板壳换热器腐蚀失效分析

板壳换热器在运行过程中会发生腐蚀失效。对板壳换热器腐蚀区域进行表面形貌、微观组织、腐蚀形貌和腐蚀产物分析。结果表明:板壳换热器的微观组织均为奥氏体+带状分布的铁素体,主要发生了点蚀和均匀腐蚀,壳程表面腐蚀比板程严重。凸起剥落与局部腐蚀性介质富集及微振磨损有关。管板腐蚀的主要原因为介质中的氯离子与硫离子。     

螺栓结合面的三维弹塑性接触的有限元分析

为揭示螺栓结合面的微观接触机理,探究不同加载下三维表面粗糙度参数的变化,基于实测的三维形貌数据,建立了螺栓结合面的三维弹塑性有限元接触模型;进一步通过提取有限元模型表面节点坐标及其变形量,重构受压后的三维形貌.测得的表面粗糙度峰值高度明显降低,其三维粗糙度参数Sa、Sq、Sp、Sv和Sz随着装配载荷的增加而逐渐降低,粗...     

微小凹坑阵列的电解转印加工试验研究

研究表明,合理的表面织构可改善活塞汽缸中摩擦副的润滑特性,提高抗磨减摩性能.试验了用电解转印法加工凹坑阵列,对加工中阴阳极之间的封闭区域建立数学模型,并进行了ANSYS电场分析.试验研究了阴极掩模胶膜厚度、加工间隙、加工电压对微坑形貌的影响,通过优化加工参数,提高了微小凹坑阵列的均匀性与微坑加工精度.采用光刻工艺制备了直径为10 μm、厚度为40 μm的阴极掩模,以此进行电解转印加工,可获得平均直径为140 μm、深度为30 μm的凹坑阵列.     

载荷对金属/织构化三元乙丙密封副摩擦学性能的影响

目的 提高三元乙丙/金属动密封的抗磨性能,揭示织构化橡胶在不同载荷下的磨损机理和损伤演变规律.方法 采用激光打标器在三元乙丙橡胶表面加工规则凹坑阵列,与金属小钢球组成摩擦副,并利用UMT-2摩擦磨损试验机进行摩擦实验,研究不同载荷下织构化三元乙丙橡胶试样的摩擦学特性.通过分析摩擦系数和磨损率等获得实验过程的摩擦学信息,再利用场发射扫描电子显微镜和白光干涉三维表面轮廓仪对磨痕和磨屑进行表面微观分析,并对磨损区域进行三维形貌重组.结果 随着载荷的增加,磨损量都有上升趋势,无织构三元乙丙试件的摩擦系数呈下降趋势,织构化表面摩擦系数先减小、后增大.在载荷为35 N时,织构的摩擦学性能最好,相较于无织构试样,其磨损量下降了33.4％,摩擦系数下降了24.2％,表面粗糙度为245 nm;载荷为80 N时,织构的引入会加剧磨损,表面粗糙度达到了1.12×104 nm.通过观察磨损表面和磨屑形貌得出,在中低载荷下,表面织构可以有效减少腐蚀磨损和粘着磨损;在高载荷下,织构的磨损机理变为磨粒磨损.结论 总体而言,在合适的载荷下,织构化处理可以有效地改善三元乙丙的摩擦性能,但高载荷下织构会增大磨损.     

Au / Ni / Cu 多层薄膜热带海洋气候腐蚀失效机制研究

目的了解Au/Ni/Cu多层金属薄膜在热带海洋气候下的失效机制,为研究电子元器件表面腐蚀失效的早期预警提供参考。方法采用磁控溅射法在p型单晶Si(100)基片上沉积Au/Ni/Cu薄膜,在热带海洋气候环境下进行时效实验,采用原子力显微镜及俄歇电子能谱对薄膜失效表面与界面结构微观变化进行研究。结果时效实验初期,Au/Ni/Cu薄膜表面发生了Au原子聚集,形成了不再连续的岛状结构,岛与岛之间产生了表面微裂纹。随着时效时间的延长,表面形成腐蚀洞,腐蚀洞附近有Ni和Cu扩散至Au层表面。时效时间进一步延长后,腐蚀洞的数量增加,面积增大,此时样品处于腐蚀末期;与此同时,在未产生腐蚀洞的区域,Au/Ni/Cu薄膜界面未出现明显粗化。结论 Au/Ni/Cu薄膜在热带海洋气候中的失效主要是通过表面产生的腐蚀洞进行的。     

