用低碳—Si—Mn—V系热轧双相钢棒材生产高强度紧固件的研究

本文对低碳—Si—Mn—V 系热轧双相钢经冷变形强化代替中碳钢经热处理强化生产高强度紧固件进行了研究.试验结果指出,采用1200℃加热,1150℃初轧,900～950℃终轧后空冷可得到 F+M 及 B 双相组织,第二相的体积分数约占15～20%,热轧态σ_b>550Mp_a, ψ >64%,δ为26—37%.经29～33%的冷拨变形σ_b 可达800～1100Mp_a,ψ >61%,δ>10%.该钢在热轧态可直接冷镦10级螺母;经适当冷拨强化后可生产8.8级螺栓和螺柱.

热轧双相钢线材及其应用的研究

本文研究了热轧 F+(M+B)双相钢线材的生产及其在高强钢丝上的应用.指出在双相钢线材拉拔过程中存在于 F 晶界及尺寸较小的岛状第二相协调 F 变形.而尺寸较大的块状 M 则通过切变破裂直至破碎.这种变形机制使 F+(M+B)双相钢线材不经任何热处理,就具有总面缩率为97.6%的深加工性能,强度可达1800MPa 以上.本文还对双相钢钢丝的应用进行了研究取得了较好的效果.

等离子喷涂纳米Al_2O_3/TiO_2涂层耐磨性的研究

采用液相喷雾造粒的方法将纳米粒子团聚成微米级颗粒,并利用等离子喷涂技术制备出了含有纳米结构的陶瓷涂层。在MM200型环块磨损试验机上进行了常温干摩擦试验,比较了纳米结构涂层和传统陶瓷涂层的耐磨损性能,利用扫描电镜观察了磨损后的磨痕形貌。结果表明,纳米涂层的耐磨损性能明显好于传统陶瓷涂层,且随着磨损载荷的增大,纳米涂层和传统涂层的磨损机制的变化是不同的。传统涂层的磨损机理主要是微裂纹和颗粒的剥落,而相同条件下纳米涂层则由于涂层韧性的提高,几乎不存在微裂纹,主要表现为涂层的局部剥落和粘着。

喷涂参数对Al_2O_3-13wt% TiO_2纳米涂层组织和性能的影响

研究了等离子喷涂特征参数(CPSP)对Al2O3-13wt%TiO2纳米涂层相组成、微观组织和性能的影响。结果表明,纳米涂层含有α-Al2O3、γ-Al2O3和金红石结构TiO2,其微观组织由全熔柱状晶区域和纳米结构的部分熔化区域组成。部分熔化区形貌与CPSP有关,低CPSP时主要为球状和部分条状,高CPSP条件下基本上都是不规则条状或块状。随CPSP增加,纳米涂层的结构缺陷减少,致密度提高。不同CPSP获得的纳米涂层的显微硬度和韧性均高于传统涂层,但CPSP过低或过高时,涂层中结构缺陷或结晶相较多,导致硬度和韧性降低。纳米涂层的耐磨性也随CPSP的变化而改变,并与涂层的组织、硬度和韧性的变化相对应。

等离子喷涂Al_2O_3与Al_2O_3/TiO_2涂层中的相变及涂层的耐腐蚀行为

研究了采用等离子喷涂法制备Al2O3涂层与Al2O3/TiO2复合涂层,以及喷涂前后涂层中相变及涂层的腐蚀行为。结果表明,在喷涂过程中有9%的-αAl2O3及45%的-βAl2O3转变成为-γAl2O3;机械混合的Al2O3与TiO2之间没有新相Al2TiO5形成,但有39%的TiO2由金红石晶型转变为锐钛矿晶型。在5%沸腾的HCl内γ-Al2O3及-βAl2O3较-αAl2O3被优先腐蚀,TiO2相也同时被腐蚀。

反应等离子喷涂TiN涂层热处理后力学性能研究

用反应等离子喷涂方法制备了厚度约为500μm的TiN陶瓷涂层,而后对其进行在不同温度,时间,保护气氛下的退火处理,并对涂层的硬度,断裂韧性及残余应力进行了测量。借助SEM对涂层形貌进行了表征,采用XRD测量涂层的残余应力。结果表明:在大气中600℃退火后,涂层硬度最高。而在Ar800℃处理后,涂层韧性有了明显的改善。涂层残余应力为压应力,并且涂层内的残余应力随着热处理温度的升高而增大。

