Interface characteristics and wear resistance of Ni-B_(4)C plated ZTA reinforced high chromium cast iron composite

A chemical composite plating of Ni-B_(4)C was used to prepare the surface-modified zirconia toughened alumina(ZTA)ceramic particles.The ceramic preforms were prepared by the plated ZTA and sodium silicate solution binder,followed by casting infiltration to prepare the ZTA particles reinforced high chromium cast iron(HCCI)composites.The result reveals that a distinct interface layer forms at the ZTA/HCCI interface,which consists of phases of ZrB_(2),FeB,Fe_(2)B,and NaSiO_(4).The interfacial wettability between ZTA and HCCI is improved by the diffusion and reaction of Ni and B_(4)C.The wear test reveals that the Ni-B_(4)C plated ZTA particles can effectively improve the wear resistance of the ZTA/HCCI composite,and the wear rate of the composite is decreased to 11.6%of HCCI.

含铬钒渣的资源化综合利用研究

介绍了磷化工行业钒铬废渣高值化清洁利用工艺路线,并对其关键技术进行了研究,包括新型萃取体系的研发与优化、萃取机理的探讨、萃取中间层形成机理与控制方法等。在此基础上,与上下游单元无缝链接,形成了钒铬废渣全组分综合利用工艺包,并建成了1.5万t/a规模的钒铬废渣示范工程,获得了良好的经济、社会、环境效益。

铸钢表面钒铬铸渗层组织及干滑动磨损性能研究

采用消失模铸渗工艺在ZG310-570表面制备了钒铬表面复合层,并考察了其显微组织、显微硬度以及干滑动磨损性能。结果表明,钒碳化物为球状和条状,铬碳化物为块状和板条状。铸渗复合层的硬度沿渗层表面到基体方向先增加后降低,在距表面1.5-2.0 mm处达到最大值。在30-90 kg载荷下,复合材料的磨损失重随着载荷的增加而增加,含V-Fe15%、Cr-Fe60%的渗剂做成的块试样耐磨性最好。复合层的磨损机制主要为磨粒磨损,ZG310-570的磨损机制为塑性变形和剥落。

铸钢件表面铸渗钨铬复合层的研究

采用传统的铸渗技术在铸钢件表面形成钨铬表面复合层 ,并考察了其组织、硬度和复合层的冲击磨损性能。结果表明 ,在实验条件下 ,当冲击功小于 2 J、渗剂中 WC、铬铁含量分别为 (质量分数 ) 2 0 %、4 0 %时 ,复合层的冲击磨损性能最佳 ,是 ZG2 30 - 4 5 0的 12 .

硼铁矿应用于高铬型钒钛矿烧结优化的实验研究

实验室条件下,研究了硼铁矿对高铬型钒钛矿烧结工艺及冶金性能的影响.研究表明:随着硼铁矿质量配比的升高,垂直烧结速度、成品率、转鼓指数、烧结杯利用系数、综合指标及低温还原粉化性能均呈先升高后降低的趋势,在硼铁矿质量配比为5.0%时,以上各指数均达到最高值,分别为28.84 mm·min-1,86.02%,61.2%,1.919 t·(m2·h)-1,363及90.76%,均优于未配加硼铁矿时的烧结矿性能.因此,烧结矿性能得以优化,可以为高炉冶炼提供更为优质的高铬型钒钛烧结矿.

钨铬复合铸渗层的冲击磨损性能研究

采用传统的铸渗工艺在铸钢件表面制备了钨铬复合铸渗层 ,采用MLD 10型动载磨料磨损试验机研究了几种不同成分表面复合材料的冲击磨损性能。结果表明 ,钨铬复合渗层的磨损率随铬铁含量的升高先降低后升高 ,随WC含量的增加而降低 ,随冲击功的增大先减小后增大 ;而其磨损机制为塑性变形和剥落。

WC颗粒增强高铬铸铁基表面复合材料喷射口衬板的研制

采用负压铸渗法成功制备出WC颗粒增强高铬铸铁基表面复合材料喷射口衬板。考察了复合材料的三体磨料磨损性能及实际工况服役效果。结果表明 :颗粒的体积分数可达 5 2 % ,界面致密 ,组织中无夹渣、裂纹等缺陷。复合材料的耐三体磨料磨损性能是高铬铸铁的 5 .1倍 ,衬板的使用寿命是原来的 3.

