粉末冶金铝硅合金及其磨损性能研究

利用包套液相烧结粉末冶金法制备铝基粉末冶金材料,运用正交实验优化设计法分析了各组元元素和烧结温度对硬度的影响,并对最优组合的磨损性能进行初步探讨。结果发现:制备合金的最优组合化学成分(wt%)为Al-12Si-8Cu-8Zn-1Mg-2C-1B4C,烧结温度为600℃;该合金硬度随Si、Mg含量的增多而降低,而随Zn、Cu及烧结温度增加而增高;在油润滑下磨损机制为磨粒磨损和疲劳磨损交替或共同作用。

合金元素对中硅耐热铸铁性能影响研究及在铸铝模具上的应用

通过在中硅耐热铸铁中添加不同组合的合金元素稀土、铜、钛使其合金化,经过孕育和球化处理,得到铁素体+珠光体+球状石墨的金相组织。研究发现,铜的加入增加了中硅耐热铸铁的导热性提高了抗氧化生长能力;稀土的加入细化了晶粒,改善了氧化膜的粘附性,提高了热疲劳性;钛的加入恶化了石墨分布,增加了石墨和铁素体总量,导致了耐热铸铁强度下降。稀土、铜共同加入得到了比较规整的球状石墨,综合性能表现良好。该方案成功解决了某铸铝厂铸铝模具在高温作业中寿命不足的问题。

Mg、Cu、Si元素含量对过共晶铝硅合金组织与性能的影响

以纯镁、纯铝、结晶硅、Al-50%Cu中间合金为原材料，采用电阻炉熔化重力浇注法制备不同成分的过共晶铝硅合金。采用正交试验方法，探讨合金固溶时效处理后不同含量的15%~21%Si、1.5%~2.0%Cu、0.3%~0.7%Mg合金元素对过共晶铝硅合金硬度的影响；利用金相显微镜观察不同元素含量的过共晶铝硅合金的组织，用X线分析其相组成，用磨损试验机测试质量损失。结果表明：最佳配比为1.5%Cu、0.7%Mg、21%Si，其相组成为α-Al基体、初晶硅相和共晶硅相以及Mg2Si和Al2Cu相，布氏硬度达到132HB，耐磨损性能较高但冲击韧性下降。

热处理对Al-Cu-Mg合金组织及性能的影响

采用MM6观察了Al-4.3Cu-1.6Mg合金的显微组织,并对其硬度、冲击韧度等性能进行了测试,研究了热处理工艺对合金性能的影响。结果表明:Al-4.3Cu-1.6Mg经515℃×6h固溶处理+190℃×12h时效处理,获得了良好的综合性能。

二次淬火对20CrMnTi渗碳钢组织和扭转强度的影响

利用正交试验一次淬火、二次淬火和低温回火处理对20CrMnTi渗碳钢组织和扭转强度的影响进行研究。结果表明:二次淬火能明显细化和强化组织,获得扭转强度最大的最佳工艺为二次860℃淬火,220℃×4 h回火;二次淬火对20CrMnTi钢的扭转强度有明显提高。

热处理对低碳钢渗碳后组织与扭转强度的影响

对低碳钢渗碳处理后进行不同的热处理和深冷处理,检测了试件的扭转强度。结果表明:影响扭转强度的因素主次顺序依次为深冷处理时间、淬火温度、回火温度和回火保温时间;最优水平为淬火温度870℃、回火温度180℃、回火保温时间2 h和深冷处理时间20 h;深冷处理提高了低碳钢渗碳后的扭转强度。

电沉积SiC颗粒增强抗磨复合材料

采用电刷镀技术制取Ni—W—Co/SiC颗粒增强抗磨复合材料,分析了SIC颗粒沉积量的影响因素,并研究了复合材料的磨损特性,实验结果表明,复合材料具有较高的硬度和耐磨性。

快速渗碳工艺的研究

以电阻对焊机和高频感应电炉为快速加热热源,研究试样在表面熔化与未熔化状态下的石墨快速加热渗碳及稀土元素对其催渗的作用,通过对金阻组织.显微硬度及渗层深度的对比分析可知,石墨快速加热渗碳能在较短的时间内,获得较深的渗碳层深度,具有一定的使用价值.

采煤机截齿钎焊工艺的研究

研究了35CrMnsi钢与YG13C硬质合金钎焊工艺，分析了影响钎焊强度的各种因素．实验结果表明，在硼砂中添加适量的硼酸可使钎焊强度提高；适当地控制钎焊加热温度、插接装配间隙及延长回火后随炉冷却时间皆有利于针焊强度的提高．

Zr-Er微合金化焊丝焊接接头的组织与性能

在ER5183焊丝合金成分基础上添加微量的Zr和Er,对焊丝进行微合金化;采用TIG方法对5182铝合金板材施焊,研究了焊接接头的拉伸强度、硬度和显微组织。结果表明,使用ER5183焊丝的焊接接头最薄弱位置是焊缝处,且焊接热影响区的软化问题较严重;使用Zr-Er微合金化焊丝焊接接头的晶粒细化效果明显,焊接接头的拉伸强度和硬度也有较大幅度提高,其中复合添加Zr和Er微合金化的ER5183焊丝焊接接头的性能最佳,抗拉强度可达330.4MPa,计算焊接系数为0.77。

钢的成分回火温度与硬度间的多元回归模型

在充分研究了强碳化物形成元素对合金钢回火转变的影响机理和规律基础之上,利用计算机对强碳化物形成元素,回火温度(400℃～77℃)与钢间的关系进行了多元回归分析.所建立的多元回归方法具有很高的显著性(α=0.01),可依据合金元素的种类、含量及回火温度较精确地预测钢的硬度,并为合金成分的设计和回火工艺的制订提供了理论指导.

