激光熔覆(Ti,W)C增强镍基涂层的性能

为了提高热轧高速钢工作辊的耐磨性,通过激光熔覆技术,在球墨铸铁基体上制备了(Ti,W)C质量分数分别为0%,10%,20%,30%的Inconel 625合金涂层.研究了(Ti,W)C颗粒对涂层微观结构、硬度和耐磨性的影响.(Ti,W)C颗粒均匀分布在涂层中,并与Inconel 625有良好的结合;涂层的硬度随着(Ti,W)C颗粒含量增加从HV0.2280提高到HV0.2424;在摩擦磨损过程中,(Ti,W)C颗粒作为硬质相抑制了磨损中基体材料的局部塑性变形,质量分数30%(Ti,W)C颗粒的Inconel 625合金涂层磨损量仅为0.015 mm^(3),平均摩擦系数为0.0616.证明添加适量的(Ti,W)C颗粒会显著提高Inconel 625合金涂层的硬度及耐磨性,并降低了摩擦系数.

P/M和W/C对磷酸镁水泥强度的影响分析

为探究磷镁比(P/M)及水灰比(W/C)对磷酸镁水泥强度的影响和作用机理,对其力学性能进行测试,并结合XRD、SEM和FT-IR等测试手段对其物相组成及微观形貌进行表征和分析。研究结果表明:W/C=0.15时,磷酸二氢钾掺量的降低会使磷酸镁水泥的各龄期抗压强度增强,P/M=1:4时其3 h强度超过30 MPa,而当掺量过高时,3 h强度低于20 MPa,其产物MgKPO_(4)·6H_(2)O(K-struvite)的生成量减少且试件存在开裂区域;W/C=0.25时,减少MgO的掺量可以提高磷酸镁水泥的强度,P/M=1:1.5时,3 h的抗压强度接近30 MPa,磷酸镁水泥的水化产物K-struvite形貌结晶完好且排列紧密。

(V,Cr,W)C复合粉末对WC-11Ni硬质合金微观组织及力学性能的影响

以Cr_(2)O_(3)、WO_(3)、V_(2)O_(5)和炭黑为原料,采用碳热还原法在1500℃下反应2 h制备了(V,Cr,W)C复合粉末。采用XRD和SEM对(V,Cr,W)C复合粉末的相成分和显微组织进行了表征,研究了复合粉末的添加方式及含量对WC-11Ni硬质合金组织及力学性能的影响。结果表明,添加(V,Cr,W)C复合粉末的合金力学性能获得了显著提升,其抗弯强度、维氏硬度以及断裂韧性比未添加复合粉末的试样分别提高了19.97%、19.61%、12.18%。同时,添加(V,Cr,W)C复合粉末的合金性能优于添加(V,Cr)C复合粉末和添加WC+Cr_(3)C_(2)混合粉末的合金试样。另外,随着(V,Cr,W)C复合粉末添加量的增加,合金的抗弯强度、维氏硬度及断裂韧性均呈先增大后减小的变化趋势;当(V,Cr,W)C复合粉末的添加量为0.6%时,合金的抗弯强度、维氏硬度和断裂韧性达到最大值,分别为2835 MPa、1671 MPa、15.1 MPa·m^(1/2)。

基于混合C-W节约与遗传算法的多AMR拣选路径规划优化方法研究

针对智能仓库中新型拣选模式下多AMR拣选路径规划问题,给出了一种新的优化模型和改进的混合C-W节约与遗传算法。首先根据作业点对物品的需求顺序、紧急程度进行打分,将物品分流。然后,考虑到AMR数量和作业点暂存位置有限,进行AMR调度和路径规划,以使物品能够及时送达作业点。通过该方法,在满足物品时间窗与AMR配送能力限制的前提下,使完成配送的物品数量最大化。遗传算法中确定了规划方案编码,解决了规划方案的单点交叉问题;引入改进的C-W节约算法,在不破坏原有染色体结构的情况下,不断为群体提供新的优良个体。所建模型及算法是提高了AMR的拣选效率,降低了其运行成本。最后,通过进行比较分析,进一步验证了该算法的有效性与稳定性。

