钢/铁双金属复合材料的离心铸造工艺及界面控制

利用复合离心铸造工艺制备了碳钢／高铬铸铁双金属复合材料钻井泵缸套，确定了复合离心铸造的工艺参数，设计了阶梯升温的热处理工艺，并对内套材料的组织和性能进行了测试．研究表明：所设计的17CrMoCu高铬铸铁内套材料的耐磨性明显优于原工艺所用的18Cr高铬铸铁；选择合理的参数（铸型转速、金属液浇注温度、2种金属液浇注时间间隔）以及加入防氧化剂，可使碳钢与17CrMoCu达到牢固的冶金结合，且内、外套之间没有出现裂纹、气孔、夹杂等缺陷；采用阶梯升温的热处理工艺，可以避免双金属缸套在热处理时出现裂纹等缺陷．     

强磁场对高铬钢中碳化物低温回火析出的影响

借助透射电镜、维氏硬度仪及计算机模拟,研究了外加强磁场对高铬钢中碳化物低温回火析出的影响。结果表明,试验钢分别在无磁场及外加磁场强度为12T的条件下于200℃回火60min时均有M3C型碳化物析出;在外加磁场作用下,试验钢中析出的M3C型碳化物数密度相比无外加磁场作用时的相应值显著增加,但试验钢显微硬度未发生明显改变。     

Al涂层/AZ91镁合金复合铸造界面的研究

对型芯预喷涂一层Al涂层,将AZ91镁合金液浇注到铸型中实现基体和涂层的结合,对凝固后的结合界面组织和相组成进行分析。结果表明,AZ91镁合金液和Al涂层表面的氧化物发生反应,实现了界面间的润湿,形成冶金结合界面。该界面包含3个扩散层:镁合金基体一侧为(Al₁₂Mg₁₇+δ_Mg)共晶组织;中间层为Al₁₂Mg₁₇金属间化合物;Al涂层一侧为Al₃Mg₂金属间化合物,并弥散分布着一些氧化物。试验结果证明,通过复合铸造的方法可以实现Al涂层和镁合金基体的冶金结合。     

电磁场对Al-Mg/Al-Si复合界面析出相的影响

为了给液固相复合界面控制提供理论支持,研究了在电磁离心铸造复合轧辊中电磁场对液固相双金属复合界面的影响.采用离心铸造法制备Al-Mg/Al-Si双金属复合管,在液固相复合过程中施加电磁场,并利用扫描式电子显微镜、 X射线衍射、电子探针微区分析的方法分析复合界面.结果表明:与未施加磁场时相比,施加磁场后界面区域内的物相组成没有发生变化,但是界面内新析出的初生Mg2Si相尺寸显著减小,边角钝化,并且在径向上共晶Mg2Si相与初生Mg2Si相的分布更加趋于均匀.     

离心铸造高铅锡青铜合金摩擦磨损性能研究

采用离心铸造方法制备了高铅锡青铜(ZCu Pb22Sn1.5)合金,研究了载荷和摩擦速度对其摩擦磨损性能的影响及摩擦磨损机理.研究发现:在0.05 m/s摩擦速度下,随着载荷的增加,高铅锡青铜合金摩擦系数减小,磨损率增加,当载荷增加到120 N后,摩擦系数趋于稳定;在100 N载荷下,随着摩擦速度的增加,摩擦系数逐渐减小,磨损率增加,摩擦速度增加到0.10 m/s以后,摩擦系数迅速减小,到0.20 m/s以后摩擦系数趋于稳定;当继续增加载荷和摩擦速度时,由于铅润滑膜的破坏而增加了磨损率.在摩擦磨损过程中容易在摩擦表面形成软质铅润滑膜从而起到耐磨作用.     

