送粉激光熔覆WC陶瓷层的高温组织与性能

实验研究了Co基自熔合金、Ni基自熔合金 WC和Co基自熔合金 WC激光熔覆层在不同温度下的显微组织和各种化合物的硬度。结果表明,三种材料在相同激光熔覆工艺参数下获得的熔覆层的高温显微组织、性能存在很大的差异,Ni基自熔合金 WC在700℃时,硬度开始显著降低且显微组织发生很大变化,而Co基自熔合金和Co基自熔合金 WC在700℃时才开始发生变化且变化幅度较小。同时证明,WC在加热过程中硬度没有显著降低。实验结果对获得具有抗高温粘着磨损的激光熔覆层有重要的理论和实际意义。     

Mo对650℃高温钛合金组织和性能的影响

研究了Mo对650℃高温钛合金组织和性能的影响。研究表明：Mo可以细化钛合金的显微组织,且能在较小幅度降低其室温塑性的前提下,显著提高其室温强度;Mo对钛合金650℃高温强度和塑性影响不显著;合金的高温持久性能和蠕变性能具有强烈的组织和温度敏感性,初生α相含量和温度对钛合金高温持久性能和蠕变性能的影响远大于Mo;在较高温度下（初生α相体积分数约为15%）,Mo的质量分数为0.6%时,对钛合金热稳定性能有很好的改善作用。     

回火热处理对GCr15轴承钢显微组织和力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电子显微镜以及硬度检测和冲击试验等方法研究了回火温度对GCr15轴承钢显微组织和力学性能的影响.结果表明:在200～300℃范围内,GCr15钢的洛氏硬度略有升高;在300～450℃范围内,硬度随回火温度的升高而降低,但冲击韧性随之提高.450℃×1 h回火处理后,GCr15钢表现出良好的强韧性,其...     

预热温度对激光熔覆Co基合金数值模拟的影响

观察并研究了Co基合金熔覆过程的温度场和应力场的规律,建立了激光熔覆预置Co基合金粉末过程的三维模型,考虑温度变化对热物理参数的影响以及表面对流换热和辐射散热等影响因素,使用SYSWELD软件分析了激光熔覆过程中的温度场和应力场,并进行了实验验证.结果表明:温度场等温线呈椭圆形,熔池最高温度区域滞后于光斑中心,扫描速度为4 mm/s的激光熔覆过程获得了良好的冶金结合;基体预热温度从20℃增加到300℃,t8/5从0.5s增加到1.5s,熔池的瞬时冷却速度分别减小至0.88倍和0.64倍,工件的残余应力和变形均明显减小,这说明对基体适当预热能有效降低熔覆层的开裂倾向.模拟结果为激光熔覆过程的优化提供了理论依据.     

抽油机光杆激光熔覆表面耐磨损性能研究

以抽油机光杆常用20CrMo钢为基体材料,选择Co基、Ni基和Fe基合金粉末为熔覆材料,使用HGL 9450-000型5 kW横流CO2激光器,采用同步送粉方式进行激光熔覆加工,获得了组织致密无宏观缺陷的激光熔覆层.利用硬度计和MPX-2000型盘销式摩擦磨损试验机对20CrMo钢及三种自熔合金涂层试样进行耐磨损性能研究.     

Ti—TiC激光熔覆层的形成及其表征

为分析激光熔覆法制备TiC／Ti复合材料显微形貌的成因,对功率密度为21．2kW／cm^2、扫描速度15mm／s的CO2激光作用下的Ti-6A1—4V合金表面进行了Ti＋TiC激光熔覆实验,并对其熔覆层温度波动进行了分析。采用XRD、SEM对Ti-4-TiC熔覆层进行表征,并测定熔覆层的显微维氏硬度。分析表明：用激光熔覆制备TiC／Ti复合材料时,熔覆层在数毫秒内熔化,并以约10^4℃／s速率初始冷却。熔覆层的维氏硬度高达10．8GPa,Ti填充杂乱的TiC枝晶间。熔覆层与基体具有良好的冶金结合,且热影响区厚度与经验计算值相近。     

