电磁复合铸造轧辊工艺研究

利用自制的电磁复合铸造试验装置,研究了电磁复合铸造轧辊的基本工艺过程,并对高铬铸铁复合轧辊耐磨层的性能和复合情况进行了分析.结果表明:在合理的工艺条件下,可以得到界面结合良好、组织优良、耐磨层硬度分布均匀且符合要求的复合轧辊,探索了一条铸造复合轧辊的新思路.     

25Cr5MoA／Q235钢固-固复合轴界面特性的试验研究

采用热装法制成了25Cr5MoA钢／Q235固-固复合轴坯料,研究了复合轴挤压成形以及热处理后的界面组织、Cr元素扩散、显微硬度以及结合强度。结果表明：由于采用热装,在结合界面上出现了接近于连续分布的氧化物层,当挤压比为5．6时,挤压变形无法消除氧化皮的影响。结合界面的氧化皮对元素扩散起到阻碍作用,使Cr元素在界面附近Cr元素分布出现跳跃;与挤压态相比,随着保温时间的延长,25Cr5MoA钢与Q235钢结合界面的氧化物层有所改善。当保温时间大于60min时,界面附近硬度峰值消失,显微硬度连续变化区间扩大;复合轴结构上所具有的特点,使其即使结合强度较低,也不易产生剥离,经过后续热处理,通过元素的扩散过程,提高复合轴的结合强度。     

W6Mo5Cr4V2高速钢轧辊复合界面组织特征研究

采用水冷结晶器快速冷却凝固W6Mo5Cr4V2高速钢熔体与电磁感应加热35Cr Mo低合金锻钢芯棒相结合的方法制备了复合轧辊,研究了复合轧辊经过退火处理后的复合界面的组织特征和硬度变化。运用光学显微镜和扫描电镜分析了复合界面的组织形貌,并检测了界面两侧的硬度变化。结果表明:复合界面组织由W6Mo5Cr4V2高速钢层、扩散层和35Cr Mo低合金钢辊芯层三层组成。高速钢层由珠光体+粗大的网状碳化物和粒状晶内碳化物组成;扩散层由细珠光体和晶界碳化物组成。从高速钢层一侧向辊芯层一侧的扩散层组织中网状碳化物逐渐断网、变细和减少;辊芯层组织由珠光体+铁素体组成;复合界面的宽度约为0.8~1 mm,界面两侧合金元素扩散迹象明显;硬度在界面两侧落差大,但在扩散层内变化较为缓和。复合界面的组织特征和硬度变化结果表明:复合轧辊的形成是辊芯表面熔化与随后合金元素扩散综合作用的结果。     

机械振动对双金属复合铸造行为的影响

通过铸造方式制备高铬铸铁-合金钢双金属复合组织,观察机械振动对双金属复合界面的影响。利用光学显微镜、扫描电子显微镜观察界面金相组织,以及扫描Fe、Cr元素在界面过渡区域分布情况;利用显微硬度计测量界面两侧硬度变化;通过拉伸和冲击试验测量界面结合力学性能。合适的振动频率能有效的改善铸造品质,提高元素扩散效率,高铬铸铁与合金钢实现良好的冶金结合。     

ZrB_2-SiC陶瓷复合材料钎焊接头界面组织及性能

采用BNi2钎料,对ZrB2-SiC陶瓷复合材料进行真空钎焊研究.借助SEM,EDS,XRD等分析测试手段分析了界面组织结构及性能.确定了最佳钎焊工艺参数:钎焊温度1160℃,保温时间20 min.结果表明,接头界面产物主要有δ-Ni2Si,β1-Ni3Si,ZrB2+C,Ni(s,s),Cr x B y C z.随着钎焊温度升高以及保温时间的延长,接头抗剪强度均先升高后降低.钎焊温度1 160℃,保温时间20 min,钎焊接头室温抗剪强度达到最大121.3 MPa.钎焊温度和保温时间对接头断裂方式的影响有相似的规律,在保温时间较短时,裂纹主要产生于钎缝中的Ni(s,s)中,之后向Ni元素扩散层中扩展;当保温时间适中时,断裂主要发生在Ni元素扩散层中;当保温时间延长时,裂纹主要产生于含有一定β1-Ni3Si相的Ni(s,s)中,之后向Ni元素扩散层中扩展.     

