块体高熵非晶合金的制备与表征综合实验教学探索与实践

采用铜模吸铸法制备了块体ZrTiNiCuBe高熵非晶合金,研究了高熵非晶合金的结构、热稳定性及晶化动力学行为。研究结果表明,所制备的合金为单一非晶态,具有较强的玻璃形成能力与热稳定性,且玻璃转变与晶化均表现出明显的动力学效应。高熵非晶合金表现出过冷液相区窄、晶化区宽的迟滞缓慢晶化特性。该实验项目的综合性强,涉及材料设计、材料制备、表征和晶化等多方面知识点,能够培养学生的科学研究思维以及分析判断、逻辑推理、归纳总结等方面能力,有助于毕业要求的达成。

抽油杆接箍表面高速激光熔覆不锈钢涂层的组织与性能

为提高抽油杆接箍表面的耐磨、耐蚀性能,利用高速激光熔覆技术在35CrMo抽油杆接箍表面制备了马氏体不锈钢涂层,并进行了激光重熔处理。采用光学显微镜、X射线衍射仪、硬度计、摩擦磨损试验机及电化学工作站研究了高速激光熔覆层和重熔层的组织结构、硬度、摩擦磨损性能与电化学腐蚀行为。结果表明:高速激光熔覆涂层表面平整均匀,表面粗糙度为15.7μm,无气孔、夹杂、裂纹等缺陷;重熔涂层的表面粗糙度可达5.4μm;高速熔覆涂层和重熔涂层均由单一的马氏体相组成;熔覆层呈现多层搭接的分层特征,熔覆层界面区为平面晶,中部为外延生长的树枝晶,表面为无明显方向的细小树枝晶;重熔使多层搭接特征基本消失,并细化了表层的树枝晶;高速激光熔覆涂层和重熔层的硬度均值分别为470 HV和494 HV。高速激光熔覆提高了基材的耐磨性及耐蚀性,激光重熔可进一步提高涂层的耐磨和耐蚀性。高速激光熔覆和重熔高性能涂层为抽油杆接箍的表面改性提供了新的思路和方法。