PbS对高铅锡青铜合金离心铸造微观组织的影响

采用离心铸造方法制备了高铅锡青铜合金,研究了Pb S对高铅锡青铜合金离心铸造微观组织及硬度的影响.研究结果表明,未加Pb S时铅偏析严重,铅呈块状及条带状集中分布;加入Pb S后,形成Cu2S化合物均匀分布在晶界上成为结晶核心,Cu2S不断增加连络成网络状,阻碍铅的偏析;随着Pb S质量分数的增加,铅偏析程度减小,晶粒逐渐细化,硬度增加;加入3.0%Pb S时,铅偏析程度最小,铅分布均匀,晶粒得到细化.     

超高碳钢与球铁引入过渡层复合的显微组织研究

对离心铸造超高碳钢与球墨铸铁复合轧辊引入过渡层复合的显微组织和复合机理研究表明:在超高碳钢工作层与中间层之间存在一个通过液态扩散而形成的扩散层,中间层与芯部球铁之间为良好的冶金结合,扩散层组织由珠光体和大量较细小的碳化物组成,而且扩散层具有良好的力学性能·控制好由中间层形成的扩散层是实现超高碳钢与球铁良好结合的关键·     

可控减速法设计离心风机两元叶片的研究

提出采用可控减速法设计离心风机两元叶片,即通过三维黏性流场计算,采用正交试验设计方法,以确定流道内平均速度的减速规律和叶片型线.在满足原有的气动设计点参数和不改变风机轮盖和轮盘几何尺寸的前提下,对某高效离心风机叶片型线进行了重新设计.整机全工况数值计算表明,优化后的风机效率在绝大部分工况范围内都明显提高,压力在设计和小流量工况时也比原风机高,而且大大避免了原风机的过载导致烧毁电机的问题.设计工况详细的流场分析表明,优化设计风机的叶轮流道内静压分布更加均匀,消除了分离损失,说明该方法是风机叶片优化设计的可靠和快速方法.     

计及界面层的单向纤维复合材料力学特性研究

本文计及界面层对单向纤维复合材料力学特性的影响,改进了朱颐龄提出的细观回字模型,提出新的单向纤维复合材料ET、GLT估算公式.将本文估算公式结果与现有常用估算公式及国内外已发表的玻璃/环氧、碳/环氧、硼/环氧复合材料的ET、GLT试验结果进行比较,表明:本文给出的估算公式对单向纤维复合材料力学特性估算值与试验结果吻合度更高.     

高性能铜铝复合排的制备及界面研究

采用固-液法浇注和铸轧工艺制备铝/铜复合材料.研究不同工艺对铜/铝复合排界面结合强度的影响,并对铜/铝复合排界面结构和复合机理进行分析.结果表明:当进行300°C×1h热处理时,所得复合排的结合强度最高,多次热循环后复合排界面结合强度有所增加.电子探针能谱扫描分析(EDS)和X射线衍射分析(XRD)表明铜/铝复合界面上生成金属间化合物Al2Cu,Al4Cu9和AlCu相,从而使得界面层硬度增大.采用该方法制备的铜/铝复合排,整体拉伸强度达98MPa,电阻率为0.021 6×10-6Ω.m.     

高铬铸铁中的碳化物研究

本文介绍了在铸态、预处理工艺以及预处理淬火工艺中锰钼高铬铸铁的组织和碳化物的形态；就预处理淬火工艺下二次碳化物的结构和成分进行了透射电镜分析；结果表明：预处理淬火工艺下，存在铬的M7C3型二次碳化物并呈弥散分布；对高铬铸铁的耐磨性产生积极的影响。     

现代铬系抗磨白口铸铁的应用与发展

综述了国内外现代铬系白口铸铁的应用和发展状况 ,介绍了其强韧化的主要方法 ,作者还就目前铬系白口铸铁生产及控制方面的问题提出了看法     

固液混合铸造对高铬铸铁抗拉强度的影响

采用固液混合铸造制备了高铬铸铁并对其机械性能进行了研究,结果表明:高铬铸铁中的碳化物比普通铸造的细小,形貌圆整,分布均匀.同时通过改进固液混合铸造工艺,使试样的抗拉强度有了显著提高,由普通铸造的524 MPa提高到707 MPa.     