基于改进DBSCAN省级电力物资仓库聚类的配送车辆路径优化研究

鉴于电力物资仓库分布点过多且较为分散,其多起点路径配送优化问题比较复杂,文中提出了一种改进DBSCAN聚类算法来简化电力物资多仓库配送车辆路径的两阶段方法。首先,将区域所有仓库进行聚类划分,得到若干个仓库簇,由此将多起点路径配送优化问题转化为多个仓库簇的单起点路径配送优化问题。然后,使用改进C-W法对模型进行求解。最后,以浙江省电力物资仓库作为配送实例,验证了文中所提两阶段方法及算法的可用性和可行性。

W+C双注入H13钢抗腐蚀特性的研究

研究了Ｗ＋Ｃ双注入Ｈ１３钢在表面形成的抗腐蚀的优化表面层。电化学极化曲线测量结果表明双注入极化电流密度峰值随极化次数的增加而达到饱和，其饱和电流密度峰值比Ｈ１３钢的小１００倍以上，比纯Ｗ的小２－３倍。双注入次序对腐蚀特性也有影响，先注入Ｗ的Ｗ５Ｃ８样品比后注入Ｗ的双注入样品Ｃ５Ｗ５的极化电流密度峰值要小１倍。扫描电镜观察到样品腐蚀后的抗腐蚀结构。Ｘ射线分析表明这些结构是ＷＣ、Ｗ２Ｃ、ＦｅＷ、Ｆｅ２Ｗ、ＦｅＷ２Ｃ和铁的碳化物组成的。俄歇分析表明这种结构是多层结构的优化复合层，表面有一层薄碳层，在碳层下面是一层金属化合物的弥散层，紧接着又有一个铁的碳化物弥散层，这些结构具有良好的抗腐蚀特性。

超重力下燃烧合成TiB_2-(Ti,W)C共晶复合陶瓷结构

采用超重力下燃烧合成工艺,可以制备出大体积凝固态碳硼化物基共晶复合陶瓷,同时为抑制TiC-TiB2复合陶瓷的热裂倾向,在制备过程中加入一定量的WO3作为铝热反应的氧化剂之一,通过燃烧合成获得Ti-W-Cr-C-B合金液相,进而制备出低缺陷、高致密性的TiB2-(Ti,W)C共晶复合陶瓷。XRD、FESEM与EDS结果显示,陶瓷基体主要由TiB2-(Ti,W)C共晶组织构成,且在基体边界上存在少量的Al2O3和Al2O3-ZrO2共晶组织。由于超重力诱发反应熔体内部分层,导致熔体中液态氧化物浮于熔体上层,而Ti-W-C-B合金液相则位于熔体下部,最终凝固生成TiB2-(Ti,W)C复合陶瓷。由于W/Ti无限互溶,W原子向TiC中扩散,在TiC中形成了(Ti,W)C固溶体,(Ti,W)C固溶体完全保持了TiC的晶格结构。性能测试表明,TiB2-(Ti,W)C共晶复合陶瓷的相对密度、硬度和断裂韧度均较高,分别为98.4%、26.4GPa和7.6MPa.m1/2。

Ti-W-C体系的自蔓延高温合成与反应机理

研究了Ti-W -C体系自蔓延高温合成 (SHS)的燃烧温度和燃烧速度与W含量、Ti粉粒度及预热温度的关系。分析了不同W含量和预热温度时SHS产物的相组成 ,并对体系的SHS反应机理进行了研究。结果表明 :W / (Ti+W)≤ 0 .3时 ,基本能合成单相 (W /Ti)C ;而预热可促进 (W ,Ti)C的SHS合成 ;体系的SHS反应过程中存在两种反应机制 ,即溶解 -析出机制和扩散

燃烧合成(Ti,W)C的形成过程

研究了W /(Ti+W ) =0 .4 0 ,0 .5 4两种配比的Ti-W -C体系在不同反应条件下的燃烧合成产物相组成及燃烧块断面组织 ;结合燃烧前沿激冷淬熄法 ,分析了其燃烧前沿高温动态反应过程。研究表明 ,体系燃烧过程中存在两种反应模式。熔化 -溶解 -析出机制 :燃烧高温使燃烧前沿Ti粉熔化 ,W、C溶解于熔融Ti中 ,而后 (Ti,W)C从Ti-W -C熔体中析出。扩散 -固溶机制 :当燃烧温度不足以使燃烧前沿Ti粉熔化时 ,C沿燃烧过程中形成的Ti颗粒裂纹快速扩散 ,与固态Ti核反应形成TiC ;同时通过C的扩散 ,W与C反应先形成W2 C ,然后转变成WC ;而后WC固溶至TiC中 ,形成 (Ti,W)C。

