选择性激光熔化技术制备的Cu-10Sn合金的载流摩擦学性能

为提高Cu-10Sn合金接触线的力学及载流摩擦学性能,利用选择性激光熔化(SLM)技术制备Cu-10Sn合金,分析Cu-10Sn合金的组织结构及硬度等,研究不同载荷和电流对Cu-10Sn合金的载流摩擦学行为的影响;利用扫描电子显微镜对摩擦表面进行微观分析,揭示其磨损机制。试验结果表明:与载荷为10 N时相比,30 N时摩擦副的平均摩擦因数增大,接触电阻和电弧能量降低,磨损加剧;Cu-10Sn合金与GCr15球对摩,合金表面被氧化,铜元素被转移并粘附于对摩球上形成黏着磨损;与纯机械摩擦行为相比,载流条件下Cu-10Sn合金表面磨痕加深,黏着物、氧化物的数量明显增加,摩擦因数和磨损体积发生显著变化;小载荷小电流下磨痕表面出现电弧烧蚀现象;而电流为10 A时,磨损表面形成的氧化膜的润滑作用,减缓了材料的磨损。在无电流条件下磨损机制主要为疲劳磨损和黏着磨损;而在载流条件下,电化学氧化和黏着磨损显著增强。研究结论为SLM技术制备的铜锡合金应用于接触线等电传导接触材料提供参考。

表面机械滚压处理T2紫铜的载流摩擦学行为

采用表面机械滚压处理(SMRT)技术在T2紫铜棒表面制备出厚度约306μm的梯度纳米细晶结构层(GNG),考察0 A和5 A载流条件下有无SMRT处理(细晶和粗晶)铜棒的往复摩擦学行为,探讨载流条件及SMRT处理对T2紫铜棒载流摩损性能和接触电阻的影响。结果表明:与粗晶铜棒相比,在0 A和5 A载流条件下,SMRT处理后铜棒的摩擦因数分别从约0.68和0.77降低到约0.35和0.44,分别降低约48.5%和42.9%;磨痕宽度分别从约708.6μm和766.3μm减小到约186.9μm和236.2μm,降幅分别约73.6%和69.2%;表面粗糙度S a从约3.9和5.1下降到约0.18和0.48,降幅分别约为95.4%和90.6%,表明SMRT处理可以显著增强粗晶T2铜棒的耐磨性。SMRT处理前后铜棒的磨损机制由以严重疲劳磨损和磨粒磨损为主转变为以磨粒磨损和氧化磨损为主,此外,SMRT处理后铜棒接触电阻变化幅值显著降低,表现出优异的载流稳定性。

暖湿气流对不同服役温度下轮轨界面黏着与损伤的响应行为研究

为研究不同服役温度下高湿度暖湿气流对车轮材料黏着与损伤的影响,为列车轮轨的安全可靠服役提供理论参考.本文作者利用轮轨滚动接触磨损/疲劳试验机模拟宽温环境(-55~60℃)下,着重考察间歇暖湿气流对高速轮轨界面黏着与车轮表面损伤的响应行为.结果表明:同种暖湿气流(RH 99%)作用下,环境温度对轮轨滚动接触界面的黏着与损伤存在显著影响;在低温环境下,轮轨间的黏着系数会瞬时大幅度下跌,而高温环境下反而出现轻微上升的现象.在低温工况下暖湿气流诱导下的车轮损伤(如塑性变形和表面疲劳裂纹等)明显高于高温环境,磨损机制由低温环境下的疲劳磨损和磨粒磨损为主逐渐转变为高温环境下的氧化磨损、黏着磨损和疲劳磨损.因此,为进一步保障高寒地区列车通过隧道等湿热环境时的安全可靠运行,暖湿气流诱导列车轮轨低黏着状态的行为须予以关注和引起重视.