Research on Welding Test of Grey Cast Iron and Low-Carbon Steel

Grey cast iron‘s welding itself is a complex proble m.So proper welding materials must be selected,complex welding techniques such as preheating before weldingslow cooling after welding etc,should be taken. However the carbon component in low-carbon steel is comparatively low,the carbo n of welded joint will diffuse to the low-carbon steel when it is welded with gr ey cast iron,which will cause the component of carbon greatly increased at the low-carbon steel side in HAZ,high carbon martensite and cracks ...     

重熔时间对半固态过共晶高铬铸铁初生相的影响

为考察触变重熔时间对初生碳化物形貌的影响，对Cr17过共晶高铬铸铁半固态坯料在1270℃进行了部分重熔，重熔时间分别为5、15、25和30min，并借助Leica图像分析仪分别定量描述了碳化物形状因子及粒度因子的变化规律．研究表明：碳化物形貌的演化过程包括3个阶段，即熔断阶段、球化和细化阶段及合并长大阶段；碳化物演化过程是溶质原子扩散和相界面张力共同作用的结果，且分别在触变重熔初期和中后期占主导地位；在1270℃部分重熔15min，可获得理想的重熔组织．     

高铬铸铁半固态成形工艺的研究进展

高铬铸铁具有优良的耐磨性,是最重要的耐磨材料之一,广泛应用于机械、冶金、采矿及矿产品加工等行业。近年来,半固态成形技术被专家们称为21世纪最有发展前景的近净成形技术,低熔点合金半固态成型技术已经成功应用于商业领域,但在高熔点材料的半固态成形技术仍处于实验研究或半工业性试验阶段。主要综述了高铬铸铁的半固态成形工艺、半固态浆料制备方法及对其后续工作的展望。     

半固态过共晶高铬铸铁的冲击及磨损性能研究

通过倾斜冷却体法制备了组织中初生碳化物明显细化的半固态过共晶高铬铸铁,其冲击韧性值较常规过共晶高铬铸铁试样提高了大约1倍以上;以常规亚共晶高铬铸铁为标样进行三体磨料磨损试验,结果表明半固态过共晶高铬铸铁与常规过共晶高铬铸铁的相对耐磨性分别比亚共晶高铬铸铁提高了32%和49%.对半固态过共晶高铬铸铁试样的微观分析表明,组织中存在大量的缩松,这对于半固态高铬铸铁韧性、硬度及耐磨性的提高产生了不利的影响,减少或消除缩松对于进一步提高半固态过共晶高铬铸铁的性能具有重要意义.     

过共晶超高铬铸铁合金的组织与性能

研究了过共晶超高铬铸铁的组织和热处理工艺对其性能的影响,过共晶超高铬铸铁的铸态组织由初生碳化物M7C3 共晶(M7C3 M23C6) 马氏体 残余奥氏体组成,其中初生碳化物(M7C3)为六方形长秆状.在1050℃淬火的条件下,低温回火时,材料的硬度、冲击韧性的变化不大,回火温度提高到450℃后,材料的硬度显著升高,相应的冲击韧性下降;回火温度继续上升,材料的硬度下降,冲击韧性升高.     

淬火介质对高铬铸铁磨球性能的影响

研究了高铬铸铁磨球在不同介质淬火的冷却曲线、温度场、淬火裂纹、断面上硬度分布以及φ６０磨球的跌落冲击试验．结果表明空淬未能淬硬，水淬产生裂纹，油淬对小于φ１００的磨球不产生裂纹．采用有机淬火介质Ａ１得到良好的综合机械性能，无机介质Ｂ１经适当整调也能满足要求。     

稀土在高铬铸铁中的行为

加入高铬铸铁中的稀土主要存在于夹杂物中，使夹杂物的类型、性质、形状、数量、尺寸和分布都发生变化。微量稀土改善了晶界结合状态，进一步提高了高铬铸铁的性能，尤其提高了耐磨性及多冲剥落的抗力，过量加入稀土将严重恶化高铬铸铁各种性能。