Mn-B_4C-SiC对中频熔敷Fe55合金覆层耐磨性能的影响

在混有固定比例焊剂431、硼酐和冰晶石的Fe55合金粉末中添加Mn、B4C和SiC,采用中频熔敷技术在42CrMo钢基体上制备Fe基合金熔敷层。通过硬度正交试验,确定最优的Mn、B4C和SiC添加比例,并分析Mn、B4C和SiC对熔敷层性能的影响。结果表明,添加Mn、B4C、SiC的Fe基合金熔敷层,其硬度可达62.6 HRC;当Mn、B4C、SiC的添加量分别为8.0%、2.5%和5.5%时,熔敷层的硬度和耐磨性最好。

激光直接沉积Fe55/NiCr-Cr_(3)C_(2)复合涂层的组织与性能

以Fe55耐磨合金粉末为基础,通过添加不同含量的25%NiCr-75%Cr_(3)C_(2)粉末,制备了铁基复合合金粉末,并采用激光直接沉积的方法,在Q235钢基板上制备不同含量Cr_(3)C_(2)的铁基复合涂层。利用OM、SEM、XRD、显微硬度测试、摩擦磨损实验、高温氧化性实验及电化学工作站等分析手段,分析比较了各沉积涂层的组织与性能。结果表明,添加Cr_(3)C_(2)的复合涂层主要由α-Fe、γ-Fe、Cr_(7)C_(3)、(Cr,Fe)_(7)C_(3)、Cr_(23)C_(6)、CrFeB和Cr_(3)C_(2)等相组成。在添加30%(质量分数)Cr_(3)C_(2)的涂层中出现了以Cr_(3)C_(2)颗粒为中心向周边辐射的长杆状和多边形块状(Cr,Fe)_(7)C_(3)的典型放射状组织,并且放射状组织中三种碳化物的形成先后顺序是Cr_(3)C_(2)→(Cr,Fe)_(7)C_(3)→Cr_(23)C_(6)。Cr_(3)C_(2)的添加增加了共晶组织的数量,改变了共晶组织的形态。未添加Cr_(3)C_(2)的涂层中共晶组织约占40.2%(体积分数),而添加30%Cr_(3)C_(2)的涂层中共晶组织达到50.6%(体积分数);添加9%Cr_(3)C_(2)的涂层共晶组织明显细化,片层间距明显减小。与Fe55涂层相比,添加9%、15%和30%(质量分数)Cr_(3)C_(2)的三种涂层的硬度、耐磨性、高温抗氧化性及耐腐蚀性均显著提高,而添加15%Cr_(3)C_(2)的涂层的综合性能最佳。本研究提出的Cr_(3)C_(2)增强Fe55合金涂层的方法有望为研发激光增材制造高硬度、耐磨损和耐腐蚀等的摩擦零件工作层提供新途径。

VC对Fe55喷焊层组织及磨损性能的影响

采用等离子喷焊技术在Q235钢表面制备了Fe55合金喷焊层。借助金相显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计、摩擦磨损试验机,研究了不同VC添加量下喷焊层的显微组织、物相、硬度变化及磨损性能。结果表明:未添加VC时喷焊层表层组织主要由团状马氏体、奥氏体组成;添加VC后组织转变为针状马氏体+Fe-Cr相,且大量白色颗粒状VC、V_2C和白色块状Cr_7C_3、Cr_(23)C_6等碳化物弥散分布于基体之中,形成韧基体+硬质相组织。随VC含量的增加,喷焊层的硬度及摩擦系数先增加后下降。当VC添加量达10%时,喷焊层的显微硬度最高,较未添加VC时提高了约300 HV0.5,摩擦系数最低,磨损量最小。

添加WC的铁基Fe55粉末重熔层的组织与性能

研究了氩弧重熔条件下,铁基Fe55粉末中加入WC所形成重熔层的组织与性能。结果表明,重熔层组织由带状平面晶、胞状树枝晶和细小等轴晶组成,物相主要为马氏体、Cr9.1Si0.9、Cr7C3和Fe7W6。重熔层硬度及耐磨性较基体有显著提高,且重熔层表层硬度较次表层略低。

