金属表面复合层研究进展

阐述了几种技术较为成熟、有发展前景的复合层制备技术,分析了其各自的利弊及特点。综述了近年来国内外在常用金属及其合金表面制备复合层的研究进展,指出存在的不足及有待解决的问题,并对复合层的发展方向进行了展望。

Co-B_4C复合镀层耐磨性能研究

采用复合电沉积技术在45钢基体上制备了Co-B4C复合镀层,对复合镀层的截面形貌和组织结构进行了观察分析,研究了镀液中B4C颗粒含量对复合镀层的显微硬度和摩擦磨损性能的影响。研究结果表明,B4C颗粒均匀地分布于Co基金属中,镀层与基体结合良好,无孔隙和裂纹等缺陷,镀态下镀层为晶态结构;随着镀液中B4C颗粒含量的增加,镀层的显微硬度和耐磨性也逐渐提高,且当镀液中B4C颗粒含量分别为20 g/L、15 g/L时,镀层的显微硬度和耐磨性达到最高值。

BHW35钢埋弧焊接头组织及高温力学性能研究

采用埋弧自动焊,选用H10Mn2NiMoA+HJ350焊材匹配正火+回火+消应力退火(简称A方法)、H08Mn2MoA+HJ350焊材匹配消应力退火(简称B方法)两种方法制得BHW35钢厚壁焊接接头,分别进行了弯曲、冲击及拉伸试验,以及断口、金相组织及化学成分分析。探明A方法焊缝组织为粒状贝氏体+铁素体,HAZ为回火索氏体+贝氏体+铁素体;B方法焊缝组织为粒状贝氏体+索氏体+块、针状铁素体,HAZ为回火贝氏体+回火索氏体+沿晶屈氏体。母材组织为回火索氏体+贝氏体+铁素体。B方法晶粒较粗大,晶粒度差别亦大。两方法工艺及力学性能良好,室温下B方法接头强度高于A方法,而韧性低于A方法,冲击断口存在准解理+韧窝混合断裂特征,HAZ的韧性高于焊缝金属。高温下B方法接头强度降低比率较大,由于屈强比高,抗裂纹扩展破断能力不及A方法。该试验研究对BHW35钢高温高压工作环境下焊接结构的应用具有重要的理论价值和现实意义。

铝合金内花键精密冷挤压工艺研究

简要介绍了内花键冷挤压的试验过程,模具设计及模具结构对零件成形的影响,探索最佳的模具结构和工艺。此外,对零件的回弹量进行测量,确定了补偿量,为解决类似冷挤压件的成形提供参考。

7A09铝合金半固态材料力学行为研究

通过对7A09铝合金半固态材料高固相率流动应力的测试,得出其应力、应变、应变速率、温度之间的关系,得出7A09铝合金半固态材料的本构方程。

精密挤压连接铜块工艺研究

分析了某连接铜块锻件结构,确定了工艺路线,设计了热挤压模具和冷整形模具。制定了加热工艺,研究了毛坯热挤压和锻件尺寸精整工艺,以期为其它异形件的精密挤压成形提供新的方法。

圆角喷丸铝合金材料疲劳特性的试验研究

通过不同直径圆角铝合金在喷丸和未喷丸下的疲劳对比试验,研究了圆角半径对疲劳寿命的影响。结果表明:圆角喷丸强化试验件的疲劳寿命高于未喷丸的试验件,但分散性增大;圆角半径越大,喷丸件寿命分散性越大。

超长薄壁管件的TR镦锻成形工艺研究

设计了长度>3m的超长薄壁管件端部TR镦锻成形工艺。在实际生产中镦锻成形了超长薄壁管锻件,解决了生产中遇到的问题。生产的锻件经过测量,同一截面直径最大处仅比直径最小处大0.5mm,并且在宽度和高度上没有超过1mm的毛刺。

钛合金真空泵叶轮铸造工艺研究

对结构复杂的钛合金真空泵叶轮的铸造工艺进行了研究,讨论了该铸件采用机加工石墨型铸造的特点、设计原则和工艺方法等,铸造出符合图纸尺寸和技术要求的钛合金真空泵叶轮铸件。

某3 MW风电机组叶片连接高强螺栓断裂原因

某风电场3 MW机组在投运后,多次发生叶片连接螺栓断裂事故。采用宏观观察、化学成分分析、力学性能测试、金相检验、资料对比核查、登机现场检查等方法,对螺栓的断裂原因进行研究。结果表明:螺栓因受到周期性交变应力作用而发生疲劳断裂;螺栓的装配精度不足,安装过程中存在偏心现象,导致螺栓杆部与螺栓孔内壁紧密接触,局部受挤压力过大;安装时,润滑膏涂抹控制不到位,造成叶片连接螺栓预紧力不均匀,最终导致螺栓发生疲劳断裂。建议更换损坏的叶片连接高强螺栓,严格遵守高强螺栓的装配要求,正确涂抹螺栓润滑膏,以确保机组安全稳定运行。

熔体搅拌法制备高阻尼铝基复合材料的组织与性能

利用高剪切液态搅拌专利技术制备了5%Gr/A356、15%SiCp/A356、5%Gr+15%SiCp/A356铝基复合材料,对所制备复合材料的金相组织、力学性能和阻尼特性进行了初步分析。结果表明:利用高剪切液态搅拌专利技术能够成功制备出SiC颗粒和Gr颗粒分布均匀的高阻尼铝基复合材料,颗粒的体积分数可以精确控制。SiC颗粒和Gr颗粒作为增阻剂可以提高复合材料的阻尼特性,当阻尼测试频率为1Hz时,Gr颗粒界面间粘滞性损耗作用显著。以位错运动内耗为主的情况下,复合材料的阻尼性随震动频率的升高而增加。