基于ProCAST数值模拟的高铬钢复合轧辊结合层夹渣成因分析

为解决高铬钢复合轧辊离心复合铸造生产中的结合层夹渣问题,以复合铸造过程数值模拟与夹渣物XRD分析相结合,分析了该夹渣成分及分布原因。首先,通过宏观检查并利用XRD实验定性分析了夹渣物的组成,初步确定了夹渣物为生产中高温反应生成的非金属夹渣,且集中分布于辊身冒口端。其次,采用数值模拟的方法分析了高铬钢轧辊复合铸造的生产过程,对比研究了离心铸造和重力铸造2个阶段辊身冒口端与底端的高温金属流动与温度场演变差异。模拟结果表明:芯部重力铸造时,芯部高温金属液对轧辊外层冲刷作用的差异是夹渣物主要分布于辊身冒口端的重要原因。通过复合铸造过程流场与温度场的模拟结果,对高铬钢复合轧辊结合层夹渣物的产生和分布原因进行分析,对于改善离心铸造轧辊缺陷的产生具有借鉴意义。

电子束表面合金化合成M_7C_3耐磨层组织分析

采用一种新型的电子束扫描方式和粉末配比方法来对低合金钢进行表面改性。以Fe/Cr/C粉末为添加粉末,通过电子束加热工艺参数的优化,在表面复合层中原位合成了碳化铬。对样品的表面复合层进行金相分析、扫描电镜分析、能谱分析和X射线衍射分析。结果表明,表面复合层中主要包含两种相,即硬化相碳化铬和韧性相奥氏体组织,初生碳化物组织晶粒较大,共晶碳化物弥散分布于奥氏体基体中,具有典型的六边形特征,呈菊簇状分布。由于大量碳化铬的存在,表面复合层的显微硬度明显提高,达到了母材的2.7倍,显著提高了表面层的耐磨性能。

电子束表面合金化合成(Cr,Fe)_7C_3复合层耐磨性

以Fe/Cr/C粉末为添加原料,采用可控电子束旋转线扫描方式对低碳钢表面进行表面改性。通过电子束加热工艺和粉末配比的优化,在表面复合层中原位合成了(Cr,Fe)7C3。对表面复合层的显微组织及室温干滑动磨损性能进行了分析。结果表明,表面复合层中主要包含两种相,即少量的初生硬化相(Cr,Fe)7C3以及奥氏体与(Cr,Fe)7C3组成的共晶相,共晶碳化物弥散分布于奥氏体基体中,呈不连续网状组织。表面复合层与基体之间为完全冶金结合。复合层与GCr15钢球的磨损机理为磨料磨损,在室温干滑动磨损下具有优异的耐磨损性能。

云南墨江金厂金矿床含铬层状硅酸盐矿物成分标型特征

含铬绢云母类矿物在云南墨江金厂金矿床中广泛出现于黄铁铬绢英岩、黄铁硅质岩、黄铁铬云母岩和石英脉中。含铬绿泥石类矿物主要出现在石英脉、硅质岩、黄铁铬绢英岩中。蒙脱石出现于蚀变围岩中 ,而高岭石出现于富金石英脉中。本文通过对 72个上述矿物电子探针数据的分析 ,确定了与其成因产状对应的含铬绢云母、含铬伊利石、含铬绿泥石、含铬蒙脱石、高岭石矿物的系列成分标型。研究表明 ,具最高铬含量的上述矿物样品均位于近金厂岩体穿脉的最北端。在铬铝云母SiO2 -Cr2 O3 关系图上可以看出 ,不同成矿背景的铬铝绢云母 ,其Cr、Si离子数有分区特点 ,而本矿床的铬铝云母成分标型反映其富硅富铬的特点 。

