消失模铸钢件表面局部合金化研究

在泡沫模表面涂覆富钒涂层 ,利用液态铸钢浇铸时的高温和液态钢水的作用 ,使涂层被烧结成合金层 ,同时 ,涂层中的钒渗入铸钢基体组织中 ,形成渗钒层。结果表明 ,该工艺可以使钒渗入到铸钢基体中达 15 0 0～2 0 0 0 μm ,烧结层和渗钒层均为α (Fe ,V)单相组织 ,基体为铁素体和珠光体 ,渗钒层显微硬度与基体硬度相当 ,当涂层粉体粒度 <4 7μm时可得到理想的合金化渗层。涂层粉体粒度越小 ,钒原子在涂层中的扩散越容易 ,渗钒层中钒含量越高 ,渗钒层越厚。     

消失模铸铁件表面渗钒工艺研究

在泡沫模表面涂覆富钒涂料，利用浇注时的高温和铁液的作用，使涂层被烧结成合金层，同时，涂层中的钒渗入铸铁基体组织中，形成渗钒层。结果表明，铸铁表面形成富钒的铁基涂层厚度达500μm以上；同时，涂层中的钒原子进入到铸铁基体中达1mm以上，使基体中出现合金化层；涂层与基体具有良好的冶金结合。由外向内，铸件表层显微结构依次是涂层、合金化层和基体。涂层和合金化层以溶解一定量合金元素的铁素体为主，基体层是铁素体＋石墨。钒原子与硅原子在涂层的表面浓度最大，随后逐渐降低。在合金化层中氧原子浓度很高，且在涂层与合金化层的界面区域出现了氧原子堆积。涂层的显微硬度范围500～800HV。     

HT250 铸铁表面等离子合金化 AlCoCrCuFex MnNiCx高熵合金复合涂层

目的通过等离子合金化高熵合金涂层,提高铸铁表面耐磨性。方法采用等离子合金化法,以等摩尔比的Al,Co,Cr,Cu,Mn,Ni单质金属粉在HT250铸铁表面制备高熵合金复合涂层。通过SEM,EDS,XRD等分析涂层的组织,测试涂层的显微硬度分布。结果由于铸铁基体少量熔化,基体中的Fe和C元素进入涂层,形成了厚度约为0.2 mm的Al Co Cr Cu FexMn Ni Cx高熵合金涂层。从涂层表面到基材,体系的混合熵呈高熵-中熵-低熵的梯度变化。涂层主要由高熵合金的枝晶和枝晶间渗碳体、σ相等组织构成,主要有FCC,BCC,Fe3C及σ相。涂层的显微硬度大约为350~600HV0.2,明显高于铸铁基体的硬度(200~230HV0.2)。结论通过等离子合金化可以在铸铁表面形成高熵合金+碳化物的复合涂层,提高了铸铁的显微硬度,有利于铸铁表面耐磨性的提高。     

铸钢件消失模型内渗钒研究

在泡沫塑料模表面涂覆富钒涂层，利用浇铸时高温钢水的作用，使涂层中的钒渗入铸钢基体组织中，形威渗钒层。结果表明，型内渗钒工艺可以使钒渗入到铸钢基体中达到1500-2000μm．渗钒层为α-（Fe，V)单相组织，基体为F P；渗钒层显微硬度与基体硬度相当。     

砂型铸造WC颗粒增强低铬铸铁基复合材料的研究

为了提高铸件表面的耐磨性，实验以低铬铸铁为基体，WC颗粒为增强体，制备出颗粒增强表面耐磨复合材料。实验结果表明：低铬铸铁基复合材料的显微组织分三层，它们依次是基体、过渡层、复合层；其硬度比高铬铸铁略低．而耐磨性却略高于高铬铸铁。     

中锰奥氏体钢的铸造表面合金化

通过铸造表面合金化方法,使中锰奥氏体钢表面硬度提高.试验结果表明:经铸造表面合金化,钢的表面可形成厚度为7.2 mm,硬度为897HV的高铬铸铁复合层.复合层的组织中主要存在着共晶状碳化物、极细片状珠光体和铬的碳化物.     

35CrMo钢表面扫描电子束铬镍合金化组织和硬度的研究

为改善35CrMo钢的表面性能,采用电子束扫描与等离子热喷涂相结合的方法在其表面进行铬镍合金化处理;探究了强化层组织形貌和硬度的分布规律及电子束扫描工艺参数对强化层显微组织及硬度的影响规律。结果表明:35CrMo钢经合金化处理后,表面由合金化区、热影响区和基体三部分组成,合金化区显微组织为短柱或近似等轴晶粒,热影响区为针状马氏体,基体为珠光体和屈式体。铬镍元素在合金层发生固溶扩散,并析出弥散的Cr_(23)C_6增强相。合金层显微硬度随束流的增大先增大后减小,随移动速度的增大而减小,热影响区硬度随束流增大先增大后减小,随移动速度减小先增大后减小。     