合金铸铁光谱分析用标准物质的研制

采用自行设计的金属型模具、独特的浇铸补缩排气系统、特殊的熔炼工艺以及有效的强制水冷措施等先进的铸造工艺,成功地研制出了合金铸铁光谱分析用标准物质。经国内7家具有丰富的标准物质分析经验单位用规定的分析方法进行了协作分析,表明该标准物质的均匀性、成线性、分析精度等均达到了国际同类标准物质的先进水平。经抽样解剖并观察其金相组织表明,该标准物质组织致密、白口化程度良好。该标准物质适用于各种合金铸铁的生产检验。

稀土镁球墨铸铁光谱分析用标准物质的研制

采用分层隔离式结构的金属型模具、阶梯式的浇注补缩排气系统、合适的熔炼工艺以及有效的强制水冷措施等先进的铸造工艺,研制出了一套稀土镁球墨铸铁光谱分析用标准物质。经国内8家具有丰富的标准物质分析经验的单位用规定的分析方法进行了协作分析,表明该标准物质均匀性、成线性、分析精度等均达到了同类标准物质水平。经抽样解剖并观察其金相组织表明,该标准物质组织致密、白口化程度良好。应用表明,该标准物质适用于普通铸铁、球墨铸铁等生产分析检验。

Al-12.5Si-3Cu-2Ni-0.5Mg铸造合金热处理工艺设计

采用相图计算软件Pandat建立了Al-xSi-3Cu-2Ni-0.5Mg系合金、Al-12.5Si-xCu-2Ni-0.5Mg系合金平衡相图及Al-12.5Si-xCu-2Ni-0.5Mg合金相含量随温度变化曲线,结合DSC曲线对Al-12.5Si-3Cu-2Ni-0.5Mg铸造合金的热处理工艺进行了设计。结果表明:利用Pandat相平衡热力学软件计算平衡相图,结合DSC曲线来设计Al-12.5Si-3Cu-2Ni-0.5Mg合金热处理工艺是可行的;确定获得最佳室温和高温力学性能的热处理工艺为500℃×2h淬火+215℃×4h空冷;热处理后其室温力学性能平均值为σb=356MPa、δ=0.7%,高温力学性能(350℃)平均值为σb=139MPa、δ=3.5%。

烧结工艺和粘结相对Ti(C,N)基金属陶瓷微观组织的影响

采用真空烧结法制备了高密度Ti(C,N)基金属陶瓷,通过SEM和EDS等分析手段分别研究了烧结工艺参数和粘结相成分对Ti(C,N)基金属陶瓷显微组织和断口形貌的影响。结果表明:经1220℃保温2 h处理后的试样显微组织致密,气孔少,具有典型的"芯-环"结构且分布均匀,其断口形貌呈现出较多的韧窝和发达的撕裂棱,断口整体较为致密、层次感较强;在相同的烧结工艺下,粘结相成分为10%Ni5%Co的Ti(C,N)基金属陶瓷组织致密、晶粒细小,粘结相分散更加均匀,断裂方式主要是沿晶断裂,伴有大量断裂韧窝和发达的撕裂棱的出现。高含量Co替代Ni的Ti(C,N)基金属陶瓷试样断口形貌较为平整、发亮,具有穿晶断裂特征。

WC含量对Ni-WC复合镀层摩擦磨损性能的影响

采用复合电沉积技术在45钢基体表面制备了Ni-WC复合镀层,利用扫描电镜、X射线衍射以及能谱分析对复合镀层的截面形貌及相结构进行了观察分析,探讨了镀液中WC颗粒含量对镀层显微硬度及摩擦磨损性能的影响。结果表明,WC颗粒均匀地分散于镀层中并由Ni基质包覆,镀层与基体结合良好,镀态下镀层为晶态结构。当镀液中WC颗粒含量为25g/L时,镀层的显微硬度、摩擦磨损性能均达到最佳。

热处理对Ni-B涂层耐腐蚀性能的影响

采用低温化学镀液相沉积技术,以45钢为基体材料,制备了Ni-B合金镀层。利用光学显微镜观察了镀层的微观形貌,借助X射线衍射仪分析了热处理前后Ni-B镀层相结构的变化,采用电化学极化曲线表征了热处理前后镀层的腐蚀过电位。结果表明:Ni-B镀层与45钢基体结合较好,界面连续、均匀、平整,表面形貌呈菜花状的胞状结构。NaBH4的添加量为0.9 g/L时,Ni-B镀层呈非晶态,Ni-B镀层的耐蚀性最好。热处理后,镀层由非晶态向晶态转变,镀层的耐蚀性下降。

淬火件产生磨削裂纹原因分析和预防措施

淬火件在磨削过程中,若磨削量过大,或冷却不充分或选择磨削用砂轮材质、粒度等不当,易造成工件表面产生磨削裂纹。

某传动拨叉开裂失效分析及结构优化

采用扫描电镜、金相显微镜等方法对某传动拨叉断口形貌、金相组织及成分进行了检测。通过有限元方法模拟了该零件在使用中的应力,并进行了结构优化。结果表明,断裂是由于零件工作时受间断冲击力引起的,过大的力在其凸台的根部产生裂纹源而发生过载断裂。增加零件凸台根部倒角和凸台宽度可大幅降低在运行过程中的应力值。

汽车模具激光淬火技术的应用和发展

介绍了汽车模具经激光淬火处理后的特点以及激光技术在汽车模具领域的优势,并着重介绍了激光淬火技术在汽车模具中的应用和发展前景。