等离子喷涂纳米结构Al_2O_3/TiO_2涂层的组织与性能研究

采用液相喷雾造粒的方法将纳米级 Al2O3/TiO2 颗粒团聚成适用于等离子喷涂的微米级粉体,并利用等离子喷涂技术成功地制备出含有纳米结构的陶瓷涂层。利用X射线衍射仪、扫描电镜和显微硬度计等设备对涂层的微观结构和性能进行检测。结果表明,所制备的涂层中含有适当比例的未熔或半熔的纳米颗粒,涂层的硬度、韧性和耐磨性等性能与传统涂层相比都有了较大的提高。

等离子喷涂纳米Al_2O_3/TiO_2复合陶瓷涂层的显微组织与性能

采用液相喷雾造粒方法将纳米级Al2O3/TiO2团聚成微米级颗粒,制备了适用于等离子喷涂的陶瓷复合粉体,并利用等离子喷涂技术成功的制备出了含有纳米结构的陶瓷涂层。利用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜和显微硬度计等设备对涂层的微观结构和性能做了初步的检测。结果表明,涂层中含有适当比例的未熔或半熔的纳米颗粒,涂层的硬度、韧性和耐磨性等性能与普通涂层相比都有了较大提高。

原位TiC-AlN/Al复合材料制备及炉内气氛对反应的影响

本文首先依据化学热力学和动力学原理进行了本研究原位反应体系的母合金的研究，然后用Ａｌ－Ｔｉ－Ｍｇ合金直接Ｃ化和Ｎ化加电磁、气动双重搅拌法制备出原位ＴｉＣ－ＡｌＮ／Ａｌ复合材料。根据在真空感应炉中取出的不同反应时间的反应动力学试样的相组成和元素组成及所对应的炉内ＰＯ２的测试结果，分析了炉内气氛对反应过程和最后反应产物的影响。

利用反应等离子喷涂制备TiCN涂层的研究

TiCN作为一种新型高硬耐磨材料,在生产的诸多领域得到了广泛的应用。主要介绍了首次采用反应等离子喷涂的方法,以Ti粉作为反应粉体,在氮气和乙炔混合气体为反应气氛的反应室中充分反应,制备出以TiCN为主相的涂层;分析了反应气体流量对涂层的影响;并用SEM和XRD对涂层的组织形貌与相组成进行了分析。

活塞环表面处理技术的研究现状及发展趋势

活塞环性能的优劣直接影响到内燃机的整体性能,随着现代内燃机的发展,对活塞环提出了越来越高的要求。阐述了现代活塞环表面处理技术如PVD与CVD镀膜、热喷涂钼涂层、等离子喷涂陶瓷涂层的技术特点,并与电镀铬、表面氮化进行对比,对它们的优缺点进行了分析。展望了现代活塞环表面处理技术的发展趋势。

低、中强度脉冲磁场回火对高速钢的组织和性能的影响

用自制的低、中强度脉冲磁场(25—100kA/m)热处理设备对高速钢的回火进行了系统的研究。发现,高速钢在脉冲磁场中回火可显著加速二次硬化过程,促进残余奥氏体转变,使回火时间缩短一半以上。X射线和电镜分析表明:脉冲磁场回火不仅使马氏体中合金碳化物的析出更加均匀弥散,而且使马氏体的正方度明显升高,从而赋于高速钢更高的硬度和红硬性。并经生产实际考核证明,经脉冲磁场回火的高速钢中心钻、丝锥和螺帽孔冲头的服役寿命平均提高40—140%。

国内外耐液态锌腐蚀材料的研究现状

针对熔锌锅内加热器套管材料问题,根据近些年国内外对耐液锌腐蚀材料的研究成果,可将耐锌蚀材料分为采用自身耐蚀的材料或利用金属表面处理技术提高耐蚀性两大类。由于熔融锌几乎对所有的金属都能产生强烈的腐蚀,所以整体金属材料的耐熔融锌腐蚀性较差;无机材料和粉末冶金材料虽然都具有较强的耐熔融锌腐蚀性,但是其脆性大,制备成本高昂,在实际生产中的应用受到限制。因此采用金属表面处理方法提高耐熔融锌腐蚀性将成为今后的研究重点。诸如热喷涂、渗硼法、表面涂覆等表面处理技术,均可以在保持原有金属特性的基础上提高材料表面的耐锌蚀性。最后指出了今后耐熔融锌腐蚀材料的研究发展方向。

Al_2O_3梯度陶瓷涂层高温抗氧化性能的研究

主要研究了 Al2 O3耐热梯度陶瓷涂层的抗氧化性能并与相应的 Zr O2 耐热涂层进行了比较。在 80 0℃和 1 0 0 0℃氧化实验结果表明 :Al2 O3涂层的抗氧化性能优于相应的 Zr O2 涂层 ;涂层的孔隙率 ,尤其是通孔率是影响涂层抗氧化性能的关键因素 ,此外 。

