炭黑N330在非硫黄调节型粉末CR中的分散性研究

研究炭黑填充型非硫黄调节型粉末CR[简称P(CR/N330)]中炭黑N330 的分散性。结果表明,使用包覆剂和增大分散剂的用量可有效提高炭黑N330在P(CR/N330)中的分散性,减轻或消除P(CR/N330)的接触污染性;有接触污染性的P(CR/N330)粒子表面和内部存在游离的炭黑团粒,无接触污染性的P(CR/N330)粒子表面和内部均较为光滑,无游离的炭黑团粒存在。

非硫黄调节型粉末CR的制备与性能

采用凝聚包覆法制备非硫黄调节型粉末CR,研究包覆剂的玻璃化温度(Tg)和用量对粉末CR性能的影响,并对粉末CR的粒子形貌进行了分析。结果表明,采用Tg 为55.3或84.2 ℃的包覆剂制备的粉末 CR的平均粒径较小,且粒径分布较窄;随包覆剂用量的增大,粉末CR的平均粒径减小,硫化胶的物理性能提高;SEM分析表明,粉末CR的宏观粒子由多颗细小的初级粒子聚集而成,宏观粒子中存在大小不一的空洞,这些空洞有利于粉末CR的快速干燥。

非硫黄调节型粉末CR配合特性的数学模型

采用均匀设计法研究氧化镁、氧化锌、促进剂NA-22、炭黑和芳烃油用量对非硫黄调节型粉末CR(PCR232)和非硫黄调节型块状CR(CR232)物理性能的影响,通过逐步回归分析建立了PCR232和CR232配合特性的数学模型,并在试验范围内进行验证。结果表明,用所建立的数学模型可较好地预测PCR232和CR232的物理性能。

导流管参数对真空紧耦合气雾化法制备Fe-Cr合金粉末的影响

采用真空紧耦合气雾化法制备Fe–Cr合金粉末,研究了导流管直径与导流管伸出长度对Fe–Cr合金粉末粒度分布、收得率、中位粒径(D_(50))的影响。结果表明,在其他工艺参数不变的情况下,当导流管直径从4.5 mm增大到6.0 mm时,Fe–Cr合金粉末累积粒度分布曲线右移,中位粒径增大,细粉收得率减小,粉末流动性减小,松装密度减小;当导流管伸出长度由2.0 mm增加到2.5 mm时,Fe–Cr合金粉末累积粒度分布曲线左移,中位粒径减小,细粉收得率增加,粉末流动性增加,松装密度升高。综上所述,雾化压力3.8 MPa,过热度250℃,导流管直径4.5 mm,导流管伸出长度2.5 mm,制备得到的Fe–Cr合金粉末综合性能最优。

WC-10Co4Cr喷涂粉末制备工艺研究

WC-10Co4Cr粉末的形貌和致密度影响涂层的结构。采用喷雾干燥法及真空烧结法制备了WC-10Co4Cr粉末,研究了粘结剂含量、雾化盘转动频率、烧结温度和保温时间对WC-10Co4Cr粉末的形貌及致密度的影响。结果表明,当聚乙二醇的含量增大时,WC-10Co4Cr粉末颗粒的球形度先升高后降低,当聚乙二醇的质量分数为2.5%时,WC-10Co4Cr粉末颗粒的球形度最高。随着雾化盘转动频率的增大,WC-10Co4Cr粉末颗粒的直径减小,粉末颗粒的球形度先上升后下降。当雾化盘转动频率为26 Hz时,制得的WC-10Co4Cr粉末球形度最高。当烧结温度升高时,WC-10Co4Cr粉末颗粒的致密度上升,粉末颗粒的球形度下降,当烧结温度为1 275℃时,粉末颗粒的致密度和球形度高。随着保温时间的增加,WC-10Co4Cr粉末颗粒的致密度升高,粉末颗粒的球形度降低,当保温时间是3 h时,粉末颗粒具有高致密度及球形度。

