电子束合金化银层高温摩擦行为及磨损机制研究

采用磁控溅射在M50钢表面预沉积银层,随后采用强流脉冲电子束辐照技术进行处理,对制备银层的高温摩擦行为及磨损机制进行研究。结果表明:电子束辐照处理可以提高膜层结合力及有效的延长润滑寿命。润滑寿命随着温度的升高而降低。失效机制主要为高温、高载荷条件下银层由于挤压作用向磨痕外侧转移。     

Q-T-P(淬火-回火-碳分配)工艺对M50钢组织及性能的影响

利用Q-T-P(淬火-回火-碳分配)工艺对M50钢进行了热处理以提高其强韧性,并利用透射电镜(TEM)、X射线衍射分析(XRD)以及硬度计和冲击试验机等研究了Q-T-P工艺对M50钢的组织性能的影响。结果表明:经Q-T-P工艺处理后M50钢中的碳化物类型主要为MC和M2C,相较于经Q-T工艺处理后的样品,其中M2C型碳化物相对含量有所升高;对经Q-T和Q-T-P工艺处理后的试样进行二次回火,发现经短时间碳分配的残留奥氏体稳定性增加;经Q-T和Q-T-P工艺热处理后的M50钢硬度基本一致,约为63 HRC;经Q-T-P工艺处理后,由于残留奥氏体富碳稳定性提高,使得试样冲击吸收能量最高可达17.4 J,比Q-T工艺处理后的试样提高约49%。     

Cr4M04V轴承钢喷丸与等离子体基升温注渗耦合强化效应

采用喷丸和等离子体基高温氮离子注渗对Cr4Mo4V钢进行了复合表面强化处理,研究了强化层中氮离子浓深分布和残余应力深度分布.结果表明,相对于单一注渗处理和喷丸强化试件,复合处理试件表面氮浓度、扩散深度、表面压应力幅值和深度都大幅提高,表明喷丸和注渗处理之间存在耦合效应.     

真空感应熔炼的碳烧损及氧含量影响因素研究

采用真空感应法熔炼K403及K417G镍基高温合金,熔炼期间用无纸记录仪进行监控。调整C的初始加入量和精炼时间,确定出合金熔炼期间的参数变化对C烧损及O含量的影响。结果表明:镍基高温合金K403真空感应熔炼期间,随C初始加入量由0.03%、0.09%增加至0.18%的过程中,合金中C烧损量由2.2%、3.8%增加至16.1%,合金中O含量由42×10-6、28×10-6降低至5×10-6;当精炼时间由30 min增加至40 min时,合金中C烧损量由7.7%提高至8.8%,合金中O含量由20×10-6降低至15×10-6。熔化速度和真空度对镍基高温合金K417G中的C烧损及O含量影响较大,熔化速度慢和初始真空度低,C的烧损量增大,但熔化速度慢有利于降低合金中O含量。精炼期间真空度对合金的气体含量影响较大,精炼期高真空有利于降低合金中的O含量。     

M50钢碳分配过程中的组织演化

分别在300℃和450℃下对淬火态M50钢进行了碳分配处理,并利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)及透射电镜(TEM)对碳分配后试样进行观察分析,研究传统Q-T(淬火-回火)和新型Q-P-T(淬火-碳分配-回火)热处理工艺对M50钢性能的影响。结果表明:经碳分配后M50钢中残留奥氏体的碳含量由淬火态的0.64 mass%,最高升至1.20 mass%(300℃,30 min)及1.10 mass%(450℃,0.5 min);不同温度下,随着保温时间的延长,残留奥氏体的碳含量降低;碳分配时M50钢中存在碳化物的析出,随着时间的延长,碳化物析出量逐渐增加,碳分配过程中析出的碳化物为Fe3C;新型Q-P-T热处理工艺可以在保证M50钢强度的前提下,将其冲击吸收功提高90%以上。     

航空发动机用导向叶片叶身裂纹形成机制研究

通过对K441合金导向叶片铸件出现的铸造裂纹及磨削裂纹的观察,并对裂纹处的析出相进行了能谱分析,确定了该导向叶片铸造裂纹和磨削裂纹的形成原因.K441合金导向叶片铸造裂纹的形成与铸件凝固期间补缩能力及合金中C元素含量密切相关.K441合金凝固过程中,除正常枝晶搭接外,在枝晶间析出的碳化物相阻塞了补缩通道,削弱了凝固前沿的界面强度,从而促进热裂纹的产生.合金中碳化物在晶界的析出使叶片磨削裂纹沿晶界形成和长大,并最终导致叶片报废.通过在叶片隔板上增加与冒口相连的补缩通道部分解决了叶片形成疏松和裂纹的问题,而磨削裂纹要通过调整碳化物的析出量和析出形态来解决.