磁性粉末的制备及其在磁性材料中的应用研究

本文介绍了磁性粉末的制备方法,包括物理法、化学法和生物法等。其中,化学法制备磁性粉末的方法最为常用。此外,本文还探讨了磁性粉末在磁性材料中的应用研究,涵盖了磁性材料的制备、性能测试和应用等方面。最后,对未来磁性粉末及其应用的发展进行了展望。

高硬铁基材料的耐磨性研究

采用真空熔炼-浇铸工艺制备了铁基高硬耐磨板。利用硬度计、磨粒磨损实验机和Micromesure 2白光共焦三维形貌仪,分别测量了该板的硬度、磨损失重及磨痕深度,并与高铬铸铁和进口耐磨板进行对比。结果表明：铁基高硬耐磨板的硬度可达66~68 HRC,磨损失重为31.9 mg,磨痕深度为38.74μm;而高铬铸铁和进口耐磨板的硬度分别为55~58 HRC和63~65 HRC,磨损失重分别为74.6、54.8 mg,磨痕深度分别为155.80μm和〉1000μm。铁基高硬耐磨板具有更优异的耐磨损性。

国内外耐磨材料与技术的研究及其发展现状

文章从国内外耐磨材料与技术的研究现状出发,先介绍了国外先进耐磨材料企业及其耐磨产品,再从耐磨钢铁材料(包括奥氏体耐磨锰钢、耐磨白口铸铁、非锰系耐磨合金钢、耐磨损球铁)、耐磨复合材料及耐磨表面技术(包括表面淬火、渗氮、热喷涂技术、冷喷涂技术、硬面堆焊、激光熔覆、物理及化学气相沉积)等三个方面详细描述了国内耐磨材料与技术的研究进展,最后通过对比国内外耐磨材料行业的现状,对促进我国耐磨材料行业的发展提出了建议。

烟气轮机衬环用硬质涂层的制备及其性能研究

为设计和制备烟气轮机过渡衬环用硬质涂层,确保烟气轮机长周期稳定运行,采用爆炸喷涂工艺,在304L合金基体表面设计和制备了3种Cr3C2-NiCr硬质涂层,借助X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDXA)、显微硬度计、表面粗糙度仪、万能试验机和接触角测量仪等分析测试技术,对涂层的显微组织形貌进行了分析观察,并对涂层的硬度、孔隙率、结合强度、粗糙度、热震性能和表面自由能等相关性能进行了表征。结果表明:随着氧燃比的增加,涂层的硬度单调增加,涂层的孔隙率先降低后升高。当氧燃比为1.5时,制备的涂层质量最佳,涂层的显微硬度为810 HV_(3 N),孔隙率为0.58%,结合强度为72.1 MPa,表面粗糙度为4.78μm,表面自由能为25.43 mJ/m^(2)。涂层在800℃条件下保温10 min,经室温水淬,循环20次,涂层未出现翘曲、开裂和脱落。氧燃比改变了涂层表面自由能及其分量,并对涂层表面特性产生影响。

等离子喷涂Ti涂层的微观组织及摩擦磨损性能研究

文章以Ti及TiH_(2)粉为原料,分别采用等离子喷涂技术制备了Ti涂层,分析了涂层的显微形貌及力学性能。研究表明,等离子喷涂制备Ti涂层厚度约100~200μm,可观察到明显的层片结构及较多微小孔隙。Ti粉所制备涂层XRD图谱的主衍射峰为TiO,而用TiH_(2)粉所制备涂层XRD图谱的主衍射峰为Ti。Ti粉所制备涂层摩擦系数及磨损量仅为0.179及5.8 mg, TiH_(2)粉末所制备涂层摩擦系数及磨损量分别为0.294及9.9 mg,均优于304不锈钢基体。

锂离子电池长循环寿命Sn+Co负极材料的研究

为了提高纯锡(Sn)作为锂离子电池(LIB)负极材料时的循环性能,循环稳定性更好的锡基合金被广泛研究。本试验中,在铜箔上通过脉冲沉积制备了一种锡基负极(Sn+Co),其中Co主要作用是在Sn表面形成致密保护层。该致密的电惰性层不仅可以缓冲Sn的体积变化,还避免了充放电过程中Sn与电解质的反应,提高了固体电解质界面(SEI)的稳定性。材料的结构表征主要通过XRD、SEM和EDX来研究。试验结果表明,Sn+Co负极比Sn-Co合金负极具有更大比容量和更优异的循环性能。Sn+Co电极在0.1C电流密度下的首次放充电比容量分别为541.66mAh/g和483.97mAh/g。且Sn+Co电极在0.1C的电流密度下循环120次后容量保持率高达81.43%,远高于Sn-Co合金电极60.48%的保持率。

