丝粉协同电弧增材制造机械刀具耐磨层组织及性能

机械刀具在农用机械、轨道交通等领域中应用广泛。基于热源和耐磨层增强相体积分数要求,建立了丝粉协同电弧增材制造系统,制备了不同送粉气体流量下的碳化钨增强铁基耐磨层,采用金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜和能谱仪分析耐磨层组织及成分。结果表明:送粉气体流量为8L/min时,增强相体积分数为60%,耐磨层由α-Fe基体、WC和W_(2)C颗粒以及Fe_(3)W_(3)C析出相组成,耐磨层基体显微硬度≥1000HV,增强相最高显微硬度为2385HV,具有优良的耐磨性。

地顶孢霉菌丝粉对运动员激素的影响

以 2 0名运动员为试验对象 ,就安徽农业大学经济昆虫菌物研究所生产的地顶孢霉菌丝粉对运动员训练期间和急性运动负荷后激素的影响进行研究 ,结果显示 ,地顶孢霉菌丝粉能使血睾酮和游离睾酮在高强度大运动量训练中保持较高水平 ,降低运动期间皮质醇 ;这表明 。

丝粉同步送进激光沉积制备铝基复合材料的显微组织

采用旁轴送进铝丝结合同轴送给WC陶瓷粉末的工艺,在铝基体表面进行激光沉积,以获得铝合金表面的复合材料层。通过优化工艺参数,得到较好的表面沉积层。采用XRD、SEM、EDAX等方法对沉积层进行显微组织分析。结果表明:沉积层中WC陶瓷颗粒在铝基体中发生溶解,在WC陶瓷颗粒周围生成大量杆状和簇状的Al4W、细小颗粒状的W2C以及针状的Al4C3。与基体相比,激光沉积复合材料层的硬度明显提高。

丝粉同步激光沉积制备WC_p/Al复合材料构件工艺

利用丝粉同步激光沉积技术直接制备成型良好的WCp/Al复合材料单层与叠层沉积件,对工艺参数进行优化,获得了成型良好的单层沉积件。结果表明:可通过改变束流气的大小来改善WC颗粒分布的均匀性;降低激光功率可削弱热积累对叠层沉积件成型造成的有害影响,但激光功率的降低存在一临界值;沉积件冶金质量良好,区域微观结构较为均匀。底层沉积层组织存在由柱状晶向枝晶的转变,WC及Ti的存在会抑制柱状晶的生长,并且可以起到细化晶粒的作用;随着沉积层层数逐渐增加,热积累作用逐渐增强,枝晶的尺寸会逐渐增加。

化妆品用超细结晶蚕丝粉末的制备及表征

用质量分数为85%的磷酸催化水解桑蚕茧,茧与磷酸的质量体积比为1∶4时,在100℃条件下反应,可制得平均粒径为250 nm的结晶性丝粉,收率达70%以上。并对样品进行了扫描电镜、示差热分析、X-射线粉末衍射等表征分析。

微米木丝粉孔穴对PM2.5的过滤性能的实验

通过实验研究来验证微米木丝粉孔穴对PM2.5吸收能力的影响,从而研究微米木丝粉的过滤性能。实验分析可知,利用微米木丝粉制得的滤芯,其表面孔穴越多,其对汽车尾气中的PM2.5等颗粒的吸附效果更好。

不溶性超细蚕丝粉末的制备与表征

用质量分数为98%的浓硫酸催化水解桑蚕茧,当茧丝质量与浓硫酸体积比为1:3时,在100℃条件下反应6h,之后用适量的石灰乳中和酸解液至稍偏酸性,抽滤后将所得滤液用活性炭脱色,之后将所得滤液浓缩,将浓缩液中加入适量的有机溶剂作为沉淀剂,之后静置,待固体完全沉淀之后,过滤,可制得平均粒径为150 nm的丝粉,所得产品可添加于化妆品中,产品产率可达95%。并对所得产品进行了扫描电镜,示差热分析,X-射线衍射等表征分析。