电磁复合铸造轧辊凝固过程分析

利用计算机模拟技术,深入分析了电磁复合铸造轧辊的凝固过程。结果表明,电磁复合铸造轧辊的凝固是自下而上,由外向内的凝固过程。这种凝固方式既有利于金属补缩和夹渣的上浮,又有利于界面的充分熔合和元素的扩散,能够减少铸造缺陷,提高界面性能。     

热处理对离心铸造高铬铸铁-不锈钢双金属管界面组织及性能的影响

热处理对离心铸造高铬铸铁-不锈钢双金属管界面结合情况有重要影响。对双金属管进行不同热处理,利用电子探针技术观察双金属管复合界面的微观组织形貌;对复合界面进行Cr、C等元素的线扫描;利用洛氏硬度计、显微硬度计测量复合界面处的硬度;利用万能试验机对双金属管做剪切试验。结果表明:高铬铸铁与不锈钢的硬度过渡区域较小,硬度变化比较剧烈;复合界面附近发生了很明显的元素扩散;淬火并高温回火对双金属管是较适合的热处理工艺。     

电磁半连续复合铸造轧辊的思路与实践

为了实现复合轧辊的顺序凝固，研制了电磁半连续复合铸造试验装置，利用该装置进行了一系列电磁半连续复合铸造试验，探索出了一套合理的电磁复合铸造工艺，制造了高铬铸铁／45#钢复合轧辊，并进行了装机试验。结果表明：电磁半连续复合铸造轧辊思路正确，装置简单合理，既实现了轧辊在复合过程中的顺序凝固，减少了铸造缺陷，又使复合界面达到良好结合，提高了轧辊质量和生产效率。     

汽车用镁/钢异种金属焊接接头的组织与性能研究

以Ni箔为中间层材料,对汽车用AZ31合金和304不锈钢进行了扩散焊接处理,研究了不同焊接温度和焊接保温时间下的焊接接头的显微组织和物相组成变化,并对不同保温时间下的焊接接头扩散层显微硬度和剪切强度进行了分析。结果表明,AZ31/Ni/304焊接头界面可分为靠近304不锈钢扩散层、共晶层、白色块状化合物层和AZ31合金基体渗透层;随着焊接温度的逐渐升高,扩散层的整体厚度呈现逐渐减小的趋势;随着焊接保温时间的延长,焊接扩散层厚度先增加而后降低;在整个焊接接头界面中,白色块状Mg-Ni-Al三元金属间化合物层的显微硬度最高,且当保温时间为20 min时取得最大值269 HV;AZ31/Ni/304焊接头的剪切强度随着保温时间的延长呈先增加而后降低的趋势,在保温时间为20 min时取得剪切强度最大值。     

铝合金/镁合金爆炸复合界面低温退火后的结构演化

对AZ31B/7075爆炸复合材料进行220℃以下低温退火。用Axiover 40 MAT型光学显微镜、Quanta 200型扫描电镜、EDAX能谱仪及INSTRON 3367型力学性能试验机对复合界面结合区进行金相组织观察、成分线扫描以及剪切强度测试,研究复合界面结合区的低温退火演化机制。结果表明:随着加热温度的升高和保温时间的延长,在结合区镁合金发生回复、再结晶和晶粒长大,爆炸形成的绝热剪切带逐渐消失;原清晰的复合界面转变为具有一定厚度的由镁、铝互扩散形成的扩散层,扩散层组织结构由以固溶体为主逐