铝青铜表面激光熔覆层摩擦磨损性能的研究

采用激光熔覆技术在QA19-4铝青铜基体上制备Ni基合金熔覆层.通过对激光熔覆层微观组织的分析和显微硬度、滑动摩擦磨损等性能的研究结果表明:熔覆层组织均匀致密;平均硬度为HV571.4,大约是QA19-4铝青铜基体硬度的3倍;在干摩擦条件下,经过激光熔覆技术改性后的试样磨损体积仅为QA19-4铝青铜的1/3,表现出比QA19-4铝青铜更好的耐磨性能.     

铝/黄铜异种金属搅拌摩擦焊搭接接头显微组织与力学性能

采用搅拌摩擦焊方法对5052铝合金及H62黄铜异种金属进行搭接,搅拌头转速固定为1 000 r/min,焊速为100～300mm/min,对接头微观组织和力学性能进行研究。结果表明:搭接接头铝侧分为焊核区、热机影响区和热影响区。接头铝侧与搅拌头直接作用的区域,晶粒发生一定的细化。搭接界面处两板间分界明显,界面处有黄铜和铝的机械混合,且有金属间化合物产生。接头显微硬度分布表明铝侧焊核区显微硬度最高,硬度最低点在热影响区。界面处的硬度明显大于铝及黄铜母材。随着焊速的增大,接头拉剪载荷先增大后减小。接头拉伸时断于界面区,断口为解理断裂。     

铸态与轧制态纯铝等径角挤压变形后的组织与性能

对铸态及轧制态的纯铝进行了等径角挤压（ECAP）变形，用透射电镜观察了变形后的显微组织，并对不同道次变形后的材料进行了硬度测定。结果表明：ECAP方法可使纯铝组织获得显著细化，在相同的变形条件下，铸态与轧制态纯铝均获得了等轴细晶组织，且晶粒尺寸相差不大。1道次ECAP变形后材料的硬度明显增大，随后每道次硬度的增大趋势明显变缓。这说明初始状态时ECAP变形后的组织和性能影响不大．     

激光快速熔凝对铝-石墨复合材料耐磨性的影响

本文对铝-石墨复合材料经激光快速熔凝处理后,对硬度和耐磨性的影响进行了分析。结果认为:铝-石墨复合材料经激光处理后,其硬度、耐磨性均有较明显的提高,在高载荷磨损条件下,也未发现一次脱层类型的磨损。此外,对载荷对石墨的影响也进行了讨论。     

国内外新材料、新工艺和市场信息

用于铝表面的涂层美国General Magnaplate 公司报道,Tufram 涂层综合了氧化铝的硬度和碳氟涂层保护性之优点,用于铝表面,使其硬度与钢相同。Tabor 磨损试验表明:铝表面经该种涂层处理后耐磨性优于镀硬铬钢或表面硬化钢。其工艺是把Tufram 涂层浸渍铝表面,原本用于宇航飞行器的表面防护。如果用于啮合部件,可降低部件从滑动到转动产生擦伤的可能性。(王)     

技术市场

▲液体法硼铝共渗工艺 硼铝共渗是一种新的化学热处理工艺。铸铁、中低碳钢或低碳合金钢经用该工艺处理后,表面形成80～300μm的合金层,硬度为1300～2300HV,耐磨性和硬度成倍增加,抗振性能也有提     

TiN-Al体系结合剂配比对聚晶立方氮化硼复合材料性能的影响

以立方氮化硼(cBN)、TiN、铝为原料,在1500℃,5.5 GPa条件下烧结合成聚晶立方氮化硼(PcBN)复合材料,研究了TiN-Al体系结合剂中TiN与铝的质量配比(21:4,17:8,13:12,9:16)对PcBN复合材料物相组成、微观结构、硬度和耐磨性能的影响.结果表明:PcBN复合材料主要由BN、TiB2、TiN、AlN和Al2 O3相组成;随着结合剂中铝含量的升高,PcBN复合材料结构变得致密,气孔率降低,硬度呈先升高后降低的趋势,磨耗比先增大后减小.当TiN与铝质量配比为17:8时,复合材料的综合性能最佳,硬度与磨耗比最高,分别为35.8 GPa和7500,气孔率较低,为0.83％.     