机械合金化Cu-Cr粉末的制备及性质研究

采用机械合金化法制备铜铬粉末,研究了不同球磨时间对粉末颗粒结构、晶粒粒度、显微硬度和表面形貌的影响,用XRD、SEM方法表征Cu-15wt%Cr粉末在不同球磨时间下形成固溶体的结构和表面形貌。结果表明:高能球磨形成了铬固溶于铜的过饱和固溶体,随球磨时间的延长,晶粒逐渐细化,点阵畸变愈来愈大,球磨60h后,粉末呈近球形,畸变率为0.271%,显微硬度为349.18HV。

Ni-Cr-B-Si合金粉末爆炸喷涂涂层的组织与性能

用电镜及 X射线衍射仪观察并分析爆炸喷涂工艺制备 Ni- Cr- B- Si涂层的组织结构 ,测定了涂层的结合力、空隙率和耐磨性 ,结果表明 ,爆炸喷涂可获得高致密性的涂层 ,与等离子喷涂相比 。

Cr50合金粉末氧—乙炔火焰喷涂层的组织与性能研究

研制了一种新型Cr50合金粉末,分析了Cr50合金粉末对5CrMnMo钢喷涂后涂层的金相组织、组成相、性能和耐磨性。结果表明,该涂层的组成相主要为 γ-Ni;涂层不但具有较好的硬度、耐磨性,还具有较好的抗高温氧化性能。

金属Cr粉末对镁砂-铬矿间反应与烧结的影响

以高纯镁砂、西藏铬矿细粉为原料,分别添加0%,2%,4%,6%(质量分数)的金属Cr粉末,在200 MPa下制成50 mm×20 mm的试样,然后在1 600℃,空气气氛下保温8 h烧成.对烧成后的试样进行性能检测以及XRD分析.结果表明,添加金属Cr粉末有利于MgCr2O4尖晶石相的生成.试样的显气孔率、体积变化随着金属Cr添加量的增加而增大,常温耐压强度随着添加量的增加出现明显下降.

HVAF喷涂超细WC-10Co-4Cr粉末涂层的耐腐蚀性研究

对比研究超细和常规粒度WC-10Co4Cr粉末喷涂制备涂层的性能,根据显微形貌、力学性能与电化学特性比较两种涂层的耐腐蚀性并分析机理。在304不锈钢基体上,利用空气助燃高速(High Velocity Air Fuel,HVAF)热喷涂技术制备WC-10Co-4Cr涂层。采用SEM和XRD分析了涂层的物相组成和显微形貌,采用维氏硬度仪和万能拉伸试验机分别测试了涂层的显微硬度与结合强度以表征力学性能,在质量分数为3.5%的NaCl溶液中对涂层进行电化学分析。结果表明:两种WC-10Co-4Cr粉末涂层均具有优异的耐腐蚀性能,超细粉末涂层自腐蚀电位(-0.199 V)高于常规粉末粒径涂层(-0.267 V);超细粉末粒径涂层腐蚀电流密度(1.996×10^(-7)A/cm^(2))小于常规粉末粒径涂层(3.123×10^(-6)A/cm^(2)),对基体能起到良好的保护作用。超细粉末与常规粉末WC-10Co-4Cr涂层电位腐蚀的机理主要是WC与粘结相的电偶腐蚀、Cl-对涂层表面钝化膜的破坏引起的孔蚀,腐蚀机理基本一致,主要差异在于,超细粉末涂层的致密度更高,组织更加均匀提高了涂层的耐腐蚀性。

纯Cr粉末激光熔覆技术研究

利用激光在PCrNi3Mo钢上熔覆纯Cr粉末,采用多道搭接技术实现了大面积激光熔覆,利用预热技术有效地消除熔覆层的裂纹。试验结果表明,获得了激光熔覆的最佳工艺参数,激光熔覆层均匀连续,无宏观气孔和裂纹,激光熔覆层与基体发生了冶金结合。熔覆层组织紧密,细化了晶粒和组织结构,硬度和耐磨损性能较高。

