钛-钢复合板中Ni夹层对界面结合强度的影响

为了提高钛-钢复合板界面结合强度,本文提出在钛-钢之间加入Ni箔作为过渡层,采用真空轧制方法制备TA1-Ni-Q235复合板,研究了Ni中间层厚度及轧制温度对复合板组织及结合强度的影响。实验结果表明,Ni中间层可有效阻止Ti-Fe和TiC化合物生成,随着Ni中间层厚度增加,阻止C元素扩散作用加强,界面结合强度提高;随着轧制压下率的增加,界面结合强度提高;随着轧制温度的提高,界面化合物层厚度增加,界面结合强度下降,其中,Ti-Ni界面处形成Ti2Ni和TiNi化合物。

钢结硬质合金型胎体性能及其热压金刚石钻头研究

针对在硬而致密岩石中钻进时效低的难题,本文分析了碳化钨基热压钻头的金刚石出刃与岩石研磨性等岩性之间的内在联系,认为钻头的胎体成分及其性能是关键,硬而带脆性的胎体性能有利于金刚石出刃,从而能提高钻进速度。因此,从热压金刚石钻头的胎体成分与性能研究入手,经过反复的试验研究,试制出了热压钢结硬质合金型孕镶金刚石钻头。在硬而致密岩层中钻进的野外试验表明:与普通的碳化钨基钻头相比,钻进时效由0.5 m/h提高到1.18 m/h,钻头工作寿命由10 m/个提高到21.31 m/个,基本解决了在硬而致密岩层中钻进难的问题。试验结果表明,钢结硬质合金型胎体是一种性能优良的金刚石钻头胎体材料,该类型胎体的热压金刚石钻头是一种具有广谱性的金刚石钻头。

碳化钒颗粒增强钢结硬质合金的研究

用粉末冶金反应烧结的方法制备碳化钒颗粒增强钢结硬质合金,并借助于SEM和XRD,研究了(V-Fe合金+石墨)反应体系在不同温度、相同C/V比条件下碳化反应的过程,发现由于碳与钒之间很强的亲和力,从而大大降低了σ-(FeV)相的稳定性,促使其在比Fe-V二元相图低得多的温度就开始转变为固溶了大量钒的α-Fe,同时生成V8C7颗粒。当温度由700℃升高到810℃时,石墨和σ相的数量急剧下降,而V8C7的数量急剧增加。到840℃,钒的碳化反应基本结束。反应生成了由马氏体钢基体和大量的V8C7球状颗粒组成的钢结硬质合金。在重载干滑动磨损条件下,该材料显示了很好的耐磨性能。

累积叠轧焊制备超细晶IF钢微观组织与力学性能

采用累积叠轧焊方法制备了超细晶IF钢 ,对其微观组织和力学性能进行了分析。实验结果表明 ,累积叠轧后IF钢的平均晶粒尺寸为 70 0nm ;抗拉强度为 62 1 3MPa ,达到冷轧IF钢抗拉强度的 2 0 2倍 ,屈强比σ0 2 /σb 为 0 81。

煤矿大型高锰钢托轮的切削试验研究

采用新型复合SiC、复合Si3N4和TiN涂层刀具对用于露天煤矿大型拖轮的高锰钢进行了切削加工对比研究,测量了切削温度、后刀面磨损量与切削时间或切削速度的关系曲线,以及刀具前、后刀面显微磨损、破损形貌和化学变化。试验表明,复合SiC是切削高锰钢的较理想的刀具,在切削效率和经济效益上均优于TiN涂层刀具和复合Si3N4刀具。

新型合金工具钢软氮化特性的初步探索

对一种新型合金工具钢的渗氮特性进行了初步研究。结果表明,该钢经过软氮化,渗层硬度梯度平缓,表面硬度达HV1100-1300,心部硬度为HV800-900.渗层显微组织是以γ′相为主的扩散层,与传统的高速钢比较,在相同工艺条件下渗速较快,渗层脉状氮化物级别低,脆性小,耐磨性更佳。

T91钢瞬时液相扩散连接工艺及组织

为了研究瞬时液相扩散连接脆性相的形成,用氩气保护、非晶箔BNi2、Fe78Si9B13和FeNiSiCrB做中间层,对T91马氏体耐热钢进行了瞬时液相扩散连接试验,用电子显微镜观察了接头形貌,并分析了降熔元素分布情况和脆性相的形成。研究表明,瞬时液相扩散连接过程中,中间层中降熔元素的含量、等温凝固温度和等温时间对脆性相的形成都有很大的影响。

钢管表面脱碳层对钛-钢双金属管扩散复合界面的影响

研究了在异种金属热膨胀差引起的内压力作用下，钛管与低碳钢管扩散复合界面的成分、组织、结合强度及钢管表面脱碳层的影响．结果表明：通过内压扩散复合法可以使钛管与钢管之间实现冶金结合。在保温30min的条件下，750℃～800℃之间扩散退火时界面结合强度最高，且钢管表面脱碳与否对界面结合强度影响不大；碳原予向晶界扩散引起界面附近钢侧柱状晶区，铁原予向钛中扩散引起界面附近钛侧无晶界区与针状马氏体区，钢表面脱碳加速这一过程的进行．

