Al_2O_3对高速火焰喷涂镍基涂层抗热疲劳性能的影响

为了提高连铸结晶器的使用寿命和生产效率,利用高速火焰喷涂(HVAF)技术在铜基体上制备了镍基涂层,探讨了喷涂粉末中不同比例的Al2O3对镍基涂层抗热疲劳性能的影响及其机理。结果表明:添加50%Al2O3的镍基涂层,抗热疲劳性能得到了明显的提高;Al2O3颗粒的添加,有效地增加了涂层的压应力,提高了涂层与铜基体之间的结合强度,从而显著地提高了涂层的抗热疲劳性能。

基体组织对球铁抗热疲劳性能的影响

研究了不同基体组织对球墨铸铁抗热疲劳性能的影响。结果表明:铁素体基体球铁的抗热疲劳性能最好,复相基体组织不利于提高球铁的抗热疲劳性能。

汽车排气歧管用高镍球墨铸铁组织与抗热疲劳性能的研究

为了满足汽车排气歧管工作环境要求,设计并熔炼了一种高镍球墨铸铁新型材料。通过微观组织观察、热疲劳性能测试、膨胀系数测试、差热分析等方法,研究其铸态组织、抗热疲劳性能及合理的工作温度。结果表明：高镍球墨铸铁显微组织主要由奥氏体基体、石墨、金属间化物FeNi3组成,石墨尺寸10～25μm,以球状为主。随着热循环次数的增加,组织中球状石墨因收缩导致与基体间出现微裂纹,表面石墨因高温而氧化、消失,形成沟蚀,都会形成显微热裂纹源。高镍球墨铸铁材料合理的工作温度为950℃以下。

碳氮共渗及离子氮化H13钢的抗热疲劳性能

分别制备了调质、离子氮化和碳氮共渗处理的H13钢试样,借助X射线衍射仪、扫描电子显微镜和能谱仪对其渗层进行了分析,检测了不同处理后H13钢的抗热疲劳性能。结果表明:经过1 000次18℃700℃热疲劳试验后,碳氮共渗H13钢表面萌生了少量的热裂纹;而离子氮化H13钢表面的热裂纹已经形成网状,并且穿透渗氮层扩展到基体内约300μm;经调质处理的H13钢表面的热裂纹有轻微的发展,扩展到基体内约100μm;三种试样中碳氮共渗处理H13钢的抗热疲劳性能最好。

大温差环境下混凝土抗热疲劳性能研究

该文研究了混凝土及其组成材料在25~85℃范围内的热膨胀性,分析了混凝土不同组分的热膨胀性能及其相互影响,分析了不同水灰比和不同矿物掺合料对硬化水泥浆体的热膨胀性能的影响,发现通过一定方式增强界面过渡区、降低硬化水泥浆体的热膨胀率、增强硬化水泥浆体的抗拉强度能提高混凝土在大温差条件下的抗热疲劳性能。

提高功率器件抗热疲劳性能研究

众所周知,当半导体器件处于间歇工作状态时,器件经历周期性高温、低温循环,形成了热循环.该热循环在器件内部产生应力,并在热循环过程中反复不断地作用在器件内部的接合层上,使器件的热阻增加,最后导致器件热疲劳失效.热疲劳失效是影响功率器件可靠性的重要因素.因此,开展间歇工作寿命试验(即疲劳试验)。

稀土对ICDP轧辊组织及抗热疲劳性能影响的研究

用稀土在熔炼后期对铁液进行变质处理,并通过金相、热疲劳试验来研究不同稀土含量对轧辊组织及其热疲劳性能的影响。试验表明,稀土含量不超过0.1%时,能有效控制轧辊基体组织中碳化物与石墨的形态、分布,进而改善轧辊的抗热疲劳性能。但稀土含量超过0.1%后轧辊基体组织中的碳化物形态与分布变化不大,石墨变得粗大,引起其抗热疲劳性能恶化。