药型罩发展现状与趋势研究

药型罩作为破甲弹的核心部件材料,是形成聚能射流的最核心部分,对聚能射孔效果有着重要的影响。其破甲性能主要受材料密度、声速、晶粒尺寸和组织结构的影响。因此设计高性能的药型罩需要采用既具有高密度、高声速、细晶粒尺寸,又具有良好的高温力学性能、抗氧化性能和良好工艺性能的材料。文章通过对目前国内外新型合金药型罩的发展方向进行了简要研究,为我国合金药型罩的后续发展提供了一定的参考。

超音速火焰喷涂WC-CrC-9Ni硬质合金涂层微观组织及摩擦磨损性能研究

WC-CrC-9Ni硬质合金复合涂层具有抗磨损、抗腐蚀等优点。文章采用超音速火焰喷涂工艺在304不锈钢基材表面制备了WC-CrC-9Ni涂层,并研究了涂层的摩擦磨损性能及机制。研究结果表明:304不锈钢基材摩擦系数在0.35~0.70之间变化,磨痕轮廓深度约为85~100μm,平均磨损量约为3.5×10^(-5)mm^(3)/N·m;WC-CrC-9Ni涂层的摩擦系数相对平稳一些,在0.3上下波动,其磨痕轮廓深度为7~12μm,平均磨损量约为0.19×10^(-5)mm^(3)/N·m,各项参数均明显优于304不锈钢基材,因而该型涂层可大幅提升304不锈钢基材的耐磨损性能。

碳化钛钢结合金的制备及性能研究

本文研究了碳化钛钢结合金的制备及性能。采用热压烧结法制备了不同含量的碳化钛钢结合金,并对其进行了微观结构、力学性能、耐磨性等方面的测试。结果显示,碳化钛钢结合金在力学性能和耐磨性能方面明显优于传统的不锈钢和碳钢。此外,碳化钛钢结合金的制备工艺简单、成本低廉,具有广阔的应用前景。

铸造Fe-C-B耐磨合金增韧研究与进展

新一代耐磨材料Fe-C-B合金具有较高的经济效益和优异的耐磨损性能,但网状硼化物的存在导致其韧性较低,限制了其发展和应用。阐述了Fe-C-B合金B含量优化、高温热处理、合金化、变质处理等增韧方法的研究进展。综合大量研究发现:B含量在2.0%~4.0%范围内时,合金性能较好,硬度可达到60HRC,冲击韧性在6J/cm2左右;在1 000~1 050℃范围内进行高温热处理更利于合金增韧;合金化和变质处理对韧性有一定改善作用。为了进一步提高Fe-C-B合金韧性,需要结合各种增韧方法,深入探讨韧性机制。

冷喷涂制备防腐涂层研究现状

针对海洋环境中各类钢铁构件日益严重的腐蚀现状,鉴于传统热喷涂技术无法解决涂层孔隙率高、热应力大等缺陷,冷喷涂技术制备防腐涂层受到国内外越来越多学者的关注。在分析大量文献的基础上,对冷喷涂制备防腐涂层的研究现状进行了分类和总结。首先,对比传统热喷涂技术特点,指出冷喷涂技术制备金属涂层、复合涂层以及非金属防腐涂层的优势和可行性,同时从电化学腐蚀角度揭示金属涂层和复合涂层的防腐机理,并简述了前人对非金属涂层防腐机理的各种合理分析。其次,从涂层孔隙率、电化学性质(包括自腐蚀电位、腐蚀电流等)以及特定应用环境下的腐蚀试验等防腐性能表征入手,归纳了冷喷涂制备的金属涂层、非金属涂层以及复合涂层等研究成果,并发现冷喷涂制备防腐涂层技术正在逐渐走向成熟,相对于金属和复合涂层,非金属涂层正在从实验室研发阶段向工业应用过渡。最后,分析了冷喷涂制备防腐涂层当前存在的主要问题和应用前景。