微米木丝粉孔穴对PM2.5微尘过滤效果的研究

利用一定目数微米木丝粉的孔穴,对PM2.5微尘颗粒进行过滤,并分析孔穴对PM2.5的过滤效果;同时利用电子显微镜,描述微米木丝粉表面特征以及微米木丝粉横断面的孔穴特点,实现了孔穴的识别,并分析了孔穴的过滤机理。结果表明,微米木丝粉孔穴对PM2.5微尘有很好的过滤效果。

丝素和丝粉的摩擦学性能研究

为了开发具有环境友好的水基润滑液,以丝素和丝粉为添加剂制备了两种水溶性润滑液。实验结果表明:丝素和丝粉均能提高去离子水的润滑性;随着载荷增大两种水基润滑液摩擦系数均逐渐增大;随着滑动速度增大摩擦系数均逐渐减小;去离子水中添加丝素和丝粉后仍为牛顿流体,但粘度增大。加入丝素和丝粉微粒后,摩擦副之间摩擦形式由滑动摩擦转变为滚动摩擦,摩擦力减小,润滑性能提高。

丝粉协同高速激光熔覆不锈钢层组织性能研究

目的探究海洋工程装备表面高效高质量强化及改性新技术,提高17-4PH不锈钢层制备效率及综合性能。方法采用高速激光熔覆技术制备17-4PH丝材、17-4PH丝材协同B4C粉末及17-4PH丝材协同Cr_(3)C_(2)粉末3种熔覆层。通过X射线衍射仪、扫描电镜及能谱仪等仪器分析熔覆层的组织结构。利用显微硬度计及电化学工作站测试熔覆层的硬度及耐蚀性。结果17-4PH丝材熔覆层主要为α相(马氏体),而2种丝粉协同熔覆层的相结构除α相(马氏体)外还出现γ相(奥氏体)。3种熔覆层组织及成分整体均匀,丝粉协同熔覆层晶界出现Cr、Nb等碳化物析出,表层分布碳化物颗粒。碳化物颗粒的添加提高了熔覆层硬度,尤其是B_(4)C颗粒,其作为硬质相来增强熔覆层,在均匀细化晶粒的同时使得晶界和晶内析出大量第二相颗粒,硬度较未添加碳化物颗粒的17-4PH丝材熔覆层提升约35.53%。3种熔覆层在3.5%NaCl溶液中的耐腐蚀性均较好,尤其是协同添加Cr_(3)C_(2)颗粒的熔覆层,相较于17-4PH丝材熔覆层,其腐蚀电流密度由0.592400μA/cm^(2)降低至0.014094μA/cm^(2),腐蚀电位由–0.31405 V提高至–0.13464 V。结论在40 mm/s的熔覆速度下,使用协同预热的焊丝与同轴送进的粉末,高效高质量制备了不锈钢层,充分结合了热丝熔覆效率高及送粉熔覆成分易调节等优点。相较于17-4PH丝材熔覆层,2种丝粉协同熔覆层的物相均除α相外出现了γ相,碳化物的添加细化了组织,且晶界有新的析出相。17-4PH丝材协同B_(4)C粉末熔覆层硬度显著提高,而17-4PH丝材协同Cr_(3)C_(2)粉末熔覆层在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性明显提升。

粉芯丝材激光增材制造Fe-xMn-6Si-9Cr-5Ni合金记忆性能

为提升铁基记忆合金性能,控制增材制造过程中的元素烧损率,使用粉芯丝材激光定向能量沉积技术制备了不同锰含量Fe-xMn-6Si-9Cr-5Ni(x=14,17,20)合金.研究了在不同预变形量下合金的形状回复率和显微组织,进而探究了该合金记忆性能显著提高的机理.结果表明,粉芯丝材激光增材制造Fe-xMn-6Si-9Cr-5Ni合金,在增材制造过程中的元素烧损率仅为25.6%,在沉积态合金中产生了可提高合金记忆性能的降温马氏体.其中,锰的质量分数为17%的合金,在预变形量为4%和6%时的形状回复率分别达到75%(可回复变形量为3%)和63%(可回复变形量为3.78%).创新点:(1)使用可以抑制元素烧损的粉芯丝材作为激光增材制造铁基记忆合金用材,可以大幅减少Mn等易烧损元素的损失.(2)粉芯丝材激光增材制造铁基记忆合金的沉积态组织中存在可以提升合金的记忆性能的降温ε马氏体.(3)阐述了不同锰含量铁基记忆合金在不同预变形量下的记忆性能影响机制.