地铁车辆频繁启停工况加速钢轨滚动接触疲劳损伤行为

列车启停过程中轮轨接触应力复杂交变,近站点附近车辆频繁启停运行工况加速了钢轨滚动接触疲劳损伤。为深入了解地铁车辆频繁启停工况下的钢轨滚动接触疲劳损伤特性,利用轮轨滚动接触疲劳/磨损试验台(JD-DRCF/M)开展频繁启停工况下轮轨滚动接触疲劳试验。对比研究4种不同加/减速度工况下(0,400,800和1 200 r/min2)轮轨滚动接触界面黏着、钢轨磨耗和疲劳裂纹行为。研究结果表明:在干态环境中,加速工况显著降低了轮轨界面的黏着系数,其中:800 r/min2加速度下降幅最为明显;而进入水介质环境后,黏着系数出现瞬时极低值、加速度工况下的黏着系数降幅程度差异显著。加速度工况未引起钢轨的过高磨耗,但其对钢轨磨损形貌、表面粗糙度等的影响均较为显著,过高的加速度极易诱发钢轨以剥层机制失效并伴随表面粗糙度的大幅提升。钢轨磨耗与轮轨界面的剪切作用密切相关,加速度的存在往往不同程度地加剧了近表层钢轨材料的塑性变形和疲劳裂纹的萌生与扩展,使得裂纹扩展角、裂纹长度与数量均有不同程度地增加。因此,有必要开展实验条件下钢轨试样滚动接触损伤与实际现场钢轨损伤间的等效性评估,以利于指导近站点附近地铁车辆启停工况参数的优化。

QPQ盐浴复合处理对5CrMnMo钢的组织与性能影响

探讨了5CrMnMo钢的QPQ盐浴复合表面处理工艺,利用扫描电镜观察处理后的表层显微组织、检测氮化层厚度、分析氮化层质量;利用显微硬度计检测组织的显微硬度,并对不同的渗氮试样作磨损、耐腐蚀对比试验。结果表明:经QPQ处理的5CrMnMo钢具有组织均匀、结构致密的渗层,且具有很高的显微硬度、耐磨性以及强抗腐蚀性。

稀土对模具钢QPQ渗层组织和性能的影响

研究了5CrNiMo模具钢经不同浓度稀土QPQ处理后的组织和性能,在QPQ处理过程中加入适量稀土化合物LaCO3对5CrNiMo钢进行表面改性处理。利用扫描电镜(SEM)分析了5CrNiMo处理后的表面金相显微组织和表面形貌、氮化层深度,采用401MVA型显微维氏硬度计测量试样显微硬度,在M-2000型磨损试验机上进行滑动磨损试验。结果表明,QPQ处理加入适量的稀土不仅有明显的催渗作用,而且能提高5CrNiMo钢的硬度及耐磨性。

铸造法制备金属基复合材料的研究现状

综述铸造法制备金属基复合材料的各种工艺,如液态浸渗法、搅拌铸造法、离心铸造法、中间合金法、喷射分散法和铸渗法。指出其仍普遍存在的一些问题,并提出超声波在铸造法制备金属基复合材料中具有重要作用。随着研究的深入,这种超声复合法必将得到更广泛的应用。

激光合金化中SiC颗粒对镁合金热影响区晶粒生长的CA模拟研究

基于晶界能和晶界曲率的晶粒生长驱动力理论,建立了二相粒子晶粒生长的元胞自动机模型。将二相粒子SiC对镁合金激光合金化中晶粒生长进行了模拟。结果表明,模拟过程稳定,模拟结果与其微观组织相吻合,建立的元胞自动机模型适用于SiC颗粒对镁合金激光表面合金化的晶粒生长情况。

温度场影响下激光合金化热影响区组织的演变

基于晶界能和晶界曲率的晶粒生长驱动力理论,建立了温度场影响下二相粒子晶粒生长的元胞自动机模型。对二相粒子SiC在镁合金激光合金化中晶粒生长过程进行了模拟。结果表明,模拟过程稳定,模拟结果与其微观组织相吻合,建立的元胞自动机模型适用于SiC颗粒在镁合金激光表面合金化的晶粒生长过程。

WEDM加工过程中的电极丝形位变化

电极丝在加工过程中受各种力的作用会发生形位变化 ,直接影响加工精度和加工稳定性。本文通过实验分析 ,研究了电极丝的形位变化规律 。

硼铸铁缸套QPQ盐浴复合处理的组织和性能研究

利用扫描电子显微镜(SEM)分析了硼铸铁缸套QPQ(淬火-抛光-淬火)处理后的表面形貌、氮化层深度;采用401MVA型显微维氏硬度计测量试样显微硬度;在M-2000型磨损试验机上进行滑动磨损试验;采用10%NaCl水溶液浸泡法对其进行抗蚀性测试。研究结果表明:硼铸铁经QPQ盐浴复合处理后,得到了一定厚度的白亮层和扩散层,使金属零部件表面形成高硬度、高耐磨性能的氮化物层,组织和性能稳定,表层显微硬度最高达到1010HV0.1,是基体显微硬度的3倍以上。耐磨性和抗腐蚀性较渗氮前都有大幅度提高。并用该工艺方法对硼铸铁缸套进行了批量生产,实际应用表明可使硼铸铁缸套使用寿命大大提高,易于推广应用。

