提高AZ91镁合金耐蚀性的研究进展

综述了合金元素和化学转化处理、微弧氧化、金属镀膜等表面处理技术对AZ91合金耐蚀性影响。分析了AZ91合金的腐蚀行为,总结了提高AZ91合金耐蚀性的主要途径。并提出了进一步研究复合合金化、不同表面处理技术的结合以及添加合金元素与表面处理技术的结合等方法。

CVD制备纳米TiN合金镀层工艺研究

为了提高汽车行星齿轮轴的耐磨性和耐腐蚀性,设计了CVD沉积纳米Ti N合金镀层工艺,并在轴表面制备了纳米Ti N合金镀层;通过试验分别研究了镀层硬度与纳米Ti N含量间的关系,以及镀层的耐磨性耐腐蚀性能。结果表明:镀层硬度随Ti N质量的增加而增大,耐磨性和耐腐蚀性均有成倍提高。

Fe-Cr合金连接体NiMn_2O_4涂层的制备及性能研究

Fe-Cr铁素体合金是中低温固体氧化物燃料电池理想的连接体材料,但其在高温下缺乏良好的抗氧化性能,影响了电池的高效安全运行。采用传统溶胶-凝胶提拉技术在预氧化处理Fe-Cr合金连接体表面制备NiMn_2O_4保护涂层,并系统研究了涂层对合金连接体高温微观组织结构、抗氧化性能及导电性能的影响规律。研究结果表明,溶胶-凝胶提拉法能够在预氧化处理Fe-Cr合金连接体表面制备出均匀致密,与基体结合良好的NiMn_2O_4保护涂层。经800℃空气中168h高温氧化,涂覆NiMn_2O_4涂层后合金连接体的高温氧化速率仅为涂覆前的1/3,且涂覆涂层后合金连接体较涂覆前具有较低的长时间稳定的面比电阻(10mΩ·cm^2)。

固体氧化物燃料电池合金连接体尖晶石保护涂层研究进展

Fe-Cr基合金连接体是固体氧化物燃料电池组堆的重要组件,但其在600~800℃工作时易被氧化,致使导电性能下降且“Cr中毒”问题突出。目前,主要的解决方法是在Fe-Cr基合金连接体上的表面涂覆保护涂层以减小固体氧化物燃料电池组堆性能的降低。尖晶石涂层因其良好的抗氧化性能、导电性能及适宜的热膨胀系数,在合金连接体保护涂层中得到广泛应用。阐述了近年来不同尖晶石涂层体系的研究进展,介绍了尖晶石涂层的制备方法,并指出了该领域今后的发展方向。

激光熔覆纳米金刚石减摩涂层研究

采用激光熔覆技术制备了纳米金刚石减摩涂层,对熔覆层的组织形貌、硬度、摩擦性能等进行了实验研究,探讨了熔覆层减摩机理。结果表明,熔覆层耐磨性能比基体提高61.4%;熔覆层中含有大量金刚石相,提高了熔覆层的硬度,提高了熔覆层自润滑性及耐磨性,细化了熔覆层晶粒。

磷酸盐体系电解液对铝合金微弧氧化层性能影响研究

采用微弧氧化法在铝合金(ZL101A)基体上制备陶瓷膜层。研究了不同电解液和添加剂对涂层硬度、厚度及相组成的影响。结果表明:膜层厚度、硬度随NaH2PO3和(NaPO3)6的增加而提高。XRD相结构分析表明:涂层中的主要相为γ-Al2O3、α-Al2O3和Mg2Al4Si5O18,随α-Al2O3相增多,膜层的耐蚀性升高。

高强韧ZL205A合金的研究

分析了化学成分对ZL205A合金力学性能的影响,进行了成分设计,确定了热处理工艺各项参数,研究了固溶处理参数和时效处理参数对该合金力学性能的影响,提出了该合金的最佳热处理工艺方案。