Al_2O_3/(W,Ti)C纳米复合陶瓷材料的显微结构

使用纳米、亚微米级的α-Al2O3粉体和微米级的(W,Ti)C粉体为原料,采用热压烧结工艺制备了Al2O3/(W,Ti)C纳米复合陶瓷材料。对热压后材料的硬度、断裂韧性和抗弯强度进行了测试和分析,利用透射电镜、扫描电镜及X衍射仪对Al2O3/(W,Ti)C纳米复合陶瓷材料的微观组织和结构进行了研究。结果表明,增强相(W,Ti)C与基体Al2O3互相穿插、包裹,界面结合良好,形成了典型的骨架结构;球磨后的(W,Ti)C颗粒粒度分布广泛,热压烧结后与基体材料形成了内晶/晶间型结构;断裂模式的改变、内部残余应力场、位错机制、裂纹分叉和偏转等促进了材料强度和韧性的提高。

WC相的TEM研究

采用不同工艺处理的原材料、不同的烧结处理制度等,将导致合金中WC微观结构的变化,从而不同程度的影响着合金的性能。了解和掌握这些知识对于生产高质量的硬质合金具有重要意义。对自贡硬质合金有限责任公司生产的YG11C合金进行了仔细的TEM研究,了解其WC相的微观结构,结果表明,在WC相中,除了存在WC相外,还存在着W2C、WC(1-X)等相。

基体负偏压对W-C-N薄膜摩擦磨损性能的影响

采用多靶反应磁控溅射设备制备了一系列不同基体负偏压的W-C-N复合膜。采用X射线衍射仪、扫描电镜、能量色散谱仪、纳米压痕仪和摩擦磨损仪对薄膜进行表征。结果表明:当负偏压小于等于80 V时,薄膜表现出六方α-WCN相结构,增加到120 V时,转变为立方β-WCN相,薄膜硬度、弹性模量和膜基结合力出现对应最佳性能点的峰值;随着负偏压的增大,薄膜质量得到改善,磨损率和摩擦系数明显降低,负偏压达到200 V时,磨损率和摩擦系数分别出现最低值4.22×10-6mm3.N-1.m-1和0.27;薄膜的磨损机制主要是磨粒磨损。

(W,Ti)C/石墨/镍基合金复合涂层摩擦磨损性能研究

为了获得既具有自润滑减摩特性又有高耐磨性能的金属摩擦构件表面,提高高接触应力下金属摩擦副的使用寿命和可靠性,运用等离子喷涂技术在45#钢表面制备了(W,Ti)C/石墨/镍基合金复合涂层。研究了室温干摩擦条件下复合涂层的摩擦磨损性能,并用SEM和EDX对磨损表面进行了测试分析。结果表明:复合涂层与Si3N4和GCr15对摩时,摩擦系数分别较纯镍基合金涂层降低了35%和38%,耐磨性分别是后者的3倍和3.5倍;与Si3N4对摩时,复合涂层的磨损机理主要是微观切削、疲劳剥落和硬质相脱落。与GCr15对摩时,其磨损机理主要为粘着磨损、多次塑变磨损和层脱剥离。

W含量及预热温度对Ti-W-C体系燃烧合成产物的影响研究

研究了 W含量及预热温度对 Ti- W- C体系燃烧合成产物相组成及粉末形貌的影响。研究结果表明 ,体系 W含量减少 ,或燃烧之前进行预热 ,通过提高体系的燃烧温度 ,其燃烧反应机制由扩散 -固溶机制转变为熔化 -溶解 -析出机制 ;结果 ,燃烧反应随之完全 ,有利于合成单相 (Ti,W) C粉末 ,且产物粉末粒度增加。同时合成单相所需的预热温度随

沉积气压对W-S-C复合薄膜结构和摩擦学性能的影响

采用磁控溅射方法制备W-S-C复合薄膜,研究沉积气压对薄膜结构和摩擦学性能的影响。结果表明,复合膜以非晶或纳米晶结构生长,沉积气压低时薄膜中C含量高,薄膜结构致密;沉积气压高时薄膜中WSx含量高,薄膜致密性下降。复合膜硬度在HV420～500之间,并且随着沉积气压的增加,硬度逐渐下降。在潮湿大气中的摩擦磨损实验表明,实验载荷越大摩擦因数越小;随着沉积气压的增加,复合膜的摩擦因数先降低后增加;当沉积气压在0.45～0.55 Pa时,复合膜的摩擦因数最低约为0.1,耐磨性能最好。