激光熔覆和TIG堆焊Fe55合金涂层组织与性能对比研究

采用激光熔覆和钨极氩弧堆焊方法在Q235钢基体表面分别制备Fe55合金涂层。应用金相、X射线衍射、显微硬度及磨粒磨损等分析手段对涂层的组织和性能进行研究。结果表明,激光熔覆和TIG堆焊涂层的稀释率分别为4.42%和7.65%,并且两个涂层均由α-Fe固溶体和原位合成的颗粒增强相CrFeB、CrC、(Cr, Fe)C及FeB等组成;以树枝晶和胞状晶为主的激光熔覆涂层组织比以等轴晶和胞状晶为主的TIG堆焊涂层组织细小致密;激光熔覆涂层的显微硬度和耐磨性均优于TIG堆焊涂层,平均显微硬度约为664 HV,磨损方式主要为显微切削。

真空气雾化制备激光熔覆用Fe55合金粉末研究

针对激光熔覆专用粉末的问题,微调材料配比,采用真空气雾化的方法制备了激光熔覆用Fe55合金粉末。研究了不同雾化气体压力、导流管直径对粉末粒度分布的影响;在最佳工艺参数下,对粉末的成分、杂质含量进行了测试;利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)对粉末形貌、相结构进行了观察与分析;采用霍尔流速计测试粉末的流动性;最后,将粉末在42CrMo基体上进行激光熔覆试验,并对涂层的硬度进行测试。结果表明,雾化气体压力在3.5 MPa,导流管直径6.0 mm时,所得粉末主要分布在10~300μm之间;粉末具有较低的杂质含量,其中氧含量274 ppm,氮296 ppm,硫含量157 ppm;粉末形貌大多呈现为球形、类球形结构,卫星球较少,粉末物相结构主要由α-Fe、M-(FeCr)固溶体相组成;粉末流动性为17 s/50 g,表现出良好的激光熔覆性,涂层的硬度在HRC 54.5~56.8之间。

闪烁液及淬灭校正方法对液闪测量^(55)Fe的影响

为了优化液体闪烁计数器(LSC)测量^(55)Fe的条件,测试了三种商用闪烁液和两种淬灭校正方法对LSC测量^(55)Fe的影响。配制与放化处理后基质相同的^(55)Fe样品进行测量,三种闪烁液中,Ultima Gold AB样品装载量最大;在不同混溶比条件下,Ultima Gold LLT探测效率最高、最低检测限最小,混溶比为1∶4时,Ultima Gold LLT的探测效率最大为49.1%,同时最低检测限最小为0.12 Bq;若样品采用与淬灭标准源不同的闪烁液,对结果的准确度会造成一定的影响,在实验条件下活度测量值与标称值最大平均相对偏差绝对值为3.55%。对比tSIE法和TDCR法两种淬灭校正方法,TDCR法能够消除由于颜色和化学淬灭同时存在对^(55)Fe液闪测量结果所造成的影响,是测量^(55)Fe准确性更高的方法。通过加标样品验证,颜色及化学淬灭校正曲线得到的测量值与预期值的相对偏差分别为-0.35%~0.40%、-0.91%~-0.16%。

