激光合金化对304不锈钢表面磨损性能的影响

采用激光合金化技术在304不锈钢表面制备了具有TaC的合金化层。利用X射线衍射仪、扫描电镜、显微硬度计及摩擦磨损试验机等研究了激光功率对激光合金化层的物相组成、显微组织、显微硬度及磨损性能的影响。研究表明:合金化层的主要物相组成为TaC、FeNi和Cr_7C_3。在激光功率P=1000 W,扫描速度υ=1.5 mm/s时,合金化层的显微硬度最大,其平均显微硬度为1166.3 HV0.05,约是基体的3.43倍,其耐磨性约为304不锈钢基体的2倍。     

原位反应生成灰铸铁基复合材料的微观组织及机理研究

将铬合金丝与灰铸铁进行铸造复合及热处理,采用原位法制备出碳化物颗粒增强铁基复合材料.利用XRD、SEM和EDAX对该复合材料的微观组织进行观察.结果表明:在1160℃下保温20、22 min后,该复合材料中生成M7C3型碳化物,靠近合金丝边缘的为细小颗粒状,远离合金丝为板条状,同时在复合材料中出现珠光体；保温24min后,合金丝与基体完全反应,生成的碳化物与保温26 min时一致,全部为M3C型.     

导电炭黑对5A06铝合金微弧氧化膜层耐磨性的影响

为进一步提高铝合金表面微弧氧化陶瓷层的摩擦磨损性能,在硅酸盐体系的电解液中加入一定量的导电炭黑,对5A06铝合金试样进行不同时间的微弧氧化处理。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、显微硬度仪等分析5A06铝合金微弧氧化陶瓷层的物相组成、显微组织及显微硬度,并用摩擦磨损试验机对不同微弧氧化时间的陶瓷层进行磨损性能研究。结果表明,在微弧氧化电解液中加入少量导电炭黑后,制备的陶瓷层中含有一定量的碳元素,且随微弧氧化时间增加,陶瓷层中的含碳量先增后减,在干摩擦磨损条件下,其摩擦因数逐渐减小,陶瓷层的减摩、耐磨性得到有效提高。     

颗粒增强铁基复合材料热残余应力的有限元分析

由于增强相颗粒和基体间热膨胀系数(CTE)存在差异,颗粒增强铁基复合材料在其制备和热处理过程中,会在颗粒和基体的边界结合处产生热残余应力。利用单颗粒增强轴对称单胞模型,针对不同形状的增强相颗粒,在ANSYS软件中了进行热-结构耦合分析,模拟了不同颗粒形状的单胞模型的热残余应力场。结果表明:立方形颗粒由于尖角的存在,使其模型中产生极端应力集中现象应力,椭球颗粒能缓解应力集中现象,球形颗粒模型的应力分布均匀。     

(Cr,Fe)7C3颗粒束增强铁基复合材料的微观组织及耐磨性

为了获得耐磨性较好且呈规律分布的碳化铬颗粒束增强铁基复合材料,采用铸渗-热处理法将纯铬丝与白口铸铁进行原位反应,制备了(Fe,Cr)7C3颗粒束增强铁基复合材料.采用XRD和SEM对不同保温时间所得复合材料进行物相分析和微观组织观察,同时测试了其硬度及相对耐磨性.结果表明:复合材料颗粒束内的主要物相组成为α-Fe,γ-Fe和(Fe,Cr)7C3,且随着保温时间的延长,(Fe,Cr)7C3颗粒束的面积逐渐增大,束内组织形态由共晶向亚共晶转变;复合材料具有高硬度和优良的耐磨性.     

钒丝与铸铁原位合成V_8C_7的研究

以钒丝和铸铁为原料,采用铸造和热处理工艺相结合的方法,使钒丝与铸铁中的碳原子反应,原位合成了V8C7颗粒增强铁基复合材料。对复合区进行显微组织观察及分析、显微硬度测量、耐磨性能测试。结果表明,生成的V8C7颗粒均匀分布于铁基体中,且生成物与基体有很好的冶金结合。复合区的最高硬度达3022HV0.05,平均硬度是基体的10～15倍。复合材料的耐磨性相对于铸铁标准试样提高了2.89倍。     

原位合成V8C7颗粒增强铁基复合材料组织与磨粒磨损性能研究

利用铸造复合热处理工艺制备V8C7颗粒增强铁基复合材料的磨损试样,用SEM、XRD观察了材料的组织形貌.在室温条件下,选用ML-100磨料磨损试验机,采用三氧化二铝磨料,研究了不同体积分数V8C7颗粒对V8C7增强铁基复合材料磨损性能的影响.结果表明,采用此工艺制备的V8C7增强铁基复合材料的耐磨性是灰铸铁的11.7倍;当V8C7颗粒体积分数逐渐增大时,V8C7颗粒增强铁基复合材料的相对耐磨性先增大后减小.     

高铬铸铁初生碳化物细化的中外研究进展

从合金化、变质处理、过流冷却三个方面对高铬铸铁中初生碳化物细化的国内外最新研究成果进行了分析研究,并且进一步提出了在研究过程中的不足和未来研究中有待研究的问题,同时展望了未来高铬铸铁中初生碳化物细化的研究发展前景.     

Ti6Al4V钛合金表面激光合金化制备Ti-Cu合金层的组织结构

采用激光合金化技术在Ti6Al4V合金基体表面制备了厚度约为120 μm均匀致密连续的Ti-Cu合金层,分析了合金层的元素分布和显微组织结构。结果表明,Ti-Cu合金层中Cu元素随着合金层深度呈梯度分布,在靠近Ti-Cu合金层表面的区域主要是柱状晶夹杂着少量的块状晶,中上部区域主要是生长取向各异且较粗的不发达枝状晶和部分胞状晶,中下部区域主要是生长取向各异的胞状晶,合金层与基材的界面处主要以细小的平面晶为主。合金化层中Cu元素和Ti元素除了形成固溶体外,还形成了Ti₂Cu、Ti₃Cu和Cu₃Al₄等金属间化合物,同时还形成了Cu₃TiO₄和Al₂TiO₅等金属陶瓷相。     

原位生成(Fe,Cr)7C3/Fe复合材料的组织与磨损性能

将纯Cr丝与灰铸铁进行复合,使纯Cr丝中的Cr原子与铸铁中的C发生原位反应生成(Fe,Cr)7C3,从而制备出(Fe,Cr)7C3/Fe复合材料.研究了不同反应时间下(Fe,Cr)7C3颗粒增强铁基复合材料的组织及不同Cr含量的复合材料的相对耐磨性.结果表明,复合材料主要由α-Fe、γ-Fe和(Fe,Cr)7C3组成,生成的(Fe,Cr)7C3呈颗粒或短棒状分布于铁基体中;随Cr含量增加,复合材料的相对耐磨性先增加后减小,当Cr含量为20％时,复合材料的耐磨性最好,为铸铁基体的7倍.