连铸结晶器镍−钴−氧化铈复合镀液优化及镀层性能

为改善连铸结晶器铜板表面镀层的性能,提高其使用寿命,向Ni-Co合金电镀液中添加平均粒径为20μm的CeO_(2)颗粒进行Ni-Co-CeO_(2)复合电镀。以镀层的显微硬度为指标,通过正交试验得到的较优配方为:NiSO_(4)·6H_(2)O 90 g/L,CoSO_(4)·7H_(2)O 18 g/L,C6H8O7·H_(2)O 110 g/L,CeO_(2)3 g/L。通过场发射扫描电镜(FE-SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对比了Ni-Co合金镀层和Ni-Co-CeO_(2)复合镀层的表面和截面形貌、成分及相结构,并通过电化学分析和摩擦磨损试验对比了它们的耐蚀性和耐磨性。结果表明,Ni-Co-CeO_(2)复合镀层的显微硬度为663 HV,微观表面呈粗糙的胞状结构,整体致密、无微裂纹,耐蚀性和耐磨性远优于Ni-Co合金镀层。

消失模铸造制备镁合金表面复合材料的研究

以AZ91D合金为基体,金属铝粉作为主要的合金化元素,自制了性能优良的合金化涂料,利用消失模铸造工艺制备了表面复合材料。在温度780℃、负压度-0.02MPa条件下进行浇注,研究发现在镁合金基体表面有大量的新相生成,利用扫面电镜和电子能谱对组织进行分析,当合金化涂料厚度从0.3mm增加到0.5mm时,复合层的厚度也随之增加,可达到300微米,并且组织均匀、致密。硬度测试和模拟海水腐蚀试验表明,表面复合层最高硬度可以达到基体的3倍左右;并且腐蚀速率与铸态的AZ91D相比降低了5倍左右。

镀液成分对纳米镍-钴合金镀层显微硬度的影响

研究了镀液成分(糖精和钴)对脉冲电沉积纳米镍-钴合金镀层显微结构和显微硬度的影响。结果发现:镀液中糖精和钴的加入都可以细化晶粒,提高硬度;同时其质量浓度的进一步增加又都可以使镀层硬度下降。通过镀液中钴的加入,有机晶粒细化剂(糖精)的用量可以明显减小,这将有助于镀层性能的提高。由于糖精的过量使用会使镀层中硫和碳的杂质量增加,而这些杂质往往存在于晶界上,使镀层韧性下降。

镁合金复合化学镀(Ni-P)-Si_3N_4复合镀层工艺研究

通过复合化学镀的方法在镁合金表面制备（Ni-P）-Si3N4复合镀层，主要研究了镀液中颗粒含量、温度、pH等工艺参数对复合镀层表面形貌及显微硬度的影响。结果表明，获得良好表面微观形貌和较高显微硬度的纳米复合镀层的工艺参数为：0=80℃、pH=8．5，ρ（Si3N4）为7-9g／L。

镁合金(Ni-P)-SiC纳米颗粒化学复合镀层硬度及耐磨性的研究

研究了镁合金(Ni-P)-SiC纳米颗粒化学复合镀层的制备,并对复合镀层的性能进行测试,揭示出SiC纳米颗粒和表面活性剂对镀层硬度及耐磨性的影响规律。

硬质合金表面Ni-P/纳米Ti(C,N)化学复合镀研究

研究了硬质合金表面Ni P 纳米Ti(C,N)化学复合镀工艺以及热处理对复合镀层性能影响的规律。结果表-);2)较好的明:1)施镀工艺中各因素对镀速影响的显著性顺序是:温度→pH值→纳米Ti(C,N)加入量→χ(Ni2+ H2PO2施镀工艺为:28g L氯化镍、25.76g L次亚磷酸钠,50g L氯化铵、45g L柠檬酸钠,0.001g LPbCl2,6g L纳米Ti(C,N),pH=10,温度为80℃。3)Ni P 纳米Ti(C,N)复合镀层较优的热处理工艺为:在400℃保温150min。采用所推荐的施镀和热处理工艺,获得了硬度是硬质合金基体硬度的2.16倍的Ni P 纳米Ti(C,N)复合镀层。并对以上结果产生的原因进行了简单讨论。