球墨铸铁等离子束合金化高钒高速钢涂层的组织和性能研究

利用高能等离子束对球墨铸铁表面进行表面合金化高钒高速钢涂层,获得了从表至内依次为类高钒高速钢-白口铁-球铁的梯度材料。采用OM,SEM,XRD和显微硬度计对球墨铸铁改性层的组织形貌、显微硬度进行了分析。研究结果表明:等离子改性层主要分为合金层,熔凝层,热影响区和基体,其中合金区组织主要为团球、块状的MC、M7C3、Cr23C6碳化物以及马氏体和残留奥氏体;熔凝区为亚共晶白口铸铁层而热影响区出现了包围石墨球的马氏体壳组织。合金层最高硬度为HV0.2956.5,是基体的4.78倍。合金层硬度的增加主要归于硬质碳化物相的析出强化,以及合金元素的固溶强化和等离子束快速加热快速凝固导致的细晶强化。     

铝合金氩弧表面合金化层的组织和性能研究

利用氩弧作为热源，将高熔点的镍、铬直接熔入铸造铝合金表面，获得组织均匀的合金化层。显微组织结构分析表明，合金化层由Ni3Al、NiAl等金属间化合物组成，其硬度可达到130HV0.1左右，大约是基体材料的1．6倍；耐磨性大约是基体的1.4倍左右。     

9CrSi钢表面激光合金化的组织与性能

以亚微米级WC/Co金属陶瓷复合材料为涂层材料,采用激光合金化技术在9CrSi表面制备出硬度高、耐磨的合金化层.利用扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射仪(XRD)等分析测试手段对激光合金化层的显微组织和物相构成进行了分析,并对合金化层进行了硬度和摩擦性能测试.结果表明,激光合金化层与基材形成了良好的冶金结合.激光合金化层可分为合金化区,热影响区和基体区三部分.其中合金化区组织为基体马氏体上分布着网状枝晶碳化物,网状枝晶间弥散分布着碳化物小颗粒,热影响区组织由马氏体及残留奥氏体组成,基体区组织无明显变化.合金化层的显微硬度达到900 HV0.2,干摩擦条件下材料磨损量是基材9CrSi的1/9,合金化涂层的耐磨性得到显著的提高.     

表面工程的进展

简述了表面工程的定义，特点以及在生产实践中的应用，指出了表面工程在21世纪的发展方向-纳米表面工程和复合表面工程，并指出表面工程以及以表面工程为主要技术基础的绿色表面工程和再创造工程在我国具有广阔的应用前景。     

基于MATLAB分析不同形貌对金属表面润湿性能的影响

目的 研究不同形貌的微结构表面对金属表面润湿性能的影响。方法 首先在金属材料表面建立一级与二级微结构模型,然后整理得出不同微结构模型评定参数的公式,最后利用Matlab对不同形貌表面相关公式进行模拟计算,绘制得到不同形貌表面润湿特性三维曲线。结果 一级微结构中,球形微结构模型表面表观接触角θ皆为定值,即完全润湿θc=74.443°,不完全润湿θw=131.720°。其余微结构模型利用Matlab模拟计算,均可以得到光滑的三维曲线,其中在铜基表面设计制备三维方柱阵列微结构,可获得超疏水特性。二级微结构中,比较完全润湿状态,不完全润湿状态粗糙因子f远小于Υ。在不完全润湿状态中,粗糙因子f趋近于0,与完全润湿状态模拟的表观接触角结果相比,不完全润湿状态下,采用三维阵列微结构研究金属表面微结构对表观接触角的影响最为合适。结论 模拟条件相同的情况下,改变金属表面微观形貌会引起润湿性能的改变。金属表面润湿性能与表面微细结构以及微结构参数均存在映射关系,但是表面微结构的维度并非越高越好,一级微结构同样也可以得到所需疏水性能。在外在影响因素相同的条件下,若要研究分析金属表面微结构参数的改变对表观接触角的影响,采用三维阵列微结构最为合适。     

等温淬火球墨铸铁表面热处理工艺的研究

等温淬火球墨铸铁(ADI)具有多方面优越的性能特点,然而,单纯的等温淬火难以同时具有高强度、高硬度及高的韧性与塑性。为了进一步扩大ADI的应用范围,采用不同的表面高频淬火工艺考察了ADI表面热处理的可行性,并着重探讨了不同表面处理工艺对ADI表层组织及硬度的影响规律。研究表明,对ADI采用二步法表面热处理可以得到理想的效果。     

Roughness-dependent wetting and surface tension of molten lead on alumina

Surface roughness is an important factor that affects the wetting of molten metal on ceramics. The effect of surface roughness of the alumina substrate on the contact angle, contact diameter, drop height and surface tension of molten lead was investigated in the temperature range of 923–1123 K. The microstructure of the lead/substrate interface was observed by SEM. The surface free energy of alumina substrates was calculated by the geometrical average method. When the surface roughness of the substrate increased from 0.092 to 2.23 μm, the surface free energy increased gradually, ranging from 13.356 to 39.998 mJ/m². The contact diameter of lead droplets decreased from 9.111 to 7.19 mm. The lead drop height increased from 3.41 to 3.85 mm. The contact angle increased from 113.05° to 137.15°. Moreover, the surface depression of the alumina substrate was filled with lead, and no obvious change was observed. The results demonstrated that the wetting of lead drop on alumina substrates was consistent with the Wenzel state.     