2A12硬质铝合金表面纳米化机理研究

对2A12硬质铝合金表面进行超音速微粒轰击处理,在材料表层获得纳米晶组织。利用X射线衍射、光学电镜、透射电镜和显微硬度测试技术对试样的微观结构和性能进行测试分析,并对表面纳米化的形成机理及其性能作了初步探讨。结果表明:在强度0.15A、压强0.3MPa和时间60min条件下对2A12铝合金进行超音速微粒轰击为优化工艺,最小平均晶粒尺寸为56nm,随处理时间的延长,晶粒尺寸缓慢减小并逐渐趋于稳定;随距表面距离的增加,晶粒逐渐由随机取向的等轴状纳米晶变成具有择优取向的不规则形状的亚微米晶,晶粒细化程度逐渐变得不均匀。

风电用QT400-18AL合成球墨铸铁的力学性能研究

采用中频感应炉熔炼,制备了某型机用合成球墨铸铁和传统球墨铸铁,对比了两者的力学性能和断口特征,分析了两种铸铁的断裂机理。结果表明,用大量废钢加增碳剂制备的合成球墨铸铁球化率高,石墨球圆整,100%铁素体(F)基体。合成球墨铸铁冲击韧性显著提高,韧-脆转变温度为-40℃,相比传统球墨铸铁降低了60℃。合成球墨铸铁的基体塑性好,抵抗裂纹扩展能力强,拉伸试样断口上留下大量深韧窝和撕裂棱,属于韧性断裂。

铍铝合金阳极氧化工艺研究

通过实验及测试,分析了不同工艺条件(包括试样准备,电解液配制,实验温度,氧化时电学情况,封闭方法)对铍铝合金阳极氧化膜绝缘性能的影响。得出铍铝合金进行阳极氧化最优的工艺为:氧化温度5℃,电流密度30～50 A/dm2,绝缘漆封孔。

30Cr2MoV钢高强度螺栓热处理工艺研究

为了满足高强度螺栓后续滚压螺纹时的硬度要求,对其热处理工艺进行改进。结果表明,860℃×150min油淬+595℃×180min油淬工艺处理,可满足硬度、强度要求,且降低生产成本。

低压铸造凝固条件对A357合金组织及力学性能影响

采用低压铸造的方法成形A357合金筒形铸件,研究不同凝固条件对筒形铸件组织及力学性能的影响。砂型冷却壁厚20 mm部位二次枝晶间距平均值比壁厚10 mm部位二次枝晶间距平均值大了40%以上,冷铁冷却铸件20 mm壁厚部位的二次枝晶间距比砂型凝固同壁厚铸件的二次枝晶间距小40%以上,与砂型铸造铸件壁厚10 mm部位的二次枝晶间距相当。冷铁激冷铸件的力学性能获得显著提高,相对于薄壁铸件,壁厚铸件采用冷铁对铸件的力学性能提高的幅度更大一些。凝固条件对厚壁铸件的断裂机制有一定的影响,砂型冷却20 mm壁厚铸件断裂有穿晶断裂趋势,冷铁冷却20 mm壁厚铸件断裂时有沿晶断裂趋势。

压射速度对压铸Al-20%Si合金组织与性能的影响

基于液态压铸技术,研究了压射速度对Al-20%Si合金显微组织与性能的影响,同时利用扫描电子显微镜(SEM)对其拉伸断口形貌进行分析。结果表明:随着压射速度的增大,试样的抗拉强度、伸长率和冲击韧度先增大而后减小,硬度总的趋势是降低的,但硬度值变化不大。合金的断裂方式为解理断裂。在实验条件下,增压压力16MPa、模具温度150℃、浇注温度720℃、压射速度2.5m/s时,压铸Al-20%Si合金的力学性能较优,其力学性能可以达到:σb=280MPa、δ5=4.83%、Ak=25.56 J/cm2、硬度=80.6HBS。