液体闪烁法测量退役混合土中^(63)Ni和^(55)Fe

为监测退役核设施中的放射性及其排放,将经过400℃灰化4 h后的样品,用浓盐酸、浓硝酸及氢氟酸的混合酸溶解后加热至干燥,用9 mol/L盐酸溶解,处理后用氢氧化钠沉淀、阴离子交换色谱法及镍特效树脂萃取分离纯化^(63)Ni和^(55)Fe,再用液体闪烁法进行测量,建立了一种反应堆退役混合土样品中^(63)Ni和^(55)Fe的分析方法。结果表明,最终稳定Ni、Fe的回收率分别达98.8%和95.8%,对^(63)Ni的最小探测限和最小可探测活度分别为208(计数)和0.041 Bq,对^(55)Fe的最小探测限和最小可探测活度分别为208(计数)和0.144 Bq,实际样品的^(63)Ni、^(55)Fe活度浓度分别为76.9和30.4 Bq/g。采用标准土壤物质进行回收率模拟实验,达到了95%以上的回收率。分别进行了碱沉淀法、阴离子交换色谱法从多种元素中分离Ni、Fe的实验,其中氢氧化钠沉淀法在pH值处于8.7~11.1时便可以有效使Ni、Fe共沉淀,并去除大部分Re、Sr和全部Cs;阴离子交换色谱法洗脱的镍组分中对Co、Fe、Zn的去污因子均在660以上,铁组分中对Co、Eu、Mn、Ni、Sr、Zn、Zr的去污因子均达2000以上。还分别考察了DMG沉淀法和镍特效树脂法对Ni的纯化效果,DMG沉淀法的Ni回收率为87.14%,镍特效树脂法在镍-干扰元素比例达10∶1以上时,Ni的回收率即接近100%,且干扰元素如Ba、Eu、Fe、Mn、Sr的去污效果达到最佳,因此在使用镍树脂前,宜采用其他方法(如碱沉淀法、离子交换树脂法)进行初步分离。建立的方法操作简单,回收率高,能够满足监测退役核设施中^(63)Ni和^(55)Fe的需求。

核电厂液态流出物中^(55)Fe和^(63)Ni的联合分析

^(55)Fe和^(63)Ni的测量对核电厂液态流出物的排放监测具有十分重要的意义。本工作建立了一种核电厂液态流出物样品中^(55)Fe和^(63)Ni的联合分析方法,通过氢氧化铁和氢氧化镍沉淀富集^(55)Fe和^(63)Ni,再以TRU树脂和镍树脂分离^(55)Fe和^(63)Ni,用低本底液体闪烁谱仪进行测量,并对相关测量条件进行分析研究。当样品用量为1.0 L、测量时间为60 min时,该方法对^(55)Fe的探测下限为0.06 Bq/L,对^(63)Ni的探测下限为0.02 Bq/L,满足核电厂液态流出物中^(55)Fe和^(63)Ni的分析要求。

二氧化碳堆焊铁基合金组织和性能的研究

为了进一步提高Fe55自熔性合金粉末的性能,利用二氧化碳保护焊在45#钢上堆焊Fe55自熔性合金粉末以及Fe55与碳化钨、碳化硅的混合粉末。利用XJL-02A金相显微镜对焊缝区的显微组织进行观察对比,采用2500PCX-ray衍射仪对堆焊层金属的物相成分进行分析,对堆焊层的显微硬度、耐磨性进行测试。结果表明,Fe55+15%W+6%SiC堆焊层与基体实现了冶金结合,堆焊层组织为马氏体和残余奥氏体,并有W3Cr12Si5、Cr3Si等增强相。显微硬度达913HV,耐磨性较Fe55提高2倍。

不同热源加热对铁基合金层组织和耐磨性能的影响

利用中频感应炉和二氧化碳焊机两种不同热源在45钢上堆焊Fe55自熔性合金粉末与碳化钨、碳化硅的混合粉末,并利用XJL-02A光学金相显微镜、2500PC X-ray衍射仪对堆焊层金属的物相成分进行分析,并测试耐磨性和显微硬度。研究表明:铁基合金熔敷层组织主要为马氏体,在不同热源的加热下,合金组织的物相成分不尽相同,所获得的显微硬度和耐磨性也各不相同。