高品质钼靶材低压等离子喷涂成形技术研究

采用低压等离子喷涂成形技术制备了片状及回转体钼靶材,研究了钼靶材孔隙率、氧含量、微观结构、显微硬度及拉伸强度等性能,开展了片状钼靶材的磁控溅射镀膜研究。研究结果表明:低压等离子喷涂成形钼靶材为典型的定向凝固柱状晶层片结构,层片界面结合紧密,孔隙率约1.1%、氧质量分数为0.18%,显微硬度为HV0.025 361.8,抗拉强度达到373.2 MPa,各项指标均明显优于大气等离子喷涂成形钼制品。低压等离子喷涂成形片状钼靶材可磁控溅射沉积出平整、致密、连续的钼薄膜,镀膜厚度约700 nm,X射线衍射谱线表明钼薄膜为体心立方结构,沿(110)方向择优生长。磁控溅射离子的均匀轰击导致钼靶材表面快速溅射及均匀减薄,溅射表面及截面较为平整光滑,溅射凹坑均为纳米级。

磁悬浮道岔Zn-Al防护涂层的研究及应用

目的设计和制备高性能热喷涂Zn-Al合金防护涂层,为其在磁悬浮道岔上的应用提供必要的理论基础,提高磁悬浮道岔的耐蚀性能,延长道岔的使用寿命。方法采用3种丝材火焰喷涂工艺,分别在Q235B钢基体表面制备了Zn-Al合金涂层。通过磁性测量方法、中性盐雾腐蚀试验和划格附着力测试,分析比较这3种工艺条件下制备的Zn-Al合金涂层的厚度、耐蚀性能和附着力。结果热喷涂Zn-Al合金涂层表面光滑,在其他工艺参数不变的情况下,当火焰喷涂距离逐渐减小,喷涂的道数逐渐增加时,热喷涂层的厚度随之增加。当喷涂距离为150 mm、喷涂道数为10时,热喷涂层的厚度最大,为126μm。涂层厚度的增加提高了涂层的耐蚀性能,并且涂层的附着力保持为1级。采用保守计算可知,厚度为126μm的热喷涂Zn-Al涂层的理论防腐寿命可以达到40年。结论热喷涂Zn-Al合金涂层对基体兼具有屏蔽和阴极保护的双重防护作用,保护性能较好,延长了磁悬浮道岔的使用寿命,降低了道岔的维修和维护成本。通过对工艺参数的分析和比较,确定了最佳的热喷涂工艺参数。该工艺条件下制备的热喷涂层结合强度高,耐蚀性能好。

铝合金表面耐磨涂层的制备研究

采用气雾化工艺研究制备Fe Ni Cr BSi合金粉末,并通过HVOF工艺在铝合金表面制备耐磨涂层,涂层最大厚度可达3.0 mm。用金相显微镜、激光粒度仪以及维氏显微硬度仪等分析粉末颗粒的形貌、粒度分布、显微硬度以及涂层的表面形貌、内部组织和显微硬度。结果表明:不同雾化工艺对合金粉末的粒度分布影响较大,当雾化温度及压力分别为1 500℃、3.5 MPa时,所制得的粉末平均粒径为13.3μm,且粒度分布合理,颗粒表面光滑、形状规则,采用该粉末制备的HVOF耐磨涂层孔隙率为1.23%,内部组织以针状马氏体为主,硬度高达635HV0.3。

大块非晶合金的研究进展

大块非晶合金由于其独特的显微结构和优异性能而得到广泛的关注和研究。本文概述了大块非晶合金的国内外研究进展、发展体系及成分设计,重点介绍了合金的制备方法、优异性能及其产品应用,并对未来大块非晶合金在更多领域的应用进行展望。

碳化钛的晶粒跨度对高锰钢结硬质合金的性能影响研究

选用不同粒度跨度碳化钛制备TM52钢结合金棒,同时系统分析了金属合金材料的微观结构、磨损性能。通过研究得出,碳化钛晶粒跨度对钢结合金力学性能有较大影响。

磁悬浮列车闸片用硬质涂层的相结构及其性能研究

为改善磁悬浮列车闸片的制动性能,延长使用寿命同时降低生产成本。采用超音速喷涂工艺,在磁浮列车制动用闸片基体表面分别制备了WC-12Co和Cr_3C_2-25NiCr两种硬质涂层。硬质涂层的性能不仅与硬质相晶粒的大小有关,而且还与相组成及相转变密切相关。本研究利用扫描电子显微镜(SEM)、氧氮分析仪、万能试验机和显微硬度计等测试表征方法,分别对涂层的显微组织、氧化物含量、结合强度和显微硬度等结构和力学性能进行分析探究。从热力学的角度出发,对涂层中碳化物的生长条件及相变过程进行了讨论。结果显示,在本工艺参数条件下,超音速喷涂制备的WC-12Co和Cr_3C_2--25NiCr硬质涂层显微组织致密,孔隙率小于1%,涂层中的氧含量分别为0.78%和1.25%,平均结合强度分别为75.2 MPa和73.8 MPa,平均显微硬度分别为1355.8HV_1和1160.5HV_1。因此,通过材料设计的热力学分析,优化喷涂工艺,有利于高性能硬质陶瓷涂层的研制。