中阶梯光栅厚铝膜硬度计算方法修正

为了排除Pile-up现象对真空镀制机刻光栅厚铝膜在纳米压痕测试硬度中的影响,获得中阶梯光栅铝膜准确硬度值,提出通过修正OP法中接触投影面积的新硬度计算方法。首先,参照中阶梯光栅成槽深度,采用连续刚度测试模式,对中阶梯光栅厚铝膜进行压入深度为5μm的纳米压痕硬度测试。其次,对压痕位置进行SEM与AFM测试,结果表明厚铝膜在纳米压痕硬度测试中出现Pile-up现象。最后,对铝膜纳米压痕数据分析、提取,压痕隆起形貌复原等,证明接触面投影面积边缘为抛物线,进而对OP法中接触投影面积的计算方法进行修正。结果表明:采用纳米压痕硬度测试方法,中阶梯光栅厚铝膜的硬度值随着压深增加而增加,采用修正接触投影面积的硬度修正计算方法获得的硬度值比传统OP法所得硬度值减少40%左右。     

中阶梯衍射光栅厚铝膜硬度研究

铝薄膜硬度对机械刻制中阶梯母光栅质量影响显著,常采用纳米压入方法进行硬度测试。由于薄膜"三明治"式复合结构,进一步增加薄膜硬度表征的困难。为探究光栅厚铝薄膜的硬度特性,对其做浅压深和大压深纳米压痕实验,基于Nix-Gao模型和压痕功法,进行实验数据拟合与分析。结果显示,衍射光栅铝膜的本征硬度为0.480 6 GPa,浅压深拟合得到的尺度效应特征长度为0.38μm,大压深拟合得到的尺度效应长度为2.22μm,此研究揭示出基底存在尺度效应,为中阶梯衍射光栅厚铝膜的硬度研究提供参考和指导。     

二硅化钼对镍铝涂层显微组织和性能的影响

在镍包铝粉体中添加MoSi2,采用等离子喷涂方法制备了镍铝涂层,研究了MoSi2对镍铝涂层的组织、显微硬度和摩擦磨损性能的影响,并分析了涂层的磨损机理。结果表明:加入MoSi2后,镍铝涂层主要由Ni3Al、NiAl、MoSi2和Mo5Si3相组成;随着MoSi2含量的增加,涂层中孔隙、微裂纹的数量及尺寸增加,显微硬度也逐渐增大;加入质量分数为20%的MoSi2后涂层的耐磨性最好;纯镍铝涂层的磨损机理为磨粒造成的犁削,加入20%MoSi2后涂层的磨损机理为碾压作用和少量的脆性断裂,加入50%MoSi2后涂层主要为脆性断裂。     

高熵合金增强铝基复合材料组织与显微硬度研究

以5083铝合金为基体,以FeCoNiCrMn高熵合金颗粒为增强相,通过搅拌摩擦加工技术制备了颗粒增强铝基复合材料,研究了加工道次对复合材料微观组织和显微硬度的影响。研究结果表明:增加加工道次可以使得FeCoNiCrMn高熵合金颗粒在基体中分散更加均匀,显微硬度结果显示添加FeCoNiCrMn高熵合金颗粒后复合材料硬度得到大幅度提升,且5道次加工后的显微硬度最高。     

淬火温度对铜铝镍形状记忆合金组织、性能以及相变点的影响

在铜铝镍合金的基础上,通过添加锰和硼元素制备了新型五元铜铝镍形状记忆合金,并对其在不同温度下进行淬火处理,研究了淬火温度对组织、相结构、硬度、电阻率以及相变温度的影响。结果表明:不同温度淬火后合金的组织均为M18R结构的马氏体;随着淬火温度的升高,马氏体板条变得更宽、更平直,合金的硬度变化不大,合金的电阻率先下降后升高,并在700℃达到最低值,合金的相变温度先下降后升高,并且800℃淬火后达到最高。     

油酸钠皂切削液在铝合金-钢双金属轴瓦拉削中的应用

我国目前生产的内燃机用铝合金-钢双金属轴瓦主要有铝锑镁-钢和高锡铝-钢两种。两者的钢背均为08号钢,硬度≥HB170:而两种铝合金的化学成分及硬度为:铝锑镁-钢中铝合金的化学成份为锑3.5～5.5％,镁0.3～0.7％,铁、硅≤1.5％,余量为铝。硬度为HB22～28。60年代开始生产。     