GCr15钢低温离子渗硫层的减磨性能

采用光学显微镜、扫描电子显微镜和UMT摩擦磨损试验机等设备对不同表面处理的GCr15钢的摩擦磨损性能进行了研究和分析。结果表明：相比碳氮共渗处理的GCr15钢,碳氮共渗+低温渗硫处理后的GCr15钢表面形成了以FeS为主的渗硫层,摩擦因数和体积磨损率较未处理试样有明显降低,可显著提高轴承材料表面的抗擦伤、抗咬合的能力,从而延长轴承零部件的使用寿命。通过摩擦磨损表面形貌分析,磨损机制为磨粒磨损和黏着磨损。     

高铝浇注料高温耐磨性影响因素的研究

利用新研制的高温耐磨实验设备,以高铝浇注料为原料,研究了水泥加入量(3%、6%、9%)、热处理温度(600、1 000、1 200 ℃)和临界粒度(5、8、15 mm)对材料高温耐磨性的影响.结果表明,随着水泥含量的增加,试样的磨损体积在常温和1 000 ℃下逐渐减小,1 200 ℃时略有增大.采用ρ-Al2O3微粉代替铝酸钙水泥作结合剂,两者的耐磨性在各试验温度下差别不大. 试样经不同温度热处理后,其磨损量随着试验温度的变化趋势是相似的,即磨损量随着试验温度的升高而降低;经600、1 000 ℃处理后的试样,各试验温度下其磨损量均较小,但经1 200 ℃处理后的试样,其磨损量稍大一些.温度为1 000 ℃时,浇注料的磨损量随着临界粒度的增大而降低;1 200 ℃时,浇注料磨损量随着临界粒度的增大变化不大.     

GCr 15轴承钢的超塑性

本文对供应状态的GCr 15轴承钢实现超塑性的工艺作了比较全面的探索。其中就热处理的工艺对细化晶粒的作用;晶粒度、变形温度和速度对超塑性拉伸时延伸率的影响作了系统的试验。试验结果表明,重复二次油淬处理的实用价值最大,它的延伸率已大于500%。金属和合金的超塑性变形温度和速度,在一定范围内是相互影响的。因此GCr 15轴承铜在680～730℃之间和应变速率在1.2×10~(-2)～2×10~(-3)分~(-1)范围内都有较大延伸率的超塑性,其最小延伸率均大于400%,这就为它的采用超塑性成形创造了良好的条件。它在680℃ε=1.2×10~(-2)分~(-1)时最大的应变速率敏感性指数m=0.4。     

23-8N气门钢的高温摩擦磨损特性

研究了23-8N气门钢采用完全时效和固溶+时效热处理后的高温摩擦磨损性能,并对其金相组织、物相组成等进行了分析.结果表明:随着温度的升高,两种不同热处理试样的摩擦系数和磨损体积均呈现出先减小后增大的趋势;常温下,完全时效处理试样耐磨性较好,试样表面出现了犁沟和片状磨屑,表现为磨粒磨损和黏着磨损;而高温时,由于固溶时效处理试样的表面氧化膜更厚,其耐磨损性能更好;在400℃时,两种试样表面被致密的氧化膜覆盖,所以其磨损量最小,该温度下试样的磨损形式以轻微的氧化磨损为主;在500~650℃时,随着温度的升高,试样的磨损量逐渐增加,磨损机制也发生转变,由轻微氧化磨损转变为严重磨粒磨损、黏着磨损和氧化膜的疲劳剥落.     