基于Cu-Al-Fe合金的粉芯丝材增材制造理论及其温度场分析

目前有关粉芯丝材增材制造的研究较少,其理论尚不成熟.将Cu-Al-Fe合金作为研究对象,系统论述了粉芯丝材电弧增材制造的相关理论(沉积成形理论、梯度传热理论和晶粒细化理论),并使用Simufact-Welding平台搭建了单道多层数值模型,通过对多组别温度场的分析,获得了试验条件下的最佳工艺窗口,即输入电流140 A和扫描速度0.4 m/min,最后开展了优化工艺窗口下的粉芯丝材沉积成形试验.结果表明,在此工艺窗口下可获得形状较好的薄壁墙,该研究为开展粉芯丝材电弧增材制造提供必要的理论基础与试验依据.

TC4表面丝粉同步激光熔覆制备复合材料层的微观组织和性能

针对Ti-6Al-4V耐磨性差的问题,采用激光熔覆技术在Ti-6Al-4V基材表面通过旁轴添加与基材同质的Ti-6Al-4V丝材,同轴送入WC颗粒作为强化相的方式制备表面WC颗粒增强钛基复合材料层。激光功率、扫描速度、送丝速度等工艺参数是影响复合材料层成形的主要工艺因素,通过实验确定了优化的工艺参数。采用SEM,EDS以及XRD对复合材料层的显微组织进行了研究。研究表明,复合材料层中主要包括WC、W_2C、Ti C、α-Ti、W相。复合材料层中WC颗粒呈现不同形态。Ti C、W_2C相形成并以不同形态分布于表面复合材料层中。WC颗粒与Ti之间的反应区由多层组成,分别为W_2C、W、Ti C。性能分析发现,复合材料层的硬度HV0.2达到了5.70 GPa,较基体提高了1倍。表面复合材料层的摩擦系数为0.3,而钛基体的摩擦系数为0.5。与基体相比,表面复合材料层摩擦系数显著降低。

Ti6Al4V表面丝粉同步激光熔覆制备复合材料层工艺研究

Ti-6Al-4V具有比强度高的优点,在航空航天、石油化工等领域得到了应用。但Ti-6Al-4V耐摩性差,限制了其应用。针对Ti-6Al-4V耐磨性差的问题,采用激光熔覆技术在Ti-6Al-4V基材表面通过旁轴添加与基材同质的Ti-6Al-4V丝材,同轴送入WC颗粒作为强化相的方式制备表面WC颗粒增强钛基复合材料层。研究了激光功率、扫描速度、送丝速度、送粉量等工艺参数对于表面复合材料层的影响。采用SEM、EDS以及XRD对复合材料层的显微组织进行了观察研究,发现复合材料层中主要包括α-Ti、WC、W2C、TiC、W、(W,Ti)C1-x相。

电弧喷涂Zn-Al-Mg-RE粉芯丝材及其涂层的制备

在前期研发出Zn-Al-Mg-RE粉芯丝材制备新型防腐涂层技术的基础上,提出了采用Zn-Al合金带材包覆复合粉末的新工艺制造Zn-Al-Mg-RE粉芯丝材,设计制造了Al质量分数分别为2%,5%,8%的系列Zn-Al合金带材,测试了带材的硬度、拉伸强度和伸长率等力学性能指标,并和国外新近研制的Zn-Al合金带材(A220)展开对比;研究粉芯丝材的制造工艺。结果显示,选用的带材中Zn-2Al带和A220带材能够满足粉芯丝材的生产要求。利用研制的粉芯丝材进行电弧喷涂实验,发现这两种丝材的喷涂稳定性都较好,制备的涂层较致密,层状组织特征明显,时间电位曲线显示两种涂层均表现出较强的耐蚀性能,在实验后期,两者的电极电位趋于一致。