超细粉末低温超音速火焰喷涂WC-10Co-4Cr涂层及其干摩擦磨损性能

为了进一步提高超细粉末WC喷涂层的性能,以5~15μm的超细WC-10Co-4Cr粉末为材料,分别采用低温超音速火焰喷涂(LT-HVOF)和超音速火焰喷涂(HVOF)技术在316L不锈钢表面制备WC涂层。通过聚焦离子束(Focused ion beam,FIB)对WC-10Co-4Cr粒子剖面形貌进行了原位切割并分析,利用SEM形貌、EDS谱和摩擦磨损试验对涂层的显微结构和干摩擦磨损性能进行了表征。结果表明:HVOF的高焰流温度使超细WC-10Co-4Cr粉末的粘结相充分熔融,WC硬质相溶于粘结相或发生脱碳,形成Cox(WC)y脆性相和W2C相,另外因Cr较低的表面张力使涂层内界面存在富Cr带,而LT-HVOF涂层没有富Cr带;LT-HVOF涂层的摩擦系数和磨损率分别为0.632 2,1.560×10-5mm3/(N·m),均低于HVOF涂层;2种WC涂层的磨损形式均以磨粒磨损为主,HVOF涂层中的富Cr带在载荷作用下形成裂纹并易于沿其扩展,造成涂层较大块剥落,降低了WC涂层的耐磨性能。

缺陷诱导的Cr掺杂TiO_2纳米粉末的铁磁性

用溶胶-凝胶法制备了金红石Ti1-x Crx O2(x=0、0.04、0.08)纳米粉末。磁性测量结果显示,制备的Cr掺杂金红石TiO2纳米粉末具有室温铁磁性,样品x=0.04和0.08的饱和磁化强度Ms分别为0.55×10-3和1.6×10-3emu/g,(emu/g=4π×10 7Wb m/kg)矫顽力Hc分别为220和40 Oe(Oe=10(4π)A/m)。Cr掺杂量较大的样品的饱和磁化强度较大,在Ar气中退火可以使粉末呈超顺磁性。Cr2p区域的密集扫描X射线光电子能谱(XPS)分析显示,在所有的样品中Cr都是以Cr3+存在。电子顺磁共振谱(EPR)分析表明,样品中的Cr3+离子仅对其顺磁性有贡献。这些结果提示,粉末微弱的室温铁磁性来源于掺杂引入的结构缺陷,其中,氧空位起重要作用。

Cr-Fe-Mn粉末混合物的机械合金化及其磁交换作用

对主要成分为Cr72Fe18Mn10的粉末混合物进行机械球磨。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和Mssbauer谱仪对球磨不同时间的样品的结构进行研究。研究结果表明在球磨过程中,存在铁磁性的αFe及Fe基的超精细场分布组元和顺磁性的Cr基固溶体,球磨30h能形成顺磁性的纳米晶CrFeMn合金;样品的矫顽力随球磨时间的延长先增加后减小,球磨12h时样品的矫顽力最大,为17.313kA/m;球磨样品在高于Cr的奈尔温度退火后场冷却时的矫顽力大于相应的零场冷却时的矫顽力,主要由体系中的铁磁-反铁磁交换作用所引起,其强弱随球磨时间的不同而不同。

一种高性能Fe—Cr—Mo粉末冶金钢的研究

在Fe—0．5Mo预合金粉末（LAP100．29A4）中添加不同含量的铬铁合金粉末，于1200℃烧结，采用烧结硬化工艺制备一种Fe-Cr-Mo粉末冶金钢，研究铬铁合金粉末添加量对材料的密度、硬度、强度和显微组织的影响。结果表明：添加铬铁合金粉末获得的Fe—Cr—M0粉末冶金钢具有较高密度；随铬铁合金粉末含量的增加，Fe—Cr—Mo粉末冶金钢的硬度升高，最高值达到HRC46；Fe-Cr-Mo粉末冶金钢的强度随着铬铁合金粉末含量的增加，总体上呈现出先上升后下降的趋势，抗拉强度最高值达到了839MPa，屈服强度达到820MPa；合金组织中以马氏体相变为主，从而可获得高强度、高硬度的Fe—Cr—Mo粉末冶金钢。