钒铬表面复合层的干滑动摩擦磨损性能

采用消失模铸渗的方法在铸钢件表面制备了钒铬复合层,用MM200型摩擦磨损试验机研究了不同渗剂成分试样的干滑动摩擦磨损性能,并用扫描电镜观察了试样的磨损形貌,分析了复合材料的磨损机理。结果表明:与基体材料相比,复合层的耐磨性显著提高,其最大磨损率仅是基体材料的1/8;随着载荷的增大和渗剂中钒铁含量的减少,表面复合层的磨损率提高;表面复合层的磨损机理主要是氧化磨损和裂纹的形成、扩展所造成疲劳剥落。

高镍铬钼无限冷硬球铁轧辊熔合层夹杂缺陷形成原因及预防

分析了高镍铬无限冷硬球墨铸铁轧辊在生产中造成熔合层夹杂缺陷的工艺原因。结果表明,造成熔合层夹杂缺陷的因素有:铁液纯净度、离心冷型涂料、端盖砂型强度,"O"型玻璃渣加入量、离心机停机时工作层内表面温度、浇注芯部铁液的温度、离心机停机到芯部铁液浇注的时间间隔等。防治措施为:按照工艺规程组织生产,保证原材料优质可靠,控制铁液纯净度、离心铸造过程和配箱时间。

退火对磁控溅射AlCrNbSiTiV高熵合金氮化薄膜性能的影响

研究了退火温度对磁控溅射AlCrNbSiTiV高熵合金氮化薄膜组织与性能的影响。通过扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪和纳米压痕仪考察了薄膜的形貌、元素含量、物相成分和显微硬度。通过干式切削304不锈钢,考察了镀膜TNMG160404R刀具的刀腹磨损和切削工件的表面粗糙度,比较了退火前后镀膜刀具的切削性能。结果表明:磁控溅射AlCrNbSiTiV高熵合金氮化薄膜的主要是面心立方晶相结构,具有良好的高温稳定性。退火温度为600℃时,薄膜显微硬度高,刀具磨损小,切削工件的表面粗糙度低。

Ф480×900高镍铬离心复合轧辊熔合不良的成因及控制

工作层与芯部的熔合不良是Ф480×900高镍铬无限冷硬球墨铸铁轧辊产品中最主要的铸造缺陷,该缺陷一般难于修复而直接导致轧辊报废。对Ф480×900离心复合铸造高镍铬无限冷硬铸铁轧辊熔合不良缺陷分析发现,工作层离心浇注停机温度偏低、静态浇注填芯速度慢是造成熔合不良的主要原因。浇注工作层铁液时“O”型玻璃渣加入过量、芯部铁液浇注的温度过低、铁液纯净度差,也会造成熔合不良缺陷。针对上述原因提出防治措施:根据产品尺寸及工艺设计措施,合理加入“O”型玻璃渣;离心机停机要选择在工作层金属结晶平台温度以下10~20℃;采用顶注法浇注芯部铁液,温度控制在1385~1410℃;减少离心机停机到芯部铁液浇注的时间间隔,可以有效防治工作层与芯部的熔合不良。

钢基钒铬铸渗层干滑动磨损特性研究

采用MM-200磨损试验机,研究了不同钒铁颗粒含量的钒铬铸渗层干滑动磨损特性。研究结果表明:在试验条件下,铸渗层的耐磨性能比ZG310-570相比大幅度提高。铸渗层中铬铁含量为35%、钒铁含量为40%的试样耐磨性能最好,在450 N载荷下是ZG310-570的16.5倍。铸渗层的干滑动磨损机制为磨粒磨损和剥层磨损,当载荷较低时,主要以磨粒磨损为主,而载荷较高时,剥层磨损现象有所增加。

