非晶态Ni-W-P镀层退火晶化和激光晶化组织结构的演变

用XRD定量分析法并结合扫描电镜形貌观察,研究化学沉积高磷(13.3%)含量的Ni-W-P镀层在不同热处理条件下的晶化程度、晶粒尺寸及晶格应变等组织结构的演变规律。结果表明:高磷非晶态镀层在退火晶化过程中,Ni3P相的体积分数始终高于Ni相的,700℃时,两相的体积分数之差显著增大,镀层仍有残存的非晶相;在400~500℃之间形成的Ni3P的晶粒尺寸大于Ni的;温度为500~700℃时,Ni相的尺寸大于Ni3P的,但均未超过纳米级。镀层晶格应变表现为随退火温度的升高而降低,镀态时晶格应变最大。激光晶化处理的非晶态Ni-W-P镀层的显微结构特征介于400~500℃之间退火的镀层晶化特征。随扫描速度增加,不仅Ni3P晶粒尺寸增大,而且两相的尺寸差变大。     

化学沉积 Ni-Mo-P 和 Ni-P 镀层退火晶化组织及耐蚀性

目的研究化学沉积Ni-4.11%Mo-6.50%P和Ni-9.19%P合金镀层退火晶化转变特征,通过定量表征镀层的晶化程度、晶粒尺寸及结晶相的质量分数,建立显微组织与耐蚀性的关联。方法采用XRD衍射技术和Jade软件分析,定量表征镀层的晶化组织特征,由SEM/EDS测试确定镀层的成分及表面形貌,通过浸泡腐蚀实验及金相显微观察,对比两种镀层的耐蚀性。结果 Ni-Mo-P镀层在低于400℃退火时,只有Ni相结晶;在≥400℃退火时,发生Ni3P晶化反应,同时伴有Ni-Mo固溶体的形成,600℃时的晶化程度为88.13%。相比之下,Ni-P镀层中Ni3P相开始析出的温度降至300℃,600℃时的晶化程度达到91%。在相同温度进行热处理时,Ni-Mo-P镀层晶粒尺寸小于Ni-P镀层。在发生Ni3P晶化反应的温度下,两种镀层中Ni3P的晶粒尺寸总是大于Ni相。在0.5 mol/L的H2SO4中,对于Ni-Mo-P镀层,除300℃外,其他温度下的热处理均能显著改善其耐蚀性;而对于Ni-P镀层,镀态下具有最好的耐蚀性能。在10%的HCl溶液中,退火温度为600℃时,Ni-Mo-P镀层的耐点蚀性能更好;而Ni-P合金则相反,镀态及低温200℃退火后的耐点蚀性能最好。结论 Mo的共沉积提高了Ni-Mo-P镀层Ni3P的析出温度,降低了镀层的晶化程度及晶粒尺寸;与Ni-P镀层相比,高温退火的Ni-Mo-P镀层表现出了优异的耐点蚀性能,但耐硫酸均匀腐蚀的性能较差。     

高磷含量Ni-W-P镀层热处理晶粒尺寸及微应变的演变

用XRD定量分析法研究了两种成分的高磷Ni-W-P镀层在不同热处理条件下的晶化组织、晶粒尺寸及微应变的演变规律.结果表明:在400℃晶化时,尽管P含量有所差异,但镀层的晶化程度趋于一致,且在400～500℃之间形成的Ni3P晶粒尺寸大于Ni;加热温度超过500℃,则Ni的尺寸大于Ni3P.温度达到700℃时,仍有残存的非晶相,其P含量越高,Ni3P转变的体积分数越大于Ni的分数.用XRD方法实测得到的残余应力温度范围在400～700℃之间,残余应力随温度升高而降低的变化规律与通过XRD计算的晶格应变的变化规律一致.镀态时镀层的晶格应变最大,非晶态程度越高,晶格应变越大.     

