类金刚石薄膜固-液复合润滑体系真空摩擦学性能研究

为了改善类金刚石(DLC)膜在真空环境下的摩擦磨损性能,以满足其在航天领域的应用需求。本文通过离子注入与沉积技术制备了显微硬度高于20 GPa、膜基附着力大于200 mN的掺钨DLC膜,并探讨了该薄膜与几种常用的真空润滑油脂:聚α-烯烃(PAO,201润滑油)、全氟聚醚(Z25)、LH201、Braycote 601EF、Braycote 602EF复合润滑体系的真空摩擦学性能。结果表明:DLC基固-液复合润滑体系能够有效改善DLC膜在高真空条件下的快速失效问题,是DLC膜在高真空环境下的一种有效延寿途径。相较于601EF、602EF,DLC-LH201复合润滑体系具有更好的真空摩擦磨损性能。

固溶时间对激光选区熔化AlSi10Mg显微组织及显微硬度的影响

采用SEM、EDS、显微硬度等分析方法研究了535℃固溶温度下不同固溶时间对激光选区熔化(Selective laser melting) AlSi10Mg铝合金显微组织及显微硬度的影响。结果表明,在535℃固溶温度下,由纳米尺寸网状Al-Si共晶和过饱和α-Al固溶体组成的激光选区熔化AlSi10Mg显微组织对固溶时间非常敏感,固溶2 min后熔池边界及网状共晶组织消失,固溶5 min后共晶Si便发生明显球化,共晶Si尺寸随着固溶时间的延长而增大。伴随着显微组织的变化,AlSi10Mg的显微硬度从固溶前的HV(119±3.2)迅速降低,并随着固溶时间的延长最终稳定在HV57左右。

MLZ91镁锂合金激光焊接接头的显微组织与力学性能

采用光学显微镜、扫描电镜、拉伸试验机和显微硬度仪等手段研究了MLZ91镁锂合金激光焊接接头的显微组织和力学性能。结果表明,激光焊接的快速熔化和凝固过程可以显著地细化母材粗大的板条状α+β两相组织,由于焊缝组织的细晶强化、过时效软化相θ的消失以及细小均匀分布析出相的弥散强化,对接接头焊缝的力学性能优于母材;搭接接头抗剪切力与搭接面的有效连接尺寸成正比。

空间对接锁系表面强化及润滑处理技术

为了改善空间对接锁系在空间环境中的抗磨损和防冷焊性能,采用等离子体浸没离子注入与沉积技术在钛合金零部件表面制备类金刚石碳膜(DLC)。通过摩擦磨损试验、划痕试验、压痕试验来表征DLC膜的摩擦性能、膜-基结合力及显微硬度。结果表明,经复合强化制备的DLC膜摩擦系数低于0.15、磨损率为1.7×10-7mm3/N·m、膜-基结合力达256 mN、显微硬度为21 GPa,能够有效地提高航天用钛合金零件的使用性能。采用DLC膜和Braycote 601EF真空润滑脂的固体-油脂复合润滑方式来进一步改善DLC膜在空间应用性能,试验证实该项技术可满足空间对接锁系零部件的抗磨损、防冷焊需求。

空间滑动电接触Au镀层硬度测试方法研究

为了获取一种准确有效的Au镀层显微硬度测试方法以满足航天领域的应用需求,本文采用显微维氏硬度法及纳米压痕硬度法研究了Au镀层在不同测试方法及不同测试载荷下的显微硬度值及其标准方差,并依据相关检测技术标准的要求,就检测方法的可行性进行了分析。结果表明:本文优选的Au镀层显微维氏硬度检测参数及测试数据的判定范围满足标准QJ482,同时还能满足压痕深度小于镀层厚度的1/7,避免了基体对测试结果的影响,测试方法可行,测试数据有效。

某型号战车内部管路组件开裂原因

某型号战车服役期间内部管路组件发生开裂失效。采用宏观观察、低倍检验、化学成分分析、拉伸试验、金相检验、微观分析等方法对管路组件开裂原因进行了分析。结果表明:盖板厚度方向上未能焊透是管路组件发生开裂失效的主要原因,冷却液中氧、硫等典型腐蚀性元素的引入是管路组件发生开裂失效的次要原因。在应力和腐蚀介质的共同作用下,管路组件发生开裂失效。

梯度硬质合金梯度层形成的计算机模拟及验证

建立了多组元梯度硬质合金W-C-Co-Ti-Ta-Nb-N体系的热力学和扩散动力学数据库,采用Thermo-Calc相图热力学计算软件描述了梯度烧结过程中出现的各相及其成分,并采用DICTRA扩散动力学软件对WC-Ti(C,N)-Co,WC-Ti(C,N)-TaC-Co和WC-Ti(C,N)-NbC-Co合金梯度层的各相体积分数及各组元成分随距离的分布进行了计算机模拟,模拟结果与实验结果吻合良好.在热力学和扩散动力学数据库基础上制备了WC-(Ti,W)C-Ti(C,N)-(Ta,Nb)C-Co合金,采用SEM观察梯度层的显微结构,利用EDS分析合金组元分布,并对合金梯度层的形成进行了计算模拟,模拟结果与实验结果吻合良好.