大气等离子喷涂FeCoCrNiAl高熵合金涂层的高温摩擦磨损性能

目的 研究环境温度对FeCoCrNiAl高熵合金涂层摩擦磨损性能的影响,探讨将其应用于高温及富氧环境中的可行性。方法 采用大气等离子喷涂制备FeCoCrNiAl高熵合金涂层,考察喷涂功率对涂层微观组织的影响;测试涂层的纳米力学性能,分析其对涂层摩擦磨损性能的影响;基于涂层及对偶磨球磨损表面形貌、元素分布及含量、物相组成,讨论涂层在室温及高温环境中的摩擦磨损特性与机制。结果 涂层中形成了白色、浅灰色、深灰色及黑色4种区域,区域颜色随O元素含量增加而加深,涂层纳米力学性能逐渐增加,进而将对其摩擦磨损性能造成影响。20 kW喷涂功率制备涂层的室温摩擦因数、磨损率及磨痕深度均达最佳值,分别为(0.70±0.02)、(9.22±0.01)×10^(-5) mm^(3)/(N·m)及(130±10)μm。室温环境下,磨粒磨损、疲劳磨损及塑性变形为涂层的主要磨损机制。20 kW功率制备涂层的摩擦因数、磨损率、磨痕深度等均随摩擦环境温度的升高先增加而后降低,经600℃摩擦试验后分别低至(0.58±0.01)、(6.14±0.01)×10^(-5) mm^(3)/(N·m)及(104±8)μm;涂层磨损表面的氧化程度随环境温度的升高而加剧,经600℃摩擦试验后氧含量高达31.62%(质量分数)。当摩擦环境温度≥400℃时,涂层以氧化磨损为主,以磨粒磨损、粘着磨损和疲劳磨损为辅。结论 由于磨损表面形成连续氧化膜的保护和固体润滑作用,高熵合金涂层在高温环境中的耐磨性明显提高,可广泛应用于高温及富氧环境中。

基于响应曲面法优化大气等离子喷涂Y_(2)O_(3)涂层工艺

以自制的高纯Y_(2)O_(3)粉为原料,借助大气等离子喷涂工艺在A6061铝合金表面制备Y_(2)O_(3)涂层,基于响应曲面法构筑了相应的响应曲面图,分析了喷涂电压(60~80 V)、喷涂电流(500~600 A)和喷涂距离(100~120 mm)的交互作用对涂层硬度和孔隙率的影响,优化了等离子喷涂工艺。结果表明:基于响应曲面法建立了涂层显微硬度和孔隙率的二次数学模型;模型预测Y_(2)O_(3)涂层的优化工艺参数为喷涂电压78 V、喷涂电流500 A、喷涂距离120 mm,涂层的显微硬度和孔隙率分别为633.28 HV和3.22%,与试验值的相对误差分别为1.92%和1.26%,验证了模型的准确性。优化工艺下制备的涂层表面粗糙度为5.733μm,结合强度为25.6 MPa。

Application of pre-alloyed powders for diamond tools by ultrahigh pressure water atomization

Copper, iron and cobalt based pre-alloyed powders for diamond tools were prepared by ultrahigh pressure water atomization（UPWA） process. Pre-alloyed powders prepared by different processes including UPWA, conventional water atomization （CWA） and elemental metal mechanical mixing （EMMM） were sintered to segments and then compared in mechanical properties, holding force between matrix and diamond, fracture morphology of blank and sintering diamond section containing matrix. The results showed that the pre-alloyed powder prepared by UPWA exhibits the best mechanical properties including the relative density, the hardness and the bending strength of matrix sinteredsegment. Sintered segments fractography of UPWA pre-alloyed powder indicatesmechanical mosaic strength and chemical bonding force between the pre-alloyed powder and the diamond, leading to the great increase in the holding force between matrix and diamond. The mechanical performance andthe service life of diamond tools were greatly improved by UPWA pre-alloyed powders.