等离子喷涂纳米Al_2O_3-13%TiO_2涂层热学特性研究

采用大气等离子喷涂技术制备常规和纳米Al2O3-13%TiO2涂层,并利用XRD、SEM、TEM对其显微结构进行观察分析。通过热震试验和火焰喷烧试验,研究两种涂层的热冲击性能。结果表明:相同试验条件下纳米Al2O3-13%TiO2涂层的热震失效循环次数明显高于常规涂层,且热震温度越高表现越明显;Al2O3-13%TiO2陶瓷涂层可以显著提高钢板的抗火焰烧蚀能力,且纳米涂层具有更长抗烧蚀时间。

等离子喷涂复合涂层磨损性能及机理

对Ni60、Al2O3+40%TiO2及Ni/Al2O3三种复合涂层与T10钢在不同载荷、不同时间下的干磨摩擦磨损的曲线进行了测试,探讨了磨损机制。研究发现,干磨时Ni60涂层具有较好的耐磨性。涂层的干磨性能与涂层的致密度、孔隙率等密切相关。

反应等离子喷涂Fe-Al_2O_3-FeAl_2O_4复合涂层的反应机理研究

金属/陶瓷复合涂层具有金属的韧性和陶瓷的高强度、高硬度等优点,利用反应等离子喷涂技术将Fe2O3/Al复合粉制备成金属/陶瓷复合涂层,以X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)等分析技术研究了该复合涂层的反应机理和涂层性能。结果表明:涂层具有以层状的FeAl2O4、Al2O3为骨架,球形的Fe及部分FeAl为弥散相的复合组织;复合粉体反应形成涂层的过程是分步进行的,而且在熔滴到达基体后部分反应仍继续进行;一定程度上,由于反应过程受到Al元素的扩散限制,同时等离子喷涂的冷却速度较高,使得涂层中主要含有FeAl2O4及少量的FeO。

等离子喷涂纳米Al_2O_3-13wt% TiO_2涂层组织与性能的双态分布特性研究(英文)

采用由喷雾造粒制备的纳米团聚粉末并通过等离子喷涂制备出纳米Al2O3-13wt%TiO2涂层.研究分析了涂层的相组成、显微结构、硬度及断裂韧性,结果发现,该纳米涂层呈现出由两部分不同区域组成的双态分布结构:一部分为完全熔化后凝固形成的层状结构;另一部分则为部分熔化的粒状结构,其内保留来源于喷涂喂料的纳米或亚微米粒子.涂层中与未熔纳米α-Al2O3粒子含量成比例的部分熔化区百分数可以通过调整关键喷涂工艺参数(CPSP)来控制.纳米涂层所具有的这种混合结构特性,可以被其力学性能的双态分布特征所证实.Weibull统计分析表明,涂层的显微硬度和断裂韧性均呈现出双态分布,部分熔化区的显微硬度及其分散性均比完全熔化区低,而其断裂韧性及其分散性则均比完全熔化区高.

CADI磨球落球疲劳试验中的应力数值模拟及失效分析

应用大型有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对CADI磨球在落球疲劳试验单次落球过程中的应力场进行了数值模拟。结果表明:磨球碰撞接触界面剪应力峰值出现在略偏离接触界面中心位置,等效应力峰值出现在接触界面中心位置。残余等效应力峰值和残余剪应力峰值均出现在撞击部位周围挤压区。作者认为,是残余应力的累积、应力诱发马氏体相变和加工硬化、磨球材质及冶金质量等综合因素引起的材料疲劳损伤导致了磨球的表层剥落失效。磨球亚表层夹渣物的存在是造成剥落失效的直接原因。

电弧喷涂工艺参数对1Cr13涂层与45钢结合强度的影响

电弧喷涂技术常用于机械零件如柱塞、曲轴等的修复。喷涂层与基体的结合强度直接影响其寿命,并与喷涂工艺有密切的关系。用正交设计试验方案,在45钢基体上采用电弧喷涂方法制备了1Cr13涂层,并通过涂层结合强度试验考察了喷涂工艺参数与涂层结合强度的关系。结果表明:电弧喷涂1Cr13钢丝的优化工艺参数为:电压32 V,电流240 A,喷涂压力0.7 MPa,喷涂距离150 mm;影响涂层结合强度的工艺参数从主到次依次为电弧电流、喷涂压力、喷涂距离和喷涂电压。