Cr-Mn-W-Mo铁基堆焊层抗热疲劳性和抗氧化性

研究了Cr-Mn-W-Mo铁基堆焊层抗热疲劳性与抗氧化性,所得的结果对其应用有一定的指导意义。

钼对高铬铸铁组织和热疲劳性能的影响

以3种钼含量的铸态高铬铸铁为研究对象,对其进行冷热循环热疲劳试验,采用X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电镜、透射电镜等研究钼含量对高铬铸铁组织结构及热疲劳性能的影响,探讨高铬铸铁的抗热疲劳机制。结果表明:铸态高铬铸铁主要由α-Fe,γ-Fe及(Cr,Fe)7C3相组成,随钼含量的增加组织中奥氏体相的含量增加;高铬铸铁以亚共晶方式结晶,显微组织主要由初生树枝晶固溶体(γ-Fe)及其间的共晶组织(α-Fe+(Cr,Fe)7C3)组成,添加Mo有助于细化枝晶组织,同时使杆状共晶碳化物发生细化与短化。在较高热疲劳试验温度下,高铬铸铁试样的主裂纹较长较粗,且有明显的二次裂纹,抗热疲劳性能较差;随添加Mo含量的增加,主裂纹变短、裂纹变细、二次裂纹减少;通过添加钼合金化,铸态高铬铸铁在900℃试验条件下的抗热疲劳性能可提高30%。

两种新型热作模具钢的高温性能对比

利用光学显微镜、扫描电镜以及能谱仪并结合热稳定性试验,对SDCM3和SDCM4热作模具钢在热稳定性试验前后的微观组织进行研究,采用自约束热疲劳试验方法研究了两种钢的热疲劳性能。结果表明:与SDCM4钢相比,SDCM3钢具有更优良的热稳定性和抗热疲劳性能。

合金元素对冲压模具用球墨铸铁材料性能的影响

以生铁为主要原料,以硅铁、锰铁、钼铁以及铬铁等为辅料,采用中频感应电炉熔炼球墨铸铁,研究了合金元素对冲压模具用球墨铸铁材料性能的影响,结果表明:当硅铁、锰铁、钼铁以及铬铁的添加量(质量分数,%)分别为4.50%、0.85%、0.65%、1.50%时各项性能最佳,此时球墨铸铁的球化率为84.3%,抗拉强度值为575.6 MPa,硬度值为23.1HRC,800℃保温160 h的氧化速率为0.1156 g/(m^2·h),2500次热疲劳循环后主裂纹长度为0.65 mm。合金元素有利于形成珠光体,细化晶粒及在表面形成氧化膜,提高了材料的力学性能、抗氧化性能和抗热疲劳性能。

氧乙炔火焰喷焊合金层组织与性能的试验研究

利用火焰喷焊法在16Mn钢表面得到铁基合金喷焊层和镍基合金喷焊层,并对两种合金层进行了显微组织、X射线衍射、硬度和腐蚀介质下的耐磨性以及热疲劳性能试验。结果表明,上述两种合金层组织都具有亚共晶型枝晶生长特征,但铁基合金层枝晶发达,镍基合金层枝晶细小均匀。合金喷焊层均由γ固溶体和各种化合物硬质相所组成。焊态时镍基合金层比铁基合金层的硬度和耐磨性高,时效处理后铁基合金层的硬度和耐磨性都明显增加,镍基合金层却略有降低;合金喷焊层在HCl介质中的耐磨性小于在中性水中的耐磨性。镍基合金层比铁基合金层具有较好的抗热疲劳性能;时效处理能改善合金层的抗热疲劳性能。

RE—Al—N变质处理对M2铸造高速钢组织和性能的影响

用RE—Al-N对M2铸造高速钢进行变质处理，消除了钢中网状共晶碳化物，并细化了基体组织，还可减轻W，Mo元素偏析，在不降低M2高速钢硬度的情况下，韧性大幅度提高，经1180～1200℃淬火，560℃3次回火后，硬度保持在HRC65～66，冲击韧性由10．6提高到21．3J·cm^-2。变质处理M2铸造高速钢具有优异的抗热疲劳性能和抗高温磨损性能，用于制造热轧棒材轧机的切刀轧辊具有良好的使用效果。

火焰喷焊铁基和镍基合金层的组织与性能

对16Mn钢表面氧乙炔火焰喷焊自熔性铁基及镍基合金粉末得到铁基合金喷焊层和镍基合金喷焊层,并对两种喷焊层进行了显微组织、组成相,硬度和耐磨性以及抗热疲劳性能的比较研究。结果表明,两种堆焊层组织都具有枝晶生长特征,枝晶间存在着共晶组织,两种涂层均由γ固溶体和多种共晶化合物相组成,但镍基合金喷焊层的枝晶比较细小。镍基合金喷焊层比铁基合金喷焊层具有较高的硬度和耐磨性,同时也具有较好的的抗热疲劳性能。