铝铁复合铸造界面金相研究

为用铸造方法得到铝铁复合线材,降低铝包钢芯铝绞线的生产成本而设计试验。自行设计复合铸造模具,在洁净的铁丝表面预先进行渗铝处理300 s,用出炉温度在800℃的铝液浇注试样,通过金相显微镜和扫描电子显微镜观察发现:铝和铁的界面处形成宽度为10～30μm的结合区域,能谱分析结果表明其中铝的质量分数为50.37%,原子分数为67.75%。由元素质量分数和相关热力学数据判定结合区主要由Fe2Al5和FeAl构成,其显微硬度值在250 HV以上。相同浇注温度下未经渗铝处理得到的试样,通过金相观察、能谱分析和显微硬度测试,证实铝和铁间形成宽度为10μm的缝隙。试验结果说明,采用预先浸镀后浇注的工艺可以实现铝和铁的冶金结合,为实现铸造工艺得到铝铁复合线材的构想提供初步的支持。     

防止铸铜八角锤淬火开裂的工艺

图1为我厂加工的一批铝青铜八角锤,铸造成形,成品重2.7kg,要求硬度28～32HRC,其材质与QAl10—4—4相近,铸造毛坯硬度达不到要求,需经热处理强化。 由于铝青铜热处理可借     

粉末冶金铝—玻璃复合材料的研究

铝(铝合金)-玻璃复合材料可用粉末冶金方法制取。试验结果表明,适量的玻璃添加物可以改善铝基粉末冶金材料的硬度、强度和耐磨性,减小铝基体的热膨胀系数和滑动摩擦系数。     

烧结温度对粉末冶金Al-24Si合金组织与性能的影响

采用粉末冶金法制备Al-24Si合金,研究了烧结温度(550～610℃)对合金组织、密度和硬度的影响。结果表明:不同温度烧结合金的显微组织均主要由铝相和硅相组成,当烧结温度达到600℃及以上时,组织中还析出了Mn_4Al_(16)Si_3相;当烧结温度低于580℃时,随温度升高,合金组织中铝颗粒之间的间隙数量减少,合金的密度和硬度增大;当烧结温度达到580℃时,铝和硅形成的共晶液相渗入铝颗粒间界面,而在原先液相位置留下较大孔洞,导致合金孔隙率增大,密度和硬度减小;当烧结温度达到590℃时,共晶液相含量增加,填充内部孔隙,导致合金密度和硬度增大。     

ECAP与ARB纯铝的微观组织和力学性能的比较

采用ECAP和ARB2种剧烈塑性变形方法对L2纯铝进行加工，对比分析了材料的微观组织和力学性能变化。结果表明，ECAP和ARB都能细化晶粒、增加硬度、提高抗拉强度。但由于ECAP和ARB细化晶粒的机理不同，所以经过相同变形量后纯铝的晶粒细化程度不同，显微硬度和抗拉强度的增幅也不同。ECAP10道次后等轴晶均匀，晶粒大小约为1μm；ARB轧制7道次后超细晶增多，晶粒最小可以细化到500nm左右。     

硬质合金校正鎯头

目前对热处理后的高硬度变形零件,冷敲校正法所使用的校正鎯头,大都由CrWMn或W18Cr4V材料制成。它们的硬度为HRC63～66,一般只能用于硬度在HRC 35～64范围内的零件冷敲校正,若零件硬度高于HRC64,就十分困难了。我厂对板状渗碳淬火件及铝高速钢淬火件的校正,由于其硬度大于或接近校正鎯头的硬度,冷敲校正时,零件易断裂,鎯头顶部圆弧也容易损伤。     

时效工艺对新型铸造铝铜合金微观组织和性能的影响

对不同时效工艺条件下新型铸造铝铜合金的力学性能、微观组织结构进行了分析,结果表明:新型铸造铝铜合金有很好的时效硬化特性,当保温时间为4 h时,硬度可达到较高值;经时效处理后试样的晶粒尺寸明显减小,晶界和晶粒内部均有大量析出相析出且分布均匀。