化学镀Ni-Mo-P/Ni-P梯度合金镀层退火晶化及磨损机理

通过化学沉积法制备了Ni-Mo-P/Ni-P梯度合金镀层。采用XRD定量分析、SEM/EDS扫描电镜观察及光学干涉法,并通过显微硬度测试、摩擦磨损试验,研究了退火前后梯度合金的晶化组织特征、硬度、耐磨性及磨损机理。结果表明,从镀态到300℃退火后,梯度合金外层Ni-Mo-P仅发生Ni相晶化,内层Ni-P还伴有Ni3P析出。从400℃到800℃退火后,外层开始发生Ni3P晶化反应,同时Ni-Mo固溶体形成,800℃晶化程度约为97.13%,而内层完全晶化。无论内层还是外层,在Ni3P刚开始析出时,Ni相的晶粒尺寸总是小于Ni3P相。梯度合金400℃热处理后的显微硬度出现峰值,但相应的耐磨性最低;600℃热处理后表现出优异的耐磨性,这一性能特征可为在高温条件下工作、且要求保持高耐磨性的工件的工业应用提供潜在的可能性。梯度合金的磨损机制主要取决于外层磨屑中含有的Ni/Ni-Mo、Ni3P相尺寸大小对内层摩擦磨损过程的影响以及内层的组织状态。     

低温退火对电刷镀纳米晶Ni-Co合金镀层性能的影响

采用X射线衍射(XRD)、干滑动磨损、电化学分析等方法研究了低温退火(100～500℃)对电刷镀方法制备的纳米晶Ni-Co合金镀层的组织结构、耐磨性、耐蚀性的影响.结果表明:随着退火温度的升高,纳米晶Ni-44.16%Co合金镀层的晶粒尺寸逐渐增大,从原始晶粒尺寸12.7 nm长大到500℃时的微米晶尺寸.合金镀层的显微硬度随退火温度的升高而提高,300℃退火后达到最大值,以后随加热温度的升高而急剧降低.纳米晶Ni-44.16%Co合金镀层的耐磨性300℃退火后最好,500℃以后急剧下降,与镀层显微硬度的变化密切相关.浸泡试验与电化学分析均表明纳米晶Ni-44.16%Co合金镀层在300℃退火后的耐蚀性优于其他温度,300℃以上退火耐蚀性随温度升高而下降.     

化学沉积Ni-W-P/Ni-P镀层热处理晶化及性能比较

用化学沉积法制备了Ni-9.3P、Ni-4.9W-6P及Ni-4.9W-6P/Ni-9.3P（质量分数,%）双合金镀层,分别对其进行300、400、600 ℃的退火处理。借助XRD定量分析,对比分析了双镀层热处理晶化程度、各相质量分数及晶粒尺寸。通过镀层硬度测试、0.5 mol/L的H₂SO₄溶液浸泡腐蚀试验以及表面形貌观察,研究比较了镀层的硬度及耐蚀性。结果表明,Ni-P镀层在300 ℃退火处理1 h时出现Ni₃P相,而Ni-W-P单镀层及Ni-W-P/Ni-P双镀层均没有Ni₃P相的析出;直到400 ℃时,才开始发生Ni₃P相晶化反应。3种镀层的峰值硬度均出现在400 ℃退火温度下,随退火温度从400 ℃升高到600 ℃时,镀层硬度下降,双镀层硬度介于两单镀层之间。3种镀层最差的耐蚀性均出现在Ni₃P刚刚开始析出的温度,而较好的耐蚀性则出现在600 ℃较高的退火温度下。     

化学沉积Ni-P/Ni-W-P合金的热处理晶化及磨损行为

用XRD定量法分析了W的共沉积对Ni-P基合金镀层热处理晶化程度、晶粒尺寸的影响,通过镀层硬度测试、干摩擦条件下的磨损实验以及SEM形貌观察研究了镀层的磨损行为.结果表明:W的共沉积提高了镀态和热处理的Ni-W-P镀层的晶化程度,加速Ni相的晶化过程,提高了Ni3P相的晶化反应温度,并使Ni-W-P镀层硬度大于Ni-P镀层的硬度.非晶态Ni-9.27%P镀层晶化前后的磨损行为主要表现为粘着磨损;当P含量与其相同(相近)时,W的加入不改变Ni-5.13%W-9.32%P合金在镀态及低温热处理时的粘着磨损行为,但对高温(600 ℃以上)热处理镀层起主导作用的磨损形式为微切削磨损机制.     

