。SiC颗粒显著地提高了ZA27合金的耐磨性。当SiC颗粒含量达30%时,耐磨性提高了126.5倍。

RE-Nb对铸造3Cr2MoNiWV热锻模具钢组织和力学性能的影响

用扫描电镜、透射电镜和万能电子材料拉伸试验机研究了RE-Nb对铸造3Cr2MoNiWV热锻模具钢组织和力学性能的影响。结果表明:RE-Nb能细化组织,增加位错马氏体的比例,改善回火碳化物和夹杂物的形态、数量及分布。与常规的铸造3Cr2MoNiWV热锻模具钢相比,冲击韧性提高1.9倍,达到了72.3 J/cm2,常温抗拉强度和高温抗拉强度(600℃)分别提高了212 MPa和206 MPa,达到1 446 MPa和1 041 MPa,而硬度变化不大。

尖晶石LiMn_2O_4薄膜的溶胶-凝胶制备

以柠檬酸为螯合剂,与硝酸锂和硝酸锰形成均匀稳定的溶胶,采用旋转涂布(Dip-coating)技术在不锈钢或单晶硅基片上沉积LiMn_2O_4正极薄膜,考察了升温速率、退火温度等对其形貌、组成以及结构影响。结果表明:随着退火温度降低以及升温速率的减小,薄膜的表面均匀性增加;在升温速率1℃/min,700℃时退火2h获得了与基片结合性能良好、表面均匀、无裂缝、无剥落现象的具有尖晶石结构的纳米LiMn_2O_4薄膜,有望作为阴极材料用于全固态薄膜锂离子电池。

溶胶—凝胶法制备锰酸锂薄膜及影响因素

全固态薄膜锂离子电池在未来微电子器件中具有广泛的应用前景,但该微电池在制备工艺方面还需进一步优化。溶胶—凝胶法制备无机薄膜材料具有其它方法无法比拟的许多优点成为目前研究的热点。简单介绍了溶胶—凝胶法制备薄膜的基本过程和特点,重点评述了该方法制备LiMn2O4薄膜的各种影响因素。

铸造复合变质及表面合金化中锰奥氏体钢的强韧化

通过铸造表面合金化和复合变质处理 ,使中锰奥氏体钢的强度、韧性和表面硬度显著提高。结果表明 ,复合变质剂使钢的力学性能σb、σs、αk、HV分别提高了 45 %、43%、2 63%和 1 1 %;氧化物总量从原来的 0 .0 35 %降到 0 .0 0 7%,硫化物总量从原来的 0 .0 2 9%降到 0 .0 1 %,夹杂物圆度从 1 .43变为 1 .0 4 ;Nb N和 Nb2 C可作为奥氏体锰钢的异质结晶核心。经铸造表面合金化 ,钢的表面可形成厚度为 7.2 mm、硬度为