铸铁表面化学沉积Ni-P镀层和Ni-P-SiC复合镀层的耐磨性研究

作者利用化学沉积法在低合金铸铁表面分别制取了Ni-P镀层和Ni-P-SiC复合镀层,并就两者的耐磨性与铸铁、磷化处理表面及Cr镀层的进行了对比试验研究。结果表明,Ni-P镀层的耐磨性比铸铁及磷化处理的好,但比Cr镀层和Ni-P-SiC复合镀层的差,并以后者的为最佳。

离心铸造Al-20wt%Si合金自生表面复合材料的组织与性能

采用热模金属型离心铸造Al－20wt％Si合金，获得了外层聚集粗大初晶Si、中层为共晶组织、内层聚集细小初晶Si的自生三层表面复合材料。考察了复合材料的组织形貌，检测了复合材料的硬度和耐性，分析了复合材料的断裂模式。

Ni-P-纳米SiC化学复合镀层显微硬度的试验研究

以镀液pH值、镀液温度、镀液中纳米SiC添加量为试验参数,进行三因素五水平二次正交旋转组合试验设计;并采用超声波工艺分散纳米微粒,研究了试验参数对Ni-P-纳米SiC化学复合镀层的显微硬度的影响规律。结果表明:镀液pH=6±0.5,施镀温度为(86±1)℃,镀液中纳米SiC浓度为3g/L时,所获得的复合镀层经480℃热处理后显微硬度可达1700HV。

提高金刚石-硬质合金超硬复合体性能的研究

采用金刚石表面镀覆技术、预合金基体金属粉末 ,提高金刚石热稳定性及其与金属粘结剂的浸润性 ,使金刚石的高耐磨性和硬质合金的高抗冲击性能有机地结合在一起 ;优化超硬复合体结构形状 ,提高其耐磨性和高抗冲击性能 ;设计合理模具大大降低了加工成本 ,从而研制出性能优良、价格低廉的金刚石

直接铸造成型导板的合金元素分布研究

对国内外铸造成型的热轧无缝钢管孔型控制用导板,进行了金相组织观察,测试了使用寿命;对基体和强化相中的合金元素,进行了X射线能谱分析和微区面扫描分析。结果表明:直接铸造成型导板的析出相中主要合金元素是Cr和C,Ni基本分布在基体中。Cr、C在析出相中的含量明显高于基体中的含量,说明铸造冷却过程中,Cr、C明显向析出相集聚。

雷达液压缸活塞杆的防腐蚀技术研究

针对某型机动雷达在使用过程中暴露出的液压缸活塞杆抗腐蚀性能不足的问题,分析了乳白-耐磨双层镀铬、QPQ处理、锌镍合金-硬铬复合镀3种防腐蚀技术及其性能,提出了将电镀锌镍合金作为底镀层的锌镍合金-硬铬复合镀技术,并对试样进行了240 h盐雾试验、高温贮存试验、低温贮存试验、交变湿热试验和附着强度试验。试验结果表明,采用锌镍合金-硬铬复合镀的液压缸活塞杆抗腐蚀性能远优于采用乳白-耐磨双层镀铬、QPQ处理的活塞杆,能够显著提高机动雷达抗恶劣环境的能力。

消失模镁合金表面合金化/陶瓷化复合层研究

采用消失模铸造工艺,进行了镁合金表面制备合金化/陶瓷化复合层研究。选用金属铝粉作为合金化主要元素,PbO-ZnO-Na2 O系低温玻璃粉为制备陶瓷涂层的主要材料。在真空度为-0.06 MPa,温度为800℃条件下浇注,在基体的表面形成了一定厚度合金化/陶瓷化复合层,用来提高基体的耐磨和耐蚀性。扫描电镜、线扫描分析、能谱分析用于研究复合层的微观组织结构和成分分布。与单一的表面陶瓷化相比,表面的陶瓷层和合金层形成良好的结合界面。显微硬度测试表明,从表面至基体复合层的硬度成梯状分布,硬度值的变化与单一的陶瓷层相比有一个过渡区,合金层有利于提高表面陶瓷层与基体的界面结合质量。