热处理对Ni-P-金刚石化学复合镀层组织结构的影响

研究了热处理对Ni—P—D(金刚石)复合镀层的组织结构的影响。结果表明，复合镀层镀态时为非晶 微晶结构；镀层在300℃加热后开始晶化，晶化后形成晶相Ni和Ni3P，并以Ni3P相为主相；随着热处理温度升高，晶化相不断析出并长大，至500℃晶化基本完成。晶化过程中Ni相的相对含量逐渐增加，最后形成的镀层晶化组织以Ni相为主相。     

激光退火工艺对化学沉积Ni-Mo-P镀层组织及硬度的影响

目的研究两种激光退火工艺(线光斑无搭接扫描、圆光斑搭接扫描)对非晶态结构的Ni-4.6Mo-12.4P镀层晶化组织特征及硬度的影响。方法在Q235钢基体上化学沉积Ni-Mo-P镀层,然后用两种激光工艺对其进行热处理。通过XRD测试并结合Jade软件定量分析镀层晶化程度、结晶相质量分数及其晶粒尺寸,利用SEM/EDS确定镀层的成分及表面形貌,采用纳米压痕技术对镀层进行硬度测试,最后对两种激光工艺进行对比。结果 Ni-Mo-P镀层在线光斑扫描速度低于12 mm/s、圆光斑扫描速度低于10 mm/s时,发生Ni_3P晶化反应,同时伴有Ni-Mo固溶体形成。Ni_3P相的晶粒尺寸大于Ni/Ni-Mo相尺寸,但扫描速度为6 mm/s时,Ni/Ni-Mo相尺寸大于Ni_3P相尺寸。扫描速度相同时,线光斑扫描镀层比圆光斑扫描镀层获得更高的晶化程度和Ni_3P质量分数,而线光斑扫描的Ni_3P相尺寸小于圆光斑扫描的尺寸。扫描速度为6~10 mm/s时,除扫描速度10 mm/s外,线光斑扫描镀层的硬度较高。结论能量密度高的线光斑无搭接扫描比能量密度低的圆光斑搭接扫描更有利于Ni_3P相的析出,而圆光斑搭接扫描易于Ni_3P相尺寸的长大。镀层的硬度主要受Ni_3P相的尺寸及其质量分数的影响。     

钴-镍-磷非晶态耐高温磨损合金镀层的性能研究

常温条件下,使用Co—Ni—P合金刷镀液应用电刷镀的方法可以获得非晶态刷镀层。用X射线衍射仪和差热分析装置研究了Co—Ni—P合金镀层的结构和晶化温度,当温度低于晶化温度323.4℃时,镀层为非晶态结构;随着温度的进一步升高,镀层由非晶态向晶态结构转变,并析出第二相组织。在600℃,保温30min后,Co—Ni—P非晶合金镀层的相结构为fec—Ni相十析出相。在GW/(ML—MS)高温磨损试验机及Skoda—Savin磨损试验机上分别测量了Co—Ni—P非晶合金镀层与Ni—W(50)合金镀层在不同温度及不同热处理温度下的体积磨损量。结果表明,在12℃—500℃范围内,Co—Ni—P非晶合金镀层的耐高温磨损性均优于Ni—W(50)合金镀层;而在27℃—450℃热处理后,Co—Ni—P非晶合金镀层的耐磨性(磨轮磨损)仍优于Ni—W(50)合金镀层,只有在500—600℃热处理后,Ni—W(50)合金镀层的耐磨性优于Co—Ni—P非晶合金镀层。     

胫骨生物陶瓷复合材料的微结构增韧机理

扫描电镜观察显示胫骨是一种由羟基磷灰石和胶原蛋白组成的自然生物陶瓷复合材料.羟基磷灰石具有层状的微结构并且平行于骨的表面排列.观察也显示这些羟基磷灰石层又是由许多羟基磷灰石片所组成,这些羟基磷灰石片具有长而薄的形状,也以平行的方式整齐排列.基于在胫骨中观察到的羟基磷灰石片的微结构特征,通过微结构模型分析及实验,研究了羟基磷灰石片平行排列微结构的最大拔出能.结果表明,羟基磷灰石片长而薄的形状以及平行排列方式增加了其最大拔出能,进而提高了骨的断裂韧性.     