碳热还原法制备Cr3C2-WC复合粉末的研究

采用碳热还原法在1 400℃反应1 h制备了Cr3C2-30WC复合粉末。采用XRD和SEM对复合粉末的相成分和显微组织进行了分析表征,并以自制Cr3C2-10WC复合粉末为原料制备了Cr3C2基金属陶瓷。结果表明,Cr3C2-30WC复合粉末合成反应的相转变主要为:WO3→WO2.9→WO2.72→W(W2C)、Cr2O3→Cr7C3→Cr3C2以及W固溶到Cr3C2中形成(Cr,W)C固溶体。随着碳热还原温度的升高,复合粉末的粒度增大,在1 400℃下出现由3~5μm左右的小颗粒聚集熔合成的10~20μm大团粒。Cr3C2-10WC复合粉末能明显抑制传统Cr3C2-20Ni金属陶瓷的硬质相长大,使得金属陶瓷的抗弯强度由850 N/mm2提高到1 240 N/mm2,提高幅度达45.9%;HV30硬度从930 MPa提高到了1 030 MPa,提高约10.8%。

机械合金化诱导难互溶系Cu-Cr合金固溶度扩展的研究

采用机械合金化工艺制备Cu-4%Cr和Cu-7%Cr(原子分数)二元合金粉末,利用XRD,SEM和TEM研究机械合金化过程中粉末的微观形貌和显微组织结构,测量了不同球磨时间粉末的氧含量以及显微硬度。结果表明:在一定的球磨时间内,Cu-Cr合金粉末随着高能球磨的进行,晶粒逐渐细化至纳米尺寸,晶格畸变增加,但进一步球磨会导致铜的晶格常数有所增加,畸变降低。实验证明,在固态下几乎不互溶的Cu-Cr合金,经球磨40 h的机械合金化,Cr在Cu中的固溶度明显提高。

超音速火焰喷涂纳米结构WC-10Co4Cr层不同流速下的耐冲蚀性能

为了改善不同水流速度下水轮机过流部件的抗冲蚀性能,采用超音速火焰喷涂(HVOF)技术在不锈钢(0Cr13Ni4Mo)表面制备了纳米粉末WC-10Co4Cr喷涂层。通过X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对喷涂层的物相、组织结构进行了分析,并对其显微硬度、孔隙率、结合强度等性能进行了研究,探讨了其不同流速下的冲蚀性能。结果表明:WC-10Co4Cr喷涂层组织致密,孔隙率为0.61%,结合强度为73 MPa,显微硬度为1 410HV2 N;在含有泥沙流水的作用下,流速越快,喷涂层和基体的失重速率也越快,慢速下的喷涂层冲蚀失效机制以沙粒微切削和犁削为主,高速下除了微切削和犁削外,还包括沙粒冲击引起的疲劳剥落。

包覆不锈钢粉末激光烧结深度的影响因素

制备一种用于激光烧结成形的包覆不锈钢粉末。应用数值模拟预测结合实际测量方法,研究激光功率、激光束扫描速度、预热温度及铺粉密度等参数对激光烧结深度的影响。结果表明,随着预热温度、铺粉密度与激光功率增加,烧结深度增加;随着扫描速度增加,烧结深度降低。但当扫描速度不超过2 mm/s时,烧结深度随扫描速度的增加反而增大。提出一种利用数值模拟预测结果进行激光烧结工艺参数选择的方法。

超音速火焰喷涂Cr_3C_2-NiCr金属陶瓷粒子加热熔化行为的模拟

采用温度补偿法 ,对超音速火焰喷涂 (HVOF)Cr3 C2 -NiCr金属陶瓷过程中粉末粒子的加热、熔化过程进行了数值模拟。温度补偿法是一种用来求解伴随有相变的传热问题 ,相比其它方法 ,本方法可在计算量较小的前提下 ,获得与实际传热过程接近的结果 ,温度曲线波动较小 ,且能反映熔化界面的变化推移过程。