磨鞋铸造碳化钨铁基复合材料堆焊层强化技术

依据磨鞋硬质合金堆焊层断裂、磨损及剥落的失效形式,自制4种堆焊焊条并对铸造碳化钨堆焊层进行淬火或淬火+深冷处理。试验证实自制焊条碳化钨和管皮重量比直接影响到抗冲击磨损性能及碳化钨的剥落。碳化钨和管皮重量比恰当,堆焊层硬质相的阴影效应和基体、粘结相对硬质相支撑效应的相互作用是提高抗冲击磨损的原因。淬火及淬火+深冷处理磨鞋堆焊层,其抗冲击磨损性能比铸造碳化钨堆焊层分别提高17.4%和43.0%。组织分析表明深冷处理对堆焊层硬质相影响不大,其组织仍为η+M6C+M23C6+M7C3。其粘结相成分、形态、分布的变化是深冷处理提高抗冲击磨损性能的原因。

铸造铝-硅合金化学镀镍-磷-铈合金镀层

在铸造铝-硅合金表面化学镀镍-磷-铈合金镀层,并对其微观形貌、成分、晶相结构、耐蚀性及硬度进行了观察与测试。结果表明:镀层为晶体结构,铈的加入可以细化镀层晶粒;添加硝酸铈得到的化学镀镍-磷-铈合金镀层的耐蚀性更好;化学镀镍-磷-铈合金镀层镀态的硬度比基体的高242.8 MPa,并随着热处理温度的升高而增大。

超高铬合金铸铁浓浆泵眼镜板铸件工艺研究

针对超高铬合金铸铁浓浆泵眼镜板的产品特点，通过控制化学成分并添加含钒高效稀土复合变质剂提高铸件性能；研究多阶段加热及随炉冷却方式的软化退火热处理工艺，使软化退火处理后硬度为29．5HRC，无需特种刀具即可进行常规机械加工，满足加工尺寸精度的要求；再经淬火回火处理后硬度达64HRC，实现超高铬合金铸铁浓浆泵眼镜板铸件使用寿命比硬质合金镶块眼镜板铸件提高达3倍以上。

一种新型导板材料的热处理研究

对一种新型高铬铸铁导板合金的组织与性能进行了研究。结果表明,由于加入变质剂和施加热处理,可使合金的使用性能大为提高。其理想的热处理工艺为980℃保温2h,空冷。微细组织研究发现,该合金中M_7C_3与M_(23)C_6两种碳化物的数量与分布分别决定着合金的硬度与韧性的高低。

消失模铸造镁合金铸件表面改性研究

利用消失模铸造技术,对镁合金铸件表面进行复合改性研究。选用金属铝粉作为合金化主要元素,PbO-ZnO-Na2O系低温玻璃粉为陶瓷化材料。选择真空度大小为-0.06 MPa,温度为800℃进行浇注。结果表明,在镁合金铸件表面获得了一定厚度的复合层。显微硬度测试表明,从表面至基体复合层的硬度呈梯状分布,硬度值的变化与单一的陶瓷层相比有一个过渡区,有利于提高表面陶瓷层与基体的界面结合质量。经过表面复合改性后,镁合金铸件的腐蚀电位提升了400 mV,腐蚀电流下降了3个数量级,镁合金的耐蚀性得到了大幅度提高。

复合硬质合金制造技术的开发

针对硬质合金脆性大和生产成本高，开发了硬质合金／铸钢复合铸造技术，应用该技术生产的硬质合金工件，韧性高、成本低、使用效果好。

铸造Fe-B-Ti合金导卫板的研究和应用

针对线材轧机导卫板使用寿命短,更换频繁,严重影响轧钢产品的产量和质量,开发了含0.1%～0.4%C、0.8%～2.5%B、0.5%～1.5%Ti、0.8%～1.2%Cr和0.5%～1.2%Mn的铸造Fe-B-Ti合金导卫板,并借助光学显微镜、扫描电镜和X衍射分析等手段,研究了Fe-B-Ti合金的凝固和热处理组织,在此基础上测试了Fe-B-Ti合金热处理后的力学性能、耐磨性和抗热疲劳性能。结果发现,铸造Fe-B-Ti合金的凝固组织由金属基体和硼化物组成,1000℃淬火后基体转变成了强韧性好的板条马氏体,硼化物成孤立状分布,具有良好的强韧性、耐磨性和抗热疲劳性能,用于制造导卫板,使用效果明显优于高镍铬合金钢和高铬铸铁导卫板,且生产成本大幅度降低。