钢材打捆机控制系统智能化技术的研究

钢材打捆机是一种用于轧钢精整工艺的新型自动化设备，其控制系统基于SiemensS7 PLC和TP7触摸屏。系统的智能化技术主要包括：液压高低压自动控制、在线监视、离线故障检测、多台设备协同工作、可视化人机交互技术。本文描述了这些技术的原理与实现方法。     

FeCrAIW电弧喷涂层组织的致密化研究

采用激光辐照对FeCrAlW电弧喷涂层的组织进行致密化处理,借助扫描电镜和X衍射对涂层的组织进行了分析.测试了涂层的显微硬度.结果表明:涂层组织致密度提高,孔隙率明显降低.随着激光扫描速度的增加,涂层的显微硬度降低.在较低的扫描速度下,涂层与基体之间形成互熔区,涂层与基体之间产生良好的冶金结合.     

Development of the technology of ultrasonic welding of components made of Capron tapes

The technology of ultrasonic welding of components made of Capron tapes producing welded joints with high strength parameters has been developed. The numerical values of the main parameters of the conditions of ultrasonic welding of the Capron tapes are determined. It is shown that the increase in the amplitude and welding pressure shortens the welding time. The experimental results show that the Capron tapes are characterized by geometrical homogeneity in both the transverse and longitudinal direction so that the welded joints can be produced both along and across the tape.     

钢管穿孔机主减速机振动分析

宝山钢铁股份有限公司钢管分公司的穿孔机下辊主减速机在大定修前,减速机轴和下辊大电机的振动情况严重,诊断部门对该减速机进行了测振分析,结合对电机振动、减速机振动的频谱分析和对轴承的故障频率成分分析,找出了主减速机振动的原因是轴承损伤。该分析结果与解体检查的结果相一致。     

面向零件形状的计算机图形库的开发

论述了CAD技术中参数化设计的三种建模方法，重点介绍了基于特征的参数化建模原理。在此基础上，分析机械设计中的机构结构，归纳出其零件的几何特征构成。设计了机构CAD图形库，并提出了该图形库生成步骤和人机交互界面。     

Modelling of processes of thermochemical treatment of metals: traditions of Russian scientific school

Abstract

The paper is devoted to 100th anniversary of the outstanding Russian scientist professor Yuriy Mikhailovich Lakhtin – the founder of the world-famous scientific school of surface strengthening of metals and alloys. Lakhtin's scientific school is recognised for its contribution into research of processes of thermochemical treatment of metals and especially of nitriding. Today at the Department of Metal Science and Heat Treatment of MADI his followers continue the traditions of Lakhtin's scientific school. The development of technologies of surface engineering is based on complex modelling of physical processes realised by thermochemical treatment of metals. Thermodynamic models describe the interaction between metals and components of saturating atmosphere and predict phase composition of diffusion layer. Diffusion models of kinetics of saturation of metals allow us to calculate the rate of growth of diffusion layer and regulation of its depth and structure. Structural models determine quantitative dependence between parameters of structure (grain size, dispersed particles, etc.) and mechanical properties. These models allow us to estimate the level of strengthening by control of structural specifics of strengthened layer. On the basis of this complex of models, new efficient technologies of surface strengthening are developed.     

高等教育国际化与中国高等教育施化力培育

本文从化层、化型、化向与化力等方面考察高等教育国际化的应然本质属性 ,描述与分析中国高等教育在国际化潮流中表现出的发展态势 ,针对种种态势提出中国高等教育核心施化力培育战略 ,以使中国高等教育乃至世界高等教育真正地走向国际化     

冲压件小螺纹底孔翻边参数的修正

结合长期的实践体会,分析了冲压件小螺纹底孔翻边参数,对冲压件小螺纹底孔部分翻边参数进行了有效的修正,修正后的参数在长期的运用中效果较佳。     

AGC系统液压缸位移传感器的软修正

针对液压缺模拟位移传感器LVDT存在增益漂移的问题，研究出一套校正方法。其特点是利用轧机上的压力传感器及电动压下位移传感器来校正液压缸位移传感器，得出修正系数k。修正后，AGC系统运行状态明显稳定，控制精度进一步提高。