铸钢表面钒铬铸渗层的微观分析及干滑动磨损性能研究

采用消失模铸渗工艺在ZG310-570表面制备了钒铬表面复合层,并考察了其显微组织、增强相的结构、基体组织构成、显微硬度以及干滑动磨损性能。结果表明,钒碳化物为条状,铬碳化物为板条状。铸渗复合层中主要存在Cr7C3、V8C7、VC0.75、V2C四种硬质相。1000℃淬火后的铸渗层基体组织为马氏体加奥氏体和少量的贝氏体组织,马氏体包括板条马氏体和孪晶马氏体。在距铸渗层表面0～1mm处的显微硬度要低于距表面1～4mm的显微硬度,在过渡区显微硬度呈递减分布,在大于4.5mm以后的区域显微硬度趋于平稳。在450N载荷下,铸渗复合层的耐磨性为ZG310-570的13.6倍。

镀锌层无铬钝化的研究进展及性能检测

概述了国内外镀锌板无铬钝化技术的研究现状与进展,介绍了单一无机钝化、有机钝化、有机无机复合钝化的防腐蚀机理以及技术发展;总结了钝化条件对钝化膜外观和防腐蚀性能的影响,详细阐述了有机物+无机盐、硅烷+有机酸或有机树脂以及硅烷+有机物+无机盐的复合钝化技术,并对比分析了上述不同钝化技术的优缺点。总结了钝化耐蚀性检测及评价标准及具体检测方案。根据有机无机复合钝化耐腐蚀机理及试验数据,有机和无机复合钝化有希望代替铬酸盐钝化。展望了有机提取材料钝化技术的发展前景,指出天然提取有机物植酸、虫胶和单宁酸与无机物复合钝化是发展方向之一。

有机为主复合钝化的综合对比研究与展望

基于镀锌层表面无铬钝化技术,从钝化膜性质、钝化液稳定性和成膜耐蚀机理3大方面,总结了以硅烷、单宁酸和植酸为主要成膜物质的3种有机为主的复合钝化体系的优缺点。结果得出耐蚀性最优的体系为硅烷体系,且硅烷体系稳定性最好。单宁酸、植酸体系都能通过不同复配方法得到较丰富的颜色,但表面状态差。单宁酸和植酸体系耐蚀机理类似,钝化液环境导致单宁酸或植酸与Zn^(2+)反应生成配合物并形成螯环附着于基体表面,而硅烷可以分别与有机缓蚀剂、无机复配离子反应,形成Si-O-M共价键。列举了各体系的最佳配伍原则。通过综合对比得到硅烷体系作为主要成膜物质应用前景较好,其膜层耐蚀性优良、膜层结构最稳定、表面状态的缺陷最少,可与多种类型的缓蚀剂有协同缓蚀作用,得到的膜层具有良好的耐蚀性和自修复性。

无机为主无铬复合钝化的综合对比研究与展望

基于镀锌层表面无铬钝化技术,从钝化膜性质、钝化液稳定性和成膜耐蚀机理3大方面,总结了以硅酸盐、钼酸盐、钛盐以及稀土金属盐为主要成膜物质的4种复合钝化体系的优缺点,认为耐蚀性最优的体系为硅酸盐体系;对比了各体系钝化液稳定性的差异及不同影响因素,总结了不同体系的相应改善方法,认为硅酸盐体系稳定性最好。阐明了硅酸盐、钼酸盐和钛盐体系通过不同复配方法可得到丰富多彩的颜色。钼酸盐、钛盐和稀土金属盐体系耐蚀机理类似,钝化液环境导致Zn;反应生成沉淀物附着于基体表面,而硅酸根的配位作用易形成网状大分子物质,达到均匀附着的效果。列举了各体系的最佳配伍原则。经过以上综合对比得到硅酸盐体系作为主要成膜物质应用前景较好,其膜层耐蚀性优良、膜层颜色多样、表面缺陷最少,而钼离子、稀土金属离子可作为添加剂提高膜层的自修复性能。