用于铸铝模具的中硅耐热铸铁的研制

某铝厂要求制备良好的耐热性及综合力学性能的模具,并尽量降低制造成本,为此进行了试验研究。试验通过添加一定量的Cr、Al、Cu等合金元素制备耐热球墨铸铁,并在此基础上不断调整碳硅含量,使其在一定范围内性价比达到最优。最终得到制备铸铝用模具的优良材料,其配比为(质量分数):2.7%C,5.0%Si,0.7%Cr,0.6%Cu,0.5%Al。

热喷涂Al-Si-Fe-Cu-Ni合金涂层耐蚀性研究

采用火焰喷涂方法,在AM50表面制备Al-Si-Fe合金涂层,对涂层的组织和耐蚀性进行了研究。结果表明,热喷涂Al-Si-Fe涂层主要由α(Al)、β-Si、Al85Fe3.92Mn10.08Si、Al8Si6Mg3、Al3.21Si0.47、Al9Fe0.84Mn2.16Si、Al3.2Fe等相组成,其中第二相的种类较多;热震实验表明,有Al过渡涂层试样的抗热冲击性能较高;耐蚀性实验表明,有Al过渡涂层试样耐蚀性与基体相比具有较大提高。

铝硅合金变质处理研究现状

概述了当前国内外铝硅合金变质处理的方法,主要阐述了初晶硅变质处理、共晶硅变质处理和复合变质处理的研究现状。详细地介绍了磷、含磷中间合金、钠、锶、锑、稀土以及复合变质处理的现阶段研究成果。

电磁搅拌对ZL401组织与性能的影响

在ZL401合金凝固过程中施以电磁搅拌,并改变搅拌温度和励磁电压;对凝固后的合金进行组织观察和性能测试。结果表明:电磁搅拌能明显细化组织。当励磁电压由0升高至90V时,合金的晶粒越来越细,硬度及耐磨性随之提高;当搅拌温度由700℃升至730℃时,合金的凝固组织先细化而后变得粗大,硬度和耐磨性先增大后下降;当搅拌温度为720℃,励磁电压为90V时,制得的合金性能最好。

制备铜铝梯度功能材料的烧结工艺研究

烧结工艺是影响铜铝梯度功能材料电导率的较为重要的因素。运用粉末叠层的方法制备了Cu-Al梯度功能材料试样,在氮气密封罐中分别进行520、535、550、565及580℃烧结3h;并在温度不变的条件下烧结不同的时间。研究发现对铜铝梯度功能材料导电性能影响较大的是烧结温度;在550℃烧结3h时,电导率最高;铜铝梯度功能材料电导率随烧结时间的延长而升高,但较为有效的烧结时间为3h。

TC4钛合金固体粉末法渗硼工艺研究

在不同温度和时间下制定渗硼配方,并在最优配方中进行添加稀土试验,对制备的试样进行组织形貌观察、X射线衍射分析和静态腐蚀等性能测试,根据试验结果得出适合固体粉末法渗硼的最佳工艺,并总结影响结果的规律。

热处理对铝铜镁合金组织与性能的影响

对Al-4.3Cu-0.8Mg合金进行不同的热处理,通过显微组织观察、力学性能检测及断口形貌分析,对Al-Cu-Mg合金硬度和冲击韧度进行了研究。结果表明:对合金进行固溶+时效处理,可明显细化合金组织,提高合金的硬度和韧性;Al-4.3Cu-0.8Mg合金经525℃固溶8 h+190℃时效10 h处理后,硬度可达最高;经505℃固溶6 h+180℃时效8 h处理后,冲击韧度最好。

T10钢盐浴渗硼工艺及性能研究

为了提高T10钢模具的硬度及耐磨性,笔者对其表面进行液体盐浴渗硼处理。设计L9(34)正交试验,研究盐浴配方中SiC,B4C和KCl含量及渗硼温度对渗层组织及性能的影响。结果表明:B4C含量对渗层厚度和耐磨性的影响最大;随SiC含量增加,渗硼层厚度和耐磨性均升高;随B4C含量、KCl含量及温度的升高,渗硼层厚度和耐磨性先升高后降低;并得到较佳的渗硼配方和渗硼温度。

锑变质对铝合金组织及性能的影响

为了提高铝合金性能,通过向基体Al-6%Si合金中添加Sb变质剂进行变质处理,研究了Sb变质剂对Al-Si铝合金组织性能的影响。结果表明:在Al-6%Si合金中加入Sb变质剂后,可以使粗大的共晶Si由针片状变成细小均匀分布的短条状或粒状,使α-Al枝晶分布均匀,合金的硬度及韧性得到提高。其最佳变质工艺为:变质温度为740℃,变质时间为10 min,变质剂的加入量为0.2%。对于变质温度、变质时间、变质剂的添加量来说,变质剂的添加量是影响变质效果的最大因素。