轧辊热疲劳试验机研制及其试验方法探索

自主设计研制了用于轧辊材料抗热疲劳性能测试的热疲劳试验机,通过选择合适的加热方式和电源、循环加热系统、冷却系统等,自主安装调试,使其适合于轧辊材料的抗热疲劳性能检测。选择轧辊常用材料高铬铁和高铬钢两种材料的试样使用该试验机分别进行了热疲劳试验,并根据材料的特点和轧辊疲劳裂纹产生的特征,设计了独特的疲劳裂纹检测和抗热疲劳性能评价方法,制定了专门用于测量微观裂纹面积分数、裂纹总长度的定量测量方法。

H3Cr5WMoV埋弧堆焊合金层的组织与性能

利用自动埋弧焊在Q235钢基材表面得到H3Cr5WMoV合金堆焊层,并对合金堆焊层进行了回火处理。比较研究了堆焊层在焊态和回火态的组织、硬度、耐磨性及抗热疲劳性能。结果表明,堆焊层组织为板条马氏体加残余奥氏体。回火态堆焊层的硬度和耐磨性都高于焊态堆焊层,回火态堆焊层的抗热疲劳性能也好于焊态堆焊层。

新型高性能热作模具钢(HHD钢)在压铸模上的应用

本文研究了新型高性能热作模具钢(High-property Hot working Diesteel-HHD钢)的实验室检测结果和现场应用结果。HHD钢的试验室检测结果表明,钢中非金属夹杂物含量远低于NADCA#207—2003的要求,其退火显微组织为AS1级,淬火显微组织为AH2级,晶粒度为9.5级,其冲击韧度也远高于NADCA#207—2003对高级压铸模具钢冲击韧度的要求,其抗热疲劳性能要优于国际先进的瑞典产ASSAB8407钢。HHD钢模具现场使用情况表明,其压铸模具的寿命高于ASSAB8407和DIEVAR制作的铝合金压铸模具;在相同的工艺条件下,由HHD钢制作的放气阀本体铜合金压铸模平均寿命是3Cr2W8V钢模具的4倍以上。

火焰喷涂Ni基合金涂层的组织与性能

利用氧-乙炔火焰喷熔的方法,在低碳钢表面制备Ni60、Ni60+20%WC和Ni包WC三种成分的合金涂层。利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)观察和分析涂层的组织与结构,并对涂层的显微硬度、耐磨性能和抗热疲劳性能进行了试验研究。结果表明:由于涂层组织结构的差异,Ni60-20%WC和Ni包WC合金层具有较好的综合性能。

CrlMolV钢高中压转子最终热处理参数与力学性能探讨

高中压转子是汽轮机主要部件,它们要在高温（400～565℃）、高压（9～ 19MPa）的过热蒸汽中长期工作.转子要承受扭转应力、弯曲应力和沿轴向温度梯度引起的热应力的复杂作用,同时由于振动还会引起附加应力,当电动机突然短路时还承受瞬时产生的巨大的扭应力和冲击载荷.所以转子应具有如下性能：（1）适宜的综合力学性能,沿轴向和径向性能要求均匀一致.（2）足够的热强性和持久塑性,还要求足够高的抗热疲劳性能.（3）在高温长期应力作用下有良好的组织稳定性.（4）有良好的淬透性和工艺性能.

高强韧性热作模具钢SDH2的研究

在高温、高压强条件下H13钢通常出现早期失效,而传统的3Cr2W8V钢却表现出韧性不足,为此通过降低Cr含量、提高Mo和V含量,添加W元素来改善热作模具钢的综合性能,设计出了SDH2钢。室温和高温冲击韧度试验、回火稳定性试验和热疲劳试验表明,1100℃淬火+600℃回火的SDH2钢室温下冲击值大于300J;回火温度从560℃升高到625℃保温18h,SDH2钢的硬度值依然大于46HRC;另外,SDH2钢具有比H13钢更优良的抗热疲劳性能。