工模具的表面处理的研究

要提高工模具的使用寿命,工件的表面处理是一个重要的途径。本文分为二部分:第一部分是利用硼砂盐浴渗金属(渗钒、渗铬)的方法进行表面处理,并研究了渗层的组织和性能;第二部分是利用固渗金属(铬铝共渗、渗铝,渗硅)的方法进行表面处理,并研究了渗层的组织和性能。     

辉光渗钽层的制备与烧蚀性能

为了研究渗钽层对合金表面烧蚀性能的影响,利用双层辉光等离子渗金属的方法,在34CrNi3Mo钢表面制备了渗钽层,研究了渗钽层的表面形貌、相结构、元素分布、硬度以及渗层与基体结合力的变化情况,并对其烧蚀性能和耐蚀性能进行试验研究.结果表明:渗钽层主要由体心立方α相钽组成,沉积层深度约为10μm,扩散层深度约5μm;渗钽层表面硬度约500HV_(0.2),与基体的结合力约65N;在相同的工况下,渗钽层的耐烧蚀性能优于基体,并能够阻止C、N与基体形成脆化层;随着脉冲烧蚀次数增加,烧蚀面积增大,但烧蚀深度均较浅;在高功率脉冲烧蚀工况下,渗钽层可以减轻金属的熔融和气化,从而提高了基体的耐烧蚀性能.     

表面活性剂对水湿砂岩的渗吸规律及其对采收率的影响

利用国产露头砂岩岩心,研究水湿条件下盐水、非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和阳离子表面活性剂溶液的自发渗吸规律及其对采收率的影响,对比盐水渗吸、表面活性剂溶液渗吸和先盐水渗吸后表面活性剂溶液的渗吸情况.结果表明:在岩心渗透率范围内,各种溶液渗吸的最终采收率为盐水(0.32～0.50)w_(OOIP)(w_(OOIP)为原始含油量),非离子表面活性剂溶液(0.38～0.50)w_(OOIP),阴离子表面活性剂溶液(0.44～0.55)w_(OOIP),阳离子表面活性剂溶液(0.38～0.44)w_(OOIP);同一类型的非离子表面活性剂在具有特定结构时渗吸效果才达到最好,阴离子表面活性剂的渗吸效果一般好于其他类型表面活性剂;盐水渗吸后再进行表面活性剂渗吸,可提高采收率(0.02～0.04)w_(OOIP).     

金属模具表面稀土催化共晶渗硼组织及其性能

为了提高模具表面的磨损性能,采用稀土催化共晶渗硼工艺对45钢模具表面进行了处理,研究了不同稀土加入量对共晶渗硼层组织、渗硼层厚度、硬度梯度及其磨损性能的影响规律,分析了稀土活化催渗机理和材料磨损机制。结果表明:共晶渗硼层组织为硼化物与γ铁的混合物;稀土加入量为9%时共晶渗硼效果最佳,渗硼层厚度比传统固体渗硼层增加近1倍,渗硼层硬度显著提高且硬度梯度减小;稀土元素具有活化催渗硼原子、促进硬质相形成以及细化晶粒、强化晶界的作用;经稀土催化渗硼的试验材料两体磨损性能比传统固体渗硼材料提高约18%,且耐磨行程提高近12倍;试验材料磨损失效主要以显微切削为主;渗硼层厚度增大、硬度提高、硬度梯度减小是稀土催化共晶渗硼材料磨损性能得以提高的主要原因。     

用表面裂纹法研究表面强化层的疲劳裂纹扩展抗力

本文采用表面裂纹法研究了碳氮共渗、氮化及滚压强化层的疲劳裂纹扩展抗力。与常规的紧凑拉伸试验法相比，前者能灵敏地反映出表面强化层组织及性能的影响，后者却难于实现。试验证实碳氮共渗层中由于残留奥氏体应变诱发马氏体，导致疲劳裂纹扩展抗力提高；滚压强化及渗氮均能提高表面压应力，也使疲劳裂纹扩展抗力明显提高。     