电镀金刚石线锯切割光伏多晶硅的表面特性与锯丝磨损分析

电镀金刚石线锯切割的光伏多晶硅切片表面特性,影响其断裂强度和后续的制绒工艺;为探究线锯锯切工艺参数对多晶硅切片表面特性的影响规律,揭示电镀金刚石锯丝的磨损机理,开展了光伏多晶硅的电镀金刚石线锯切片试验。研究结果表明:锯切的多晶硅表面存在由金刚石磨粒的塑性剪切、微切削去除形成的塑性浅划痕与较深的沟槽,及材料脆性去除留下的表面破碎微凹坑;切片表面材料的塑性去除和脆性去除相对比例随工艺参数组合变化而变化,增大晶片进给速度,降低走丝速度,切片表面粗糙度增大,表面形貌逐渐由塑性沟槽为主转变为以破碎微凹坑为主;使用表面镀镍(金属化)的金刚石颗粒制备的电镀金刚石锯丝的磨损形态在稳定阶段主要是磨粒磨平,使用后期主要是磨粒脱落和镀层磨损。      

H13钢铝合金压铸模具失效分析及寿命提高措施

通过化学成分分析、硬度测试、微观形貌观察和能谱分析等手段,分析H13钢铝合金压铸模具的失效原因。结果表明,H13钢铝合金压铸模具失效的主要原因是型腔的红硬性下降,耐磨性和耐腐蚀性不够,在高温金属液体的冲击下,模具型腔产生磨损和腐蚀。采用合理的热处理工艺和表面强化技术可以提高压铸模具的使用寿命。     

湿式离合器对偶钢片磨损机理研究

目的 研究某车型湿式DCT对偶钢片在给定工况下的磨损机理.方法 在长度为2 km、坡度为30％的坡道上,对某车用湿式离合器进行道路试验,取磨损最严重的对偶钢片,采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS)对滑摩表面不同区域及其剖面进行形貌观察,并检测剖面成分演变,表征其磨损表面和剖面的微观形貌特征及由于摩擦热和塑性变形而产生的氧化物剥落现象.结果 对偶钢片沿周向均匀磨损,沿径向不同区域出现深浅不一的划痕和犁沟,摩擦副微凸体接触区域在高温下产生撕裂现象,中径区域承受应力较小部分生成约1μm厚的薄氧化层,应力较大区域氧化层厚度约为8.5μm,且氧化层在高温高压下产生裂纹,并扩展,氧化物剥落,形成不同程度的凹坑.整个磨损过程中,对偶钢片的主要磨损机制为粘着磨损、磨粒磨损、氧化磨损及疲劳磨损.结论 对偶钢片表面温度和应力越大,磨损程度越高;距离磨损表面越近,氧化程度越明显.滑摩初期,氧化层较薄,磨损表面轻微氧化,主要磨损机制为粘着磨损伴随轻微磨粒磨损;滑摩后期,生成的大量摩擦热引起氧化物增多,以氧化磨损和疲劳损伤为主.     

GasarCu-Mn合金脱合金腐蚀的组织演变（英文）

研究了不同腐蚀条件下,Gasar Cu-34.6%Mn合金经脱合金腐蚀后的腐蚀形貌变化,揭示了脱合金组织的形成机理。通过对Gasar Cu-34.6%Mn合金进行低温化学腐蚀、高温化学腐蚀、低电流以及高电流电化学腐蚀,分别制备得到了不均匀的腐蚀凹坑、复合多级孔组织、草垛状结构以及双连续多孔组织4种典型的腐蚀组织。为研究不同脱合金组织的形成机制,计算不同实验条件下Cu原子表面扩散系数(DS)、扩散频率(kD)以及Mn原子的溶解频率(kE)。研究发现,化学腐蚀和低电流电化学腐蚀因具有相近的DS而具有相近的腐蚀形貌。此外,随着kD/kE的减小,脱合金组织由复合多级孔组织转变为双连续多孔薄膜。     

新型铝合金阳极的腐蚀行为

用浸泡法、动电位线性极化、恒电流极化等方法测试了新型多元铝合金材料M在H2O、3.5%NaCl溶液、3.5%NaCl+30%NaOH溶液中的腐蚀行为;用金相显微镜、扫描电子显微镜观察了新型铝合金的微观组织和腐蚀后的表面形貌.结果表明新型多元铝合金M在淡水、氯化钠溶液、碱性氯化钠溶液中均不能生成完整的钝化膜; 新型多元铝合金M较纯铝腐蚀均匀,且自腐蚀速度小.     