电弧喷涂粉芯丝材的研究进展与应用

简述了电弧喷涂粉芯丝材的优点及制作工艺,介绍了电弧喷涂粉芯丝材的发展历程,以及耐磨损、耐腐蚀、耐高温电弧喷涂粉芯丝材的最新研究进展,展望了电弧喷涂粉芯丝材的应用前景,指出了金属陶瓷复合粉芯丝材、非晶态粉芯丝材、纳米粉芯丝材是未来电弧喷涂粉芯丝材的发展方向。

粉芯丝材在表面与再制造技术中的应用

粉芯丝材是材料表面工程和装备再制造技术中常用的一类耗材,通过用金属带材包裹不同类型的填充粉末(如:金属、合金、碳化物、氧化物等)构成,大大扩展了粉芯丝材的成分和应用,也可提高沉积金属层的质量,在许多抗磨、耐蚀热喷涂和焊接工程应用中得到成功应用,其中铁基粉芯丝材由于其较好的经济性应用最广。对粉芯丝在热喷涂和堆焊工程中的典型应用进行简介,实际工程中正确选择粉芯丝材和再制造技术对提高技术水平和产品性能具有重要的意义。

碳化硼对粉/丝复合堆焊高硼铁基合金组织结构的影响

为了探讨合金元素B,C对高硼铁基堆焊合金组织结构、裂纹敏感性的影响,采用粉/丝复合堆焊技术配合不同B4C含量合金粉体制备高硼铁基堆焊合金,通过显微组织结构、微区成分、显微硬度及宏观硬度试验检测,分析不同B,C元素含量及配比的堆焊合金组织与性能.结果表明,高硼铁基堆焊合金由α-Fe,Fe2B,Fe3(C,B)相组成,随着B4C的添加,初晶岛状α-Fe消失,菱形初晶Fe2B、粒状Fe3(C,B)析出,鱼骨状、条状共晶状组织α-Fe+Fe2B体积分数趋于减小并消失,菊花状α-Fe+Fe2B+Fe3(C,B)包晶组织成为堆焊合金的主体.高硼铁基合金中硼、碳的含量及配比是影响堆焊合金组织结构、裂纹敏感性的原因之一,约30%合金粉体(含35%硼铁粉、5%B4C)配合约70%H08Mn2Si焊丝获得的堆焊层,可有效抑制堆焊裂纹的出现,并可获得稳定的高硬度值66 HRC.

氮气保护粉/丝复合堆焊高硼铁基合金的组织及结构

为改善高硼铁基堆焊合金韧性不足、易引发裂纹的问题,采用N2保护堆焊并添加氮化铬铁的方式引入合金元素N,同时添加强氮化物形成元素,制备高硼铁基堆焊合金,通过显微组织结构、微区成分、硬度等试验检验,分析合金元素N对高硼铁基堆焊合金组织与性能的影响.结果表明,氮气保护堆焊高硼铁基合金由初晶Fe2B、共晶α-Fe+Fe2B及粒状复合物M(C,N)组成,N元素的引入促使大量粒状复合物M(C,N)析出,有效细化初晶Fe2B相,抑制堆焊裂纹的出现.堆焊合金的宏观硬度也因氮的引入而达到67.8 HRC,但过多的氮会导致Fe2B生长不完全,硬度略有下降.

高速电弧喷涂FeCrNi/WC粉芯丝材的研制与性能研究

介绍了FeCrN i/WC粉芯丝材的研制过程,采用高速电弧喷涂技术将研制的FeCrN i/WC粉芯丝材成功地制备出FeCrN i/WC复合涂层。对涂层的结合强度、硬度、抗热震性和耐磨损性能等进行了测试,利用扫描电子显微镜(SEM),能谱仪(EDS)等手段对涂层进行分析。结果表明:涂层的组织呈现出典型的层状结构特征;综合力学性能优异,具有较高的结合强度、高致密度、较好的耐热震性能和耐磨损性能。