抗氢钢材的新发展

在调查研究的基础上，对抗氢钢材的发展情况作了较详细的介绍；对新的抗氢钢材的性能进行了全面的分析，并与Ｃｒ－１Ｍｏ钢作了对比。

钢结硬质合金工模具的加工方法、设计特点及应用

钢结硬质合金是一种特性介于钢和硬质合金之间的新型金属材料,它既有硬质合金高硬度、高耐磨性的特点,也有钢的可加工性、可锻性,可焊性,可热处理性等特点,并已在机械工业、冶金工业、地质矿山和石化工业等领域得到了应用。研究钢结硬质合金的特性并进一步推广其应用,将有利于推进材料技术及相关领域的发展,能够创造出更大的经济、社会效益。

基于V3N超硬型高速钢模具在粉末冶金压模压制的研究

本文将结合V3N超硬型高速钢模具的开发情况,重点介绍V3N超硬型高速钢模具钢的性能和在粉末冶金工业上的应用。V3N超硬型高速钢模具具有一般合金模具的韧性,同时又具有硬质合金类模具的硬度和耐磨性,以及优良的综合力学性能。因此,在模具设计和制造过程中,选用正确制造模具的材料,合理安排工艺路线,对充分发挥模具材料的潜在性能、降低成本、减少能耗、提高模具的使用寿命和质量将起到重大的作用[1]。

工作气氛对H13钢低温低压离子渗氮化合物层的影响

采用空心阴极离子镀膜机对H13钢进行离子源辅助渗氮以改善其表面性能,探究了在N2-H2气氛中,N2浓度分别为50%、25%、10%和3%的情况下,渗层结构及性能的变化。采用扫描电镜、X射线衍射仪与X射线光电子能谱仪等观察和分析了渗氮层的截面形貌和物相结构;用电子探针测量了N元素随深度的变化情况;用纳米硬度计、维氏硬度计对样品的表面硬度、弹性模量、截面硬度分布以及渗层脆性进行表征。结果表明:随N2浓度降低,化合物层厚度降低,但扩散层厚度变化不明显,仍然保持在90μm左右。当N2浓度为3%时,化合物层消失,表层的碳化物中的C元素被N元素置换,在扩散层中形成一定量的氮化物沉淀,使其保持了10.83 GPa的较高的表面硬度。随化合物层厚度降低以及ε相含量的减少,渗层脆性降低。

延脆性变化对隧道掘进机刀具破岩过程及其破坏模式影响的颗粒元模拟分析

在全断面岩石掘进机(TBM)刀具破岩的颗粒元模拟中颗粒参数的选取至关重要,其中颗粒间平行黏结切向、法向强度是关键控制性参数之一,它们之间的比值关系直接决定所模拟试样的延脆性质,影响刀具破岩过程及其破岩效果。为探讨延脆性对刀具破岩模式的影响,(1)建立9种采用不同平行黏结强度比值的数值模型,分别进行单轴压缩及巴西劈裂模拟研究不同延脆性试样的力学行为及破坏模式的变化。(2)对9种模型进行双刀破岩,并监控其裂缝的发展情况及刀具的受力状况。(3)为减小随机性对模拟结果的影响,通过改变随机数,每种模型重复模拟5次,综合分析5次的计算结果。模拟分析发现,随着切向和法向黏结强度比值(τ_c/σ_c)的增大,试样的脆性增加,破坏模式逐渐从剪切破坏转变为脆性张拉破坏,刀具破岩压碎区范围减小,张拉裂缝更容易在刀具间贯通延伸从而切割出块体更大的岩渣;随着试样脆性的增加,归一化比能减小,刀具破岩的效率增加;平行黏结强度比值相同的条件下采用不同随机数种子生成的模型中,试样的具体破坏情况有一定的差别,但总体破坏模式相似。

优化渗硼工艺参数降低渗层脆性

本文通过对5CrMnMo,GCr15,T12三种工具钢进行不同工艺渗硼,经脆性试验,优选合理的工艺参数,对应用具有实际指导意义。

农耕刀表面激光再制造涂层及其组织研究

农机刀具易于磨损的特点,采用激光再制造的方法对农耕刀具表面制备NiCr+WC涂层,并对涂层和涂层与基材的界面显微组织进行了分析,最后通过Abaqus对再制造层及其界面的温度场进行了模拟。实验结果表明,通过激光再制造方法可以成功制备出与基材呈良好冶金结合的耐磨强化涂层,通过SEM观察发现涂层的WC与NiCr合金形成了良好的复合材料,涂层中晶粒细化,硬质颗粒WC均匀分布在NiCr合金基体上,形成了良好的结合界面,模拟结果与实验结果的温度场分布具有一致性。