气体碳氮硼三元共渗强化机理的探讨

本文对经750℃～850℃温度范围内碳氮硼三元共渗后的20钢试样进行了渗层相结构与性能分析。力学性能试验证明三元共渗的渗层具有比渗碳和碳氮共渗更优越的硬度和耐磨性。三元共渗渗层强化机理主要是马氏体固溶强化和高弥散度的第二相强化。x射线和电镜分析证明高弥散的第二相粒子中除有ε相(Fe_2N—Fe_3N)外,还有Fe_2B相。     

电压对低碳钢表面液相等离子体电解碳氮共渗层的摩擦学性能影响

为了提高低碳钢的耐磨性,成功地采用等离子体电解碳氮共渗技术在不同电压下对低碳钢进行表面处理。使用往复式摩擦磨损测试仪分析改性表面的摩擦磨损性能;扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM)和能谱仪(energy dispersive spectroscopy, EDS)分析渗透层的表面、截面形态和组成;使用3D共聚焦显微镜分析渗透层的磨痕;使用X射线衍射(X-ray diffraction, XRD)研究渗透层的相组成。结果表明,共渗层的厚度和显微硬度均随着施加电压的增加呈现先升高后降低的趋势,在电压为350 V时,共渗层厚度最厚,硬度最大,分别为130.24μm和846.7 HV,此时共渗层的摩擦系数最小,约为0.65,磨痕轮廓深度仅为14.79μm。液相等离子体电解渗技术在共渗层形成的铁碳化合物和铁氮化合物是其耐磨的主要原因。     

铜合金上渗硅层的耐磨耐蚀性

介绍了铜合金在渗剂粉末中高效渗硅,获得无孔的渗硅层。对渗硅层的组织、零件的表面形状和保温时间对渗硅层厚度的影响、摩擦学行为、腐蚀电位等进行了测定,并进行了初步的探讨,说明铜合金上的渗硅层在硫酸介质中具有耐蚀、耐磨(耐磨性提高3倍以上)、减摩等良好性能。     

钛金属固体法渗硼新技术

对传统固体粉末法渗硼工艺进行改进,用B4C和无水Na2B4O7代替非晶态硼作为供硼剂,制备出以TiB2为主要成分的表面渗层,并研究了原料成分和反应条件对渗层相结构及厚度的影响.研究结果表明:渗硼剂配料中Na2B4O7和B4C的质量分数比对渗层有很大影响,当w(Na2B4O7)∶w(B4C)=2∶6时,渗层厚度和表面清洁程度等综合性能最优;填充剂Al2O3能导致TiB2渗层脱落,且脱落程度随Al2O3含量的增加而加重;渗层厚度随处理时间的平方根呈线性增加;渗硼层厚度与试验温度的关系为d=aT2 bT c.     

20CrMnTi真空脉冲感应渗碳及耐磨性研究

利用真空脉冲渗碳技术和真空感应渗碳技术对20CrMnTi钢进行表面强化,通过X射线衍射、扫描电镜、显微硬度测试等技术手段,探究不同压力下,2种工艺对表面渗层微观组织结构、硬度梯度以及耐磨性的影响规律。结果表明:相同渗碳压力下,真空感应渗碳表面硬度高于对应的真空脉冲渗碳工艺的表面硬度值,渗层厚度、耐磨性能也都优于对应的真空脉冲渗碳工艺,当渗碳压力为-70kPa时,真空脉冲渗碳工艺的磨损速率达到8. 34×10~(-7)cm~3/min·N,真空感应渗碳的磨损速率为6. 27×10~(-7)cm~3/min·N,摩擦性能最好。     

热作模具钢氮化技术的发展及分析

分析了热作模具钢常用的几种氮化工艺的特点,指出真空氮化是热作模具钢表面热处理技术的发展方向.     

基于Windows98磁粒光整加工CNC系统的开发研究

磁粒研磨是复杂模具高精度光整加工最具潜力的方法之一.为解决模具型腔表面高精度光整加工的难题,将磁粒光整加工与数控技术结合起来,以开放式CNC体系为指导思想,在Windows98下开发适合磁粒光整加工的三坐标CNC系统.采用了VXD技术进行Windows98下的实时中断操作.用所开发的CNC系统进行试验研究,结果表明磁粒光整加工能大大降低模具表面粗糙度.该结论对模具高精度光整加工自动化的研究具有重要意义.     