弹簧钢51CrV4中微量元素耦合热力学分析及其热处理行为

对弹簧钢51CrV4中多元微量元素耦合作用进行了热力学分析,研究各微量元素在不同温度下的固溶与析出情况,并系统分析了热处理行为对其组织与性能的影响。结果表明:弹簧钢51CrV4中各微量元素的固溶量随温度的降低而减小,且元素Ti、N在高温阶段其固溶量急速下降,元素V、C主要在1000℃以下,其固溶量急速减小;当温度为800℃时,钢中[V]为0.01260717%,[Ti]为3.99E-6%,[N]为3.3527E-4%,[C]为0.49146313%以及析出物总摩尔量t为0.00278269mol;弹簧钢51CrV4的屈服强度和抗拉强度随回火温度的升高而整体呈下降趋势,而伸长率和断面收缩率变化较小;当回火温度为380℃时,其R_(eL)为1590MPa,R_m为1755MPa,A为8.6%以及Z为41.3%,组织为回火屈氏体+回火马氏体;末端淬透性试验显示HRC随距端部距离的增大而逐渐减小。当距离为5mm时,硬度为59.7HRC,组织为马氏体;当距离为35mm时,硬度为46.7HRC,组织为马氏体+贝氏体。

焊接角度对焊接结构疲劳性能的影响

采用有限元法研究平焊焊接的焊接角度对焊接结构连接件应力分布的影响,进而采用名义应力法分析其对结构疲劳性能的影响。结果发现,采用平焊工艺时,焊接角越大,应力集中越严重,焊接件的疲劳性能越差。焊接件疲劳寿命与焊接角之间呈现出指数衰减关系。

变形工艺对50CrVA高强钢组织与冲击性能的影响

对50CrVA高强钢生产过程中精轧段变形工艺进行了微调,细化了微观组织及片层间距,改善了塑性韧性和冷加工性能。结果表明:使用传统轧制工艺(精轧段变形量为29%)生产的50CrVA高强钢平均冲击功AKV为8.13J;使用改进的控轧工艺(精轧段变形量为49.6%)生产的50CrVA钢平均冲击功AKV为17.7J,比传统工艺轧制的提高了117.71%,而两者力学性能相差较小,组织都为F+P;使用传统变形工艺生产的50CrVA钢晶粒度平均为10.1级,珠光体片层间距平均为268.75 nm,其冲击断口出现了大量的韧窝,韧窝尺寸较大且较深;使用改进的控轧工艺生产的材料晶粒度平均为11.1级,珠光体片层间距平均为222.25 nm,其冲击断口也出现大量的韧窝断口,大部分韧窝尺寸较小且较浅。

Si和热处理对-40℃低温球铁QT400-18L组织与性能的影响

研究了Si和热处理对QT400-18L力学性能和冲击功的影响。结果表明：随着Si含量的增加,铸态QT400-18L抗拉强度、屈服强度和布氏硬度提高,冲击功和伸长率降低,但是铸态达不到-40℃冲击功的技术要求。通过热处理,抗拉强度、屈服强度和布氏硬度降低,冲击功和伸长率有大幅提高,分别达到了14.3J和21.4%,从而达到了技术要求。最终确定Si的最优加入量为2.05%~2.15%。

剖分式薄壁轴瓦车削变形分析及解决方法探索

分厂在加工一批剖分式薄壁轴瓦过程中,由于前道工序中轴瓦被剖分成两半,所以在最后精车工序中装夹找正不能保证剖分面与装夹底面的垂直度,造成工件装夹发生位置误差,薄壁轴瓦装夹易发生变形等问题。针对这些情况,分析了薄壁轴瓦装夹过程中误差产生的原因,并从工件安装找正、夹具设计中提出解决方法,减少了加工误差,提高了工件的加工精度。

稀土对Ni-P-Cr2O3化学复合镀工艺的影响

研究了Ni-P-Cr2O3化学复合镀的工艺及混合稀土氧化物对Ni-P-Cr2O3化学复合镀的影响。结果表明,Ni-P-Cr2O3化学复合镀的最佳工艺参数为:Cr2O3∶10g/L、温度:(86±2)℃、pH=4.7;适量的稀土氧化物能成倍增加Cr2O3粒子的沉积量,稀土能与Ni、P粒子及Cr2O3粒子共沉积,起微合金化作用,形成含RE的化学复合镀层。

NSBN系列链斗式提升机链板的选材及热处理

探讨了用45Mn钢代替40Cr钢制造NSBN系列链斗式提升机链板的可行性。结果表明:通过调整热处理工艺,45Mn钢经850℃淬火、400℃回火后的力学性能可达到或超过原制造材料40Cr钢的性能,可满足链板的服役要求,同时可降低生产成本。