重熔工艺对热喷涂层性能的影响

通过声发射技术、相分析及强度测定等方法,研究了Fe55自熔合金粉末热喷涂层在不同重熔工艺下的σ-e和耐磨性。

Ti_(3)SiC_(2)含量对Q235B钢表面激光熔覆Fe基耐磨涂层性能的影响

采用激光熔覆技术在Q235B钢表面制备了不同Ti_(3)SiC_(2)含量的Fe55/Ti_(3)SiC_(2)复合涂层,并利用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、硬度仪、摩擦磨损机和电化学工作站等研究了涂层的显微组织、物相及综合性能。结果表明:由于Ti_(3)SiC_(2)的加入及其在高温下分解降低了熔池的换热特性等综合因素,导致Fe55/Ti_(3)SiC_(2)复合涂层的晶粒粗化;随着Ti_(3)SiC_(2)的添加,Fe55/Ti_(3)SiC_(2)复合涂层中形成了Cr_(7)C_(3)、SiC、CrC和TiSi等硬质相,组织变得粗大,并且α-Fe相的尺寸粗大及含量增加,而复合涂层中产生的硬质相不足以抵消晶粒粗化以及α-Fe硬度较小而发生软化所降低的硬度,综合导致了复合涂层的硬度下降。Fe55/Ti_(3)SiC_(2)复合涂层中形成的金属硅化物TiSi具有良好的抗氧化性能,减小了氧化磨损中因氧化膜脆性和疏松产生的加剧磨损,因此,足以抵消因硬度降低以及摩擦系数增大的影响,使得Ti_(3)SiC_(2)添加量为2%的涂层具有最高的耐磨性。

放射性核素^(55)Fe和^(63)Ni测定方法研究进展

对国内测定放射性核素^(63)Ni及国外测定放射性核素^(55)Fe和^(63)Ni的测定方法的研究进展进行了综述(引用文献30篇)。

BESⅢ MUON气体监测器的研制与安装测试

研制计数管监测器,通过监测55Fe 5.9keV X射线光电峰,实时监测BESⅢMUON探测器的气体配比。经过系列实验研究了计数管的各种性能,明确其工作模式为有限正比模式;选取最佳工作高压保证监测器可以长期稳定运行。基于LabVIEW和ROOT编译了集成的PCI数据获取系统,实时在线显示监测结果。根据电子学信号特点,合理安装监测器高压、气体、电子学,减小测试系统开支。完成安装调试后进行长时间监测,并报告了初步的测试结果。

新型Ni55Fe35Si10钎料对1Cr18Ni9Ti不锈钢的真空钎焊

采用新型三元不含B元素的Ni55Fe35Si10钎料对1Cr18Ni9Ti不锈钢进行润湿试验及搭接钎焊试验研究.试验在真空钎焊炉中进行,保温温度分别为1 180℃和1 220℃,保温时间为10 min.对所得润湿试样进行润湿角测量,并用扫描电镜和能谱对钎焊试样微观组织和元素分布行为进行观察和分析.最后,采用显微硬度计测量搭接试样界面硬度的分布趋势.研究结果表明:钎料在1Cr18Ni9Ti不锈钢表面具有良好的润湿能力,在1 180℃和1 220℃时润湿角分别为14.8°和13.1°.钎焊温度增加时,界面金属间化合物数量减少,改善了接头组织,金属间化合物表现出较高的显微硬度值.

^(55)Fe液闪计数分析样品源制备方法

利用CIEMAT/NIST方法在液体闪烁计数装置上测量放射性核素55Fe,高质量样品是得到好的测量结果的关键。影响样品源质量的因素有闪烁液的选择,混合物的兼容性、均匀性、稳定性、放射性活度以及液闪计数瓶。在Ultima–GoldAB闪烁液中进行混合物配方试验,优化液体闪烁计数性能,完善满足测量需要的样品源制备方法和影响因素的解决办法,得到55Fe探测效率为0.48的理想结果。

^(55)Fe溶液活度测量国际比对

首次用CIEMAT/NIST方法参加了BIPM(国际计量局)组织的55Fe放射性溶液活度测量国际关键比对,用该方法获得的测量结果与比对结果平均值在0.5%内一致,验证了我国放射性活度国家基准量值的国际等效性。

^(55)Fe液体闪烁样品源的研制

介绍55Fe液体闪烁样品源的制源体系,通过制源方法的改善来达到提高样品源测量效率的目的,使测量效率达到40%以上的国际先进水平。

BESⅢ漂移室监控正比计数器全能光电峰位的自动寻峰

报导BESⅢ漂移室监控正比计数器55Fe 5.9keV X射线能谱的全能光电峰位采用单纯形法的自动寻峰。此软件应用于BESⅢ漂移室监控系统,符合自动化运行的要求,有很好收敛特征,起到实时、精确监控作用。