粉末冶金原位合成(Ti,W)C增强铁基复合材料

以钛粉、铁粉、钨铁粉、石墨等为原料,原位烧结合成了35%(Ti,W)C/Fe复合材料,并用扫描电镜、X射线衍射等测试方法对试样进行了组织结构分析。结果表明:复合材料的相组成为-αFe固溶体、Fe3W3C、(Ti,W)C和少量TiC;原位合成的硬质相(Ti,W)C颗粒形状多为球形,粒径小于1μm;该复合材料的洛氏硬度达到59 HRC;磨损试验显示其耐磨性是高铬铸铁的5~6倍。

Al_2O_3/Cr_3C_2/(W,Ti)C陶瓷模具材料研究

应用热压技术制备了添加不同含量Cr3C2和(W,Ti)C的Al2O3/Cr3C2/(W,Ti)C复合陶瓷材料。利用光学显微镜、环境扫描电镜、透射电镜和能谱分析仪等对Al2O3/30%Cr3C2、Al2O3/30%(W,Ti)C、Al2O3/20%Cr3C2/10%(W,Ti)C三种复合陶瓷材料的显微组织结构进行了观察分析。研究表明:同其它两种材料相比,Al2O3/20%Cr3C2/10%(W,Ti)C陶瓷复合材料组织细化均匀,有连续骨架结构生成。Cr3C2和(W,Ti)C颗粒的共同加入有利于晶粒生长的制约,裂纹分枝与偏转、晶粒拔出、以及纳米相等等,有效提高了氧化铝陶瓷材料的力学性能。

Al_2O_3/Cr_3C_2/(W,Ti)C陶瓷抗弯强度的研究

热压烧结制备了Al2O3/Cr3C2/(W,Ti)C复合陶瓷材料,对其抗弯强度及组织形貌进行了研究,分析了Cr3C2与(W,Ti)C对抗弯强度的影响。结果表明:添加(W,Ti)C与Cr3C2有利于阻止晶界迁移,延缓晶粒长大,提高材料强度,但每一相的添加量以10%内为宜,两者添加总量在20%左右时Al2O3/Cr3C2/(W,Ti)C复合材料抗弯强度较佳。铬、钨、钛离子在Al2O3基体晶粒中的固溶起强化作用,网状结构是降低材料抗弯强度的重要原因。

激光熔覆Fe—Cr—W—Ni—C合金的微观组织及其演化

用SEM，ATEM及化学分析、显微硬度测定等手段，对激光溶覆Fe—Cr—W—Ni—C（其质量比为10：5：1：1：1）合金的微观组织进行了研究，结果表明，该合金经激光溶覆后可得到亚共晶和过共晶两类熔覆组织分别为γ＋（γ＋M7C3）及M7C3＋（γ+M7C3），存在领先相的竞争与选择．γ为亚稳奥氏体，具有较高的合金元素过饱和含量；M7C3（M=Cr，Fe，W等）为Cr基合金碳化物，存在层片状、蜂窝状、网状及鲱骨状等多种生长形态．经923K，2h高温时效，发生了γ→M23C6及M2C均匀析出与M7C3→M23C6及M7C3→M6C原位转变．细小弥散的M2C及M6C的析出及形成是造成熔覆组织二次硬化的原因．

SiC/(W,Ti)C梯度陶瓷喷嘴材料的制备及其冲蚀磨损机理研究

针对陶瓷喷嘴磨损特点,在喷嘴材料的设计和制造中提出运用梯度功能材料理论,通过控制陶瓷喷嘴材料的成分分布以实现其力学性能的合理梯度变化,将梯度陶瓷喷嘴材料制备过程中所产生的残余压应力引入喷嘴入口以提高喷嘴入口的力学性能,从而缓解喷嘴入口的高应力,提高其抗冲蚀磨损能力.采用热压烧结工艺制备S iC/(W,Ti)C梯度陶瓷喷嘴材料并分析其冲蚀磨损机理.结果表明,在相同冲蚀磨损条件下,梯度陶瓷喷嘴材料的抗冲蚀磨损性能较非梯度陶瓷喷嘴材料显著提高,这是由于梯度陶瓷喷嘴应力状态的改善及其力学性能提高的缘故.梯度陶瓷喷嘴材料的磨损机制为入口处呈现疲劳断裂、中间呈现微切削、出口处呈现疲劳断裂和脆性断裂特征.