螺旋锥齿轮圆角表面加工研究

目的提高和保证螺旋锥齿轮圆角表面质量,提高加工效率。方法改变以往依靠人工打磨的方式对螺旋锥齿轮圆角表面进行加工,提出应用数控五轴加工中心的方法,借助UG软件的CAM功能对螺旋锥齿轮表面进行数控加工自动编程处理,模拟加工功能来检测走刀路径是否正确,并进行表面精度检测及仿真加工无干涉、无碰撞检验,生成的CLS刀位文件经过专用后置处理得到NC程序,最后在VERICUT软件平台上的虚拟五轴加工中心模拟仿真加工螺旋锥齿轮圆角表面。结果通过UG的CAM功能及VERICUT仿真加工,螺旋锥齿轮的齿廓圆角达到(0.3±0.07)mm,表面粗糙度值为0.64μm,整体一致性好,满足设计要求。结论采用传统的五轴联动机床进行螺旋锥齿轮齿廓的倒角、倒圆加工,可获得理想的齿廓圆角尺寸,提高了螺旋锥齿轮表面精度。     

耐久超疏水表面的研究进展

超疏水表面在油水分离、腐蚀防护、防水抗冰等领域具有广泛的研究和应用价值。然而，其实际应用并未达到预期的广泛程度，主要制约因素在于表面的耐久性不足。超疏水表面的失效主要体现在两个方面：一方面，由于表面粗糙结构在承受机械载荷时容易遭受高局部压力而受损；另一方面，由于低表面能分子在高温、光照和强氧化剂等刺激下容易发生分解失效。为了解决上述问题，从耐久型超疏水表面的特点入手，提出了提高超疏水表面耐久性的典型策略。这些策略包括：（1）构建弹性基底，这可以将微结构上的载荷转移至基体，减少微结构受损的可能性；（2）微结构保护，这种方法通过构筑刚性的护盾，保护了更低尺度的纳米结构免于受损；（3）胶黏+涂装，该策略是通过中间层连接，强化基体与表面微纳结构的结合力；（4）利用低表面能物质的自修复能力，这种方法可以在表面受损后通过自我修复特性恢复其超疏水性；（5）微结构的重建，可以在表面粗糙结构遭破坏后，使其恢复原貌。最后，对耐久超疏水表面的发展提出了前瞻性的展望，提出了耐久超疏水表面绿色可持续发展的新方向。     

基于测量的螺旋曲面实体造型方法研究

螺旋机械的关键零件螺杆转子的形状、精度和表面质量直接影响着产品的性能,其落后的设计与制造技术一直制约着我国螺旋机械的制造水平。利用测量造型技术可以对国外的先进样机或样件进行产品设计和技术反求,以此加速新产品和新技术开发,缩小与国外的技术差距。文章研究了螺旋曲面的测量方法,实现了测量数据的补偿修正和噪声点剔除,并利用UG三维造型软件建立了螺杆转子曲面的实体模型,为进一步研究螺旋曲面奠定了一定的基础。     

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。     

大学生浅层学习方法的实证分析

近几年的研究表明浅层学习方法在本科生中非常普遍，该研究从教-学过程的整体入手，运用结构方程模型（SEM）分析了教学方式、学生年级、学生浅层学习动机和策略、学生学习表现及满意度之间的因果关系。研究证明：灌输式教学方式最容易导致浅层学习动机和策略，而引导式教学方式不会使学生采用浅层学习策略；在年级、教学方式和浅层学习动机中，浅层学习动机是导致浅层学习策略的首要因素；同时浅层学习策略导致了差的学习表现。     

T2铜端面滚柱滚压表面性能

应用一种自主设计的新型端面滚柱滚压试验系统,以车削进给量、滚压力和主轴转速为变量,对T2铜工件端面滚柱滚压工艺进行单因素试验研究,得出了T2铜滚柱滚压表面强化及光整作用的规律。试验结果表明:应用该装置能够显著降低纯铜试件的表面粗糙度,在一定程度上提升了表面显微硬度,试件表面粗糙度由加工前的8.96μm降到小于0.08μm,表面显微硬度则从110HV提升到大于130HV;滚压力是影响试件表面粗糙度及显微硬度最主要的因素,主轴转速次之,车削进给量最弱。滚压对表面粗糙度的影响存在合适的滚压力(607～898N)及主轴转速(360～560r/min),最多可以提升试件表面6个精度等级。表面显微硬度随着车削进给量、滚压力和主轴转速的增大而增大,其中增大滚压力可以提升表面显微硬度12%左右,增大主轴转速大约可以提升4.3%,而车削进给量对其影响较小。