热处理对激光选区熔化镍钛合金性能的影响

采用X射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)、维氏显微硬度计和万能力学试验机等,分析了热处理温度对激光选区熔化(SLM)成形镍钛(NiTi)形状记忆合金的物相、相变温度、显微硬度和力学性能的影响．研究表明：随着热处理温度升高,激光选区熔化成形NiTi合金的相变温度先升高(奥氏体转变峰值温度为43.84℃,马氏体转变峰值温度为37℃)后降低(奥氏体转变峰值温度为1.55℃,马氏体转变峰值温度为-27.18℃);当热处理温度为300～500℃时,NiTi合金中产生马氏体组织和Ni₄Ti₃析出相,该析出相强化了NiTi合金基体;当热处理温度为300℃时,NiTi合金的硬度(HV)、拉伸强度分别为251.7和796 MPa,与激光选区熔化成形的NiTi合金相比分别提升了27.84%和31.35%．上述结果表明采用适当的热处理可以调控NiTi合金相变温度,提升其机械性能．     

等温淬火处理对铸造GCr15钢机械性能的研究

利用废旧GCr15钢材进行熔炼,直接用砂型浇铸得到成形铸件,研究了经等温淬火工艺对铸造GCr15钢机械性能的影响.结果表明等温淬火处理可以较大幅度提高铸造GCr15钢的抗拉强度及冲击韧性.在240~300℃温度下等温淬火,硬度可以保持在HRC50以上,冲击韧性在12J/cm2到24 J/cm2之间.     

WC的质量分数对喷熔层耐磨性能的影响

在自熔性合金粉末Ni60中机械混合不同质量分数的WC进行火焰喷熔,通过喷熔工艺性能试验、喷熔层宏观硬度测试、喷熔层低应力磨粒磨损试验、喷熔层冲击磨粒磨损试验和显微组织分析,研究了w(WC)对喷焊层耐磨性能的影响。试验证明:随着合金粉中w(WC)的增大,喷焊工艺性能变差,但当w(WC)低于50%时,WC的加入对喷焊工艺性能影响不很明显,喷熔层硬度变化不大,喷熔层低应力磨粒磨损性能随w(WC)的增大而提高;当w(WC)大于50%时,WC的加入使喷熔工艺性能变得极差,喷熔层的硬度和耐低应力磨粒磨损性能降低。由于WC硬而脆的性能和在喷熔层显微组织中起分割基体的作用,喷熔层耐冲击磨粒磨损性能随w(WC)的增大而降低。     

高铁用GCr15轴承钢的热处理工艺研究进展

轴箱轴承作为高速列车的关键部件,其性能及可靠性越来越受重视.高碳铬轴承钢是应用最广泛的铁路轴承使用材料.介绍了代表钢种GCr15钢的常规热处理工艺及疲劳失效,论述了热处理新技术,包括贝氏体等温淬火、TD渗金属技术、高能束表面热处理等.新技术的运用进一步提高GCr15钢轴承性能,对相关技术产业的发展具有推动作用.     

牵伸和热处理对聚丙烯熔喷非织造材料结构和力学性能的影响

熔喷非织造工艺是将熔融的热塑性树脂直接制成超细纤维非织造材料的一步法生产工艺,然而,熔喷非织造材料较差的力学性能限制了其在某些领域的应用.通过自制的热处理设备,在一定牵伸条件下对熔喷试样进行不同温度的热处理,并对其结构和力学性能变化进行了分析.结果表明:经牵伸和热处理后,试样纵向断裂伸长率不断下降,强力不断提高,130℃热处理后的效果最优,纵向强力提高了45.2%;横向强力在热处理后下降,断裂伸长率随温度升高先增大后减小,在80℃时达到最大.因此,经过牵伸和热处理的熔喷非织造材料可适用于对材料纵向强力要求高的应用领域.     

