45钢表面增压喷丸纳米化及其耐磨性研究

采用增压喷丸方式对45钢进行表面处理,在材料表面制得纳米结构表层,利用SEM、TEM、XRD等方法对纳米结构表层进行了观察与分析,采用盘-销式摩擦磨损试验机研究了纳米化前后表面的磨损性能。结果表明:增压喷丸使45刚表面发生严重的塑性变形,变形厚度约30μm,表层纳米晶尺寸约65 nm,硬度比基体提高2倍;在低载油润滑条件下45钢表面纳米化后表现出优异的耐磨性能。

35钢表面增压喷丸纳米化对气体软氮化的影响

通过表面增压喷丸处理,在35钢表面形成了厚40μm的纳米晶层,对具有纳米晶层的试样进行气体软氮化。采用透射电镜﹑扫描电镜﹑X射线衍射仪等对35钢表面纳米晶组织及其软氮化渗层组织进行了观察与分析,并测试了渗层硬度。结果表明:经过增压喷丸处理的试样,化合物层厚度大约为原始试样的2倍,软氮化时间可由10 h缩短为3 h;渗层硬度也有明显的提高。

喷丸强化对7050铝合金微观组织和耐磨性的影响

目前,有关增压喷丸对7050铝合金耐磨性能的影响研究鲜见报道。通过增压喷丸方式在7050铝合金表面制备纳米晶层;用X射线衍射仪、光学显微镜、透射电镜观察并分析了纳米晶层的组织结构,统计了晶粒尺寸大小和变形层的厚度;通过维式硬度计测量了样品喷丸前、后的显微硬度;采用钻盲孔法测试了残余应力的分布;在油润滑条件下对喷丸前、后样品进行了摩擦磨损试验,通过磨损失重和形貌对比分析了耐磨性能。结果表明:增压喷丸使7050铝合表面发生严重的塑性变形,变形层平均厚度约为140μm,表层纳米晶粒平均尺寸约为80 nm,硬度比基体提高了1.38倍,耐磨损性提高了1倍以上。试样表面经增压喷丸撞击产生的塑性变形引起的晶粒细化以及加工硬化现象的共同作用,是其显微硬度和耐磨性能提高的主要原因。

气体软氮化工艺研究新进展

气体软氮化是以渗氮为主的低温氮碳共渗,钢表面渗入氮原子的同时,还有少量的碳原子渗入而形成极其细小的碳化物,碳化物作为媒介可促进渗氮。由于该工艺处理温度低,时间短,所以工件变形小,脆性低。综述了以提高表面硬度、抑制表层脆性、高温短时等为主的气体软氮化工艺的发展状况,分别从稀土催渗、多元共渗、周期循环渗氮、可控气氛渗氮和奥氏体软氮化等5个方面阐述了气体软氮化渗层性能的影响机理和研究现状,并介绍了35钢增压喷丸表面纳米化对气体软氮化过程的影响,展望了表面纳米化用于气体软氮化的发展前景。

7050铝合金表面亚微米晶层摩擦磨损性能

采用增压喷丸方式在7050铝合金表面制备了亚微米晶层,观察并分析了亚微米晶层的组织结构,测试了喷丸前后的硬度,研究了亚微米化前后以及亚微米化后经退火处理3种状态下7050铝合金表面的滑动磨损特性,结果表明：由于增压喷丸使7050铝合金表面发生了严重的塑性变形而形成了一层厚度为30~40μm的亚微米晶层,硬度比未喷丸材料提高了2倍,喷丸后材料的磨损失重量明显减少,约为未喷丸处理试样的一半,特别是喷丸后经过退火的材料磨损量更小,表现出良好的耐磨性能。

7050铝合金表面纳米晶层的热稳定性研究

在普通喷丸设备上增加增压罐,采用增压喷丸方法在7050铝合金表面制备出平均直径约为30 nm的纳米晶层。通过差示扫描量热法研究了纳米晶层的热流量随温度的变化,利用K issinger方程计算得到7050铝合金经表面纳米化后其晶粒长大激活能比未处理样品高26.6 kJ/mo。lX射线衍射分析结果表明随着退火温度的升高,B ragg峰宽化明显减少,Scherrer-W ilson公式估算得到的晶粒尺寸在180-220℃明显增大。同时,显微硬度测试结果表明在此温度区间硬度相应迅速下降。因此,认为7050铝合金表面纳米晶层的热稳定温度在200℃以下。