具有复杂内腔的行星轮架熔模铸造工艺

行星轮架是内腔较复杂的零件,并存在分散热节。采用带抽芯机构的组合压型,制作出了行星轮架整体蜡模。与尿素型芯相比,降低了压型制造成本,与组合蜡模相比,可提高铸件精度;通过采用十字型横浇道,避免了铸件缩孔的产生。

45钢制3t锤头热处理工艺设计

分析了45钢制3t锤头用传统淬火方式进行热处理可能出现的质量问题,提出了解决这些质量问题的有效技术措施。特别介绍了“涂覆保护法,”“摇摆淬火冷却”等方法,为此类大型复杂工件的热处理工艺设计提供了一定的经验和依据。

稳定电极丝空间形位的一种有效方法

高速走丝电火花线切割加工时电极丝的形位变化较大 ,严重影响线切割加工的稳定性和加工精度。如何稳定电极丝的空间形位 ,是高速走丝线切割加工亟待解决的课题。作者在大量试验研究的基础上 ,开发了一种高耐磨性的导向装置 ,能有效地稳定电极丝的空间形位 。

铝合金电火花线切割加工工艺研究

通过对铝合金高速走丝电火花线切割加工的工艺试验 ,探讨了其加工的工艺特点 ,分析了不同的进给速度、工作液及电参数对加工工艺指标的影响 ,并提出了改善铝合金高速走丝线切割加工工艺性能的措施。

微孔对双相钢抗拉性能的影响

含 0 .32 %C、0 .88%Mn、0 .99%Si、0 .9%Ni、0 .9%Cr的钢在 775～ 870℃间不同临界温度下退火并油冷 ,形成双相钢显微结构。对试样进行抗拉试验 ,得到一系列抗拉和延伸性能的数据。抗拉强度随着退火温度的升高而增高 ,马氏体比率随着延展性降低而升高。微孔在断裂表面附近形成。微孔的形态随着马氏体的比率而变化 ,从马氏体晶粒的结合力丧失到晶间和穿晶断裂 ,后一种形态为试样的最终失效形式。

改善WEDM-HS加工表面粗糙度值的工艺探讨

高速走丝电火花线切割加工(WEDM-HS)的表面粗糙度值已无法满足现代模具制造业的要求,如何改善WEDM-HS的加工表面粗糙度值,提高模具加工的质量和使用寿命,是人们长期关心的研究课题。本文在分析研究影响WEDM-HS加工表面粗糙度的主要因素基础上,提出了改善WEDM-HS表面粗糙度的几种有效途径。

120装载机履带节以铸代锻的研究

介绍了用ZG42CrMo材质 ,以精密铸造的方法 ,代替通常使用的 5 0Mn材质、锻造方法生产的 12 0立爪装载机履带总成的履带节的研制和应用情况。结果表明 ,该方法不仅满足履带节力学性能及使用性能要求 ,而且生产成本显著降低。

碳纤维复合材料的回收与再利用现状

综述了目前碳纤维复合材料(CFRP)回收再利用的主要方法,包括物理法、化学法和能量回收法,其中化学法是应用最为广泛的方法,其中包括氧化流化床法、超临界流体法和热解法。对这些方法的工艺、特点和应用情况进行了介绍,最后分析了CFRP回收和再利用存在的主要问题和应该采取的对策。

祁连山南部地区三叠纪弧后前陆盆地——基于沉积填充与大地构造的证据

本文通过对祁连山南部地区三叠纪沉积充填特征的研究,建立了盆地形成过程中沉积充填与区域构造演化的关联。依据沉积充填特征、构造接触关系及区域地质背景,认为祁连山南部地区三叠纪盆地具有弧后前陆盆地的构造属性;综合分析年代学、沉积物性和盆地内部填充单元的差异划分出与柴达木岛弧带和祁连山南部弧后前陆盆地相关的区域大地构造单元。认为早三叠世-中三叠世中期,南部遭受俯冲作用持续向北挤压推覆导致盆地挠曲沉降;中三叠世中期-晚三叠世中期发生弧(东昆仑-柴北缘)-陆(巴颜喀拉地块)碰撞,祁连山南部盆地挠曲沉降增大,其间形成区域性断裂和不整合等盆地记录的地质事件;晚三叠世晚期祁连山南部盆地发生过补偿陆相填充,弧后前陆盆地消亡。