用有机硼硅氧烷提高石墨制品耐氧化性的研究

由二苯基二氯硅烷和硼酸在溶剂中、Ｎ２气下进行脱盐酸缩合反应而生成的聚二苯基硼硅氧烷（ＰＢｐ）及其衍生物具有热失重开始温度高（４００℃）、耐氧化、可溶、可熔等特点，在非氧化性气氛中经热处理可转成碳化硅。用ＰＢｐ衍生物的溶液浸渍石墨制品，经热处理后，在８００℃空气中，保温６ｈ氧化损失率与同等条件下的未浸渍的石墨制品相比，小一倍多，大大提高了石墨制品的高温耐氧化性。     

火灾高温下木结构植筋连接的拉拔性能试验

为了研究木结构植筋连接在火灾高温下的受力性能,本文对10组44个胶合木植筋试件分别开展了室温和高温下的拉拔试验研究,深入分析了胶黏剂种类和植筋杆-胶层界面温度对植筋承载力的影响,研究了试验现象、植筋承载力和滑移性能。试验结果表明:在室温下,传统环氧植筋胶与改性环氧植筋胶的受力性能相差不大;随着植筋杆-胶层界面温度的升高,改性环氧植筋胶的优势越发明显,对于传统环氧植筋胶试件,当植筋杆-胶层界面温度在50℃时拉拔承载力下降了约50%,植筋杆-胶层界面温度超过80℃时拉拔承载力只有室温时的15.4%,而对于本文提出的改性环氧植筋胶,当植筋试件的植筋杆-胶层界面温度在100℃以内时,仍能保持室温极限荷载50%的承载力;在室温时改性环氧植筋胶植筋节点的初始刚度略大,但在高温下改性环氧植筋胶植筋连接的初始刚度显著提高;此外,改性环氧植筋胶试件相对于传统环氧植筋胶试件,其在高温情形下的植筋杆滑移也显著减小。     

采用激光熔覆方法校轴的试验研究

为了研究激光熔覆工艺应用于校轴的可行性,以及不同工艺条件下校轴的效果,设计了激光熔覆校轴试验.采用CO2激光器对试验轴进行激光熔覆,利用百分表测量轴的跳动值,用以衡量轴的弯曲量.试验首先在相同熔覆长度和深度下,改变熔覆中心角,其次在相同熔覆面积下,改变熔覆深度,进行激光熔覆.基于试验结论,并结合实际情况,用工程实例进行验证.试验结果表明,在激光熔覆校轴中,轴发生了朝向激光束的弯曲;熔覆层所对中心角小于90°时,轴弯曲量与熔覆面积成正比关系,熔覆层所对中心角大于90°时,轴弯曲量变化不明显;在熔覆面积一定的情况下,轴弯曲量与熔覆层数成正比例关系.工程案例取得良好的预期效果.     

高铝铜合金粉末激光熔覆层的摩擦磨损性能

采用激光熔覆技术在A3钢基体上用高铝铜合金粉末制备熔覆层.利用电子探针、X射线衍射、扫描电镜、UMT摩擦试验机研究该熔覆层的组织和摩擦磨损性能.结果表明,该熔覆层主要组成相为β′+α+K,熔覆层组织均匀致密,其中硬质K相弥散分布于熔覆层组织中,显著提高了熔覆层的摩擦磨损性能;在边界润滑条件下,熔覆层有良好的耐摩擦磨损性能,其主要磨损形式是:磨粒磨损,粘着磨损和疲劳磨损,且高频摩擦条件下的耐摩擦磨损性能要优于低频摩擦条件下的耐摩擦磨损性能.     

温度对40Cr钢温挤压成形的摩擦--磨损性能影响

采用温挤压技术对40Cr钢进行成形试验,考察了不同温度下温挤压试样的摩擦-磨损行为.通过扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪分析了40Cr钢磨损后表面形貌、化学元素分布和物相组成,讨论了40Cr钢温挤压的磨损机理.结果表明,在挤压温度为550℃时试样晶粒尺寸细小,残余奥氏体含量较高,硬度最高,其磨损性能为最佳;而当温度为650℃和750℃时,晶粒尺寸较粗大,残余奥氏体含量降低.在5N载荷作用下,挤压温度为550℃时,摩擦因数为0.7667;当挤压温度达到650℃,摩擦因数为0.8587,提高了12.01%,磨损性能降低;750℃时,摩擦因数为0.8764,相比550℃提高了14.31%,磨损性能进一步变差;在550、650和750℃时,磨损形式主要为磨粒磨损.