大理石抛光表面变质层的研究

本文利用扫描电镜发现大理石抛光表面存在有微米级的不同于大理石母材的变质层。进而利用透射电镜证明:该变质层是由非晶和微晶组成的。它的产生有助于提高大理石抛光表面的光泽度。     

现代表面技术的涵义、分类和内容

探讨了现代表面技术的涵义、分类和内容,展望了表面技术的发展趋势。     

表面分析技术综述

介绍表面分析研究的内容和分析技术,具体论及电子探针显微分析、俄歇能谱分析、光电子能谱、二次离子质谱等。同时综述表面分析技术的现状及其发展前景。     

表面分析与检验

阐述了表面分析的涵义，分类，内容和作用，并通过实例对表面检验作了评述。     

铣削7075铝合金表面粗糙度试验研究

为进一步探究加工参数与7075铝合金表面粗糙度之间的变化关系。开展铣削7075铝合金表面粗糙度试验,基于单因素试验结果分析加工参数与表面粗糙度之间的影响规律,基于含有交互作用的正交试验结果,分析各加工因素最优参数水平,构建表面粗糙度二、三阶响应曲面预测模型。研究表明:表面粗糙度随着切削速度、进给量、切削深度的逐渐增加而增大;表面粗糙度各因素的最优参数水平为A2B1C1;对比分析F值、复相关系数,表面粗糙度三阶响应曲面预测模型优于二阶。确定的最优预测模型为深入研究加工参数与表面粗糙度之间变化关系奠定了理论基础。     

失效分析与预防、表面工程和再制造工程

阐述了失效分析与表面工程和再制造工程的关系,指出失效分析是表面工程和再制造工程技术优化和工程实施的重要前提和基础;表面工程和再制造工程是实现失效预防的重要措施,是使表面分析技术实现生产力转化的重要途径.结合工程实例说明了失效分析在表面工程和再制造工程中的应用.同时指出,失效分析与表面工程和再制造工程相互促进,共同发展.     

喷油器深孔圆度加工工艺参数优化研究

以某柴油机喷油器深孔加工为例,采用单因素试验法,研究切削速度、进给速度及切削液油压对深孔圆度的影响规律。基于Box-Behnken三因素三水平试验,建立圆度的二次回归模型,通过方差和响应面分析,得到最优的工艺参数组合并进行验证。结果表明:喷油器深孔加工最优工艺参数为切削速度为4 600 r/min、切削液油压为11.5 MPa、进给速度为75 mm/min。研究结果对于合理选择加工工艺参数、提高深孔圆度具有较强的指导意义。     

Thermodynamic study of the phase equilibria in the Sn−Ti−Zn ternary system

The Sn−Ti−Zn ternary phase diagram has been constructed using the CALPHAD technique. The Ti−Zn binary system phase boundaries were determined using differential scanning calorimetry and the solid-liquid diffusion couples method. In addition, the formation energy of some stoichiometric compounds was obtained using first-principle band energy calculations. For the ternary system, some alloys were prepared by equilibration at 600 or 700 °C, and the compositions of the precipitates were analyzed using electron probe microanalysis. Thermodynamic assessment of the Ti−Zn and Sn−Ti−Zn systems was performed based on the experimental information and by adopting reported values of the thermodynamic properties of the Sn−Zn and Sn−Ti binary systems. Microstructural observation showed that Sn₃Ti₅Zn₁₂ exists in the ternary system. Seven types of invariant reaction on the Sn-rich liquidus surface of the ternary system are predicted by the phase diagram calculations. The ternary eutectic point falls at 0,0009 mass% Ti and 8.69 mass% Zn, at T=192.40°C, which is slightly lower than the calculated eutectic point of Sn−Zn binary alloy (T=192.41°C). Based on these results, a nonequilibrium solidification process using the Scheil model was simulated. This paper was presented at the International Symposium on User Aspects of Phase Diagrams, Materials Solutions Conference and Exposition, Columbus, Ohio, 18–20 October, 2004.     

C—N共渗及Ni—P化学镀复合层的耐磨性

对低碳钢碳氮共渗后再化学镀Ｎｉ－Ｐ层的复合层借助Ｘ射线衍射，ＡＥＳ和ＸＰＳ进行了分析，并进行了磨损试验和实验应用。结果表明，复合层具有优良的耐磨性，用于纺织机钢领，断头率明显下降，使用寿命至少延长一倍。     

不同深度堆焊层表面残余应力的有限元分析

基于相同板厚工件的条件,利用有限元模拟软件Marc,综合考虑焊接热源、焊接与冷却时间等影响因素,建立了不同深度堆焊层焊接残余应力的有限元模型。利用盲孔法测量堆焊层中的残余应力值。有限元分析数据与试验的结果均表明焊接残余应力随着焊道深度增加而增加,且两者在趋势上吻合度较好。有限元模拟在提高参数精度的前提下,可指导堆焊残余应力的研究。