浅谈高能量密度能源表面强化技术在模具制造行业的应用

综合介绍了模具制造行业中高能量密度能源表面强化技术,并对其性能指标作了较详细的阐述,合理运用该技术是提高模具加工质量和使用寿命的重要途径之一,具有显著的经济效益.     

整体式弹性钢模板在港口施工中的应用

整体弹性钢模板具有整体刚度好，混凝土浇筑成型后表面平整、可重复使用等优点，在工业与民用建筑中广泛使用．引用整体弹性钢模板浇筑工艺用于港口建设，可解决电缆沟施工中存在的外观质量问题．漳州港4#，5#泊位水工工程电缆沟施工采用新工艺进行技术革新获得了阶段性成果，可以说是整体弹性钢模板工艺的成功尝试．     

采用模压技术的聚合物矩形光栅制作

在适当的压力条件下,通过控制压制的温度,制作出性能优良的PC(Polycarbonate)聚合物矩形光栅,光栅压制模板为采用感应耦合等离子体(ICP)技术刻蚀的熔融石英矩形光栅模板.对聚合物光栅的衍射观察和测量,证明用模压技术制作的PC聚合物矩形光栅具有很好的衍射效率和表面质量.     

石膏型熔模铸造工艺研究

介绍了石膏原材料的组成和性能,阐述了石膏型熔模铸造的工艺过程。应用此法生产整体,复杂的铝合金精密铸件,能够获得良好的技术经济效益。     

消失模铸造AZ91镁合金材料特性

对消失模铸造AZ91镁合金的表面成分进行了测定和分析,研究表明,在消失模铸造镁合金表面形成了复杂的MgO-Al2O3-SiO2-无定型C粒子等组成的薄膜.由于该薄膜的存在,铸件的耐腐蚀能力与普通重力铸造或其他铸造方法得到的镁合金铸件相比有较大提高.同时对消失模铸造镁合金的力学性能的变化进行了研究,发现消失模铸造条件下的AZ91镁合金拉伸性能比金属型、石墨型铸造的低,比树脂砂型的略高.并通过进行热处理强化,消失模铸造镁合金的抗拉强度、硬度和延伸率大大提高,其中高温时效对于提高合金的屈服强度、抗拉强度及加工硬化率非常有效.     

精密电铸铜工艺的研究

电铸是一种在芯模上电沉积金属,然后使两者分离,来制取零件的工艺。电铸具有很高的复制精度和重复精度,适合制造具有复杂形状,精细型貌等特征的金属零件。电铸工艺很大程度上决定了铸层的组织结构和物理特性。文章分析了电流和添加剂对电铸层表面形貌的影响,铸液中添加剂对基质金属铜的晶粒的明显细化作用。     

热型连铸工艺参数对铸锭表面质量的影响

热型连铸是一项近净成型（ｎｅａｒｎｅｔｓｈａｐｅ）技术,它将定向凝固技术和连铸技术相结合,用于生产表面呈镜面的无限长的线材．本研究利用自制的水平热型连铸设备,制备了表面呈镜面的纯铝线材,试验了各工艺参数（震动、坩埚内液面高度、铸型表面条件、铸型出口温度、连铸速度、冷却条件）对连铸线材表面质量的影响,分析后提出了优化工艺参数的范围．     

铜单晶铸过程中固液界面位置和形状的数值分析

为了准确地控制工艺参数,获得表面光洁、高质量的连铸铜单晶,采用数值分析方法研究铜单晶连铸时固液界面的位置和形状.发现铸型温度(TM)、连铸速度(v)、冷却位置(L)和熔体温度(TL)影响固液界面的位置和形状,并且铜单晶连铸时固液界面向熔体呈凸出形状.当固液界面位于铸型内距出口端2～3mm时,可获得表面光洁、晶体取向度小于10°的连铸铜单晶.为了获得高质量的单晶,固-液界面面必须平滑,甚至是平界面.计算结果与实验结果吻合很好,可用数值分析方法确定连铸铜单晶的工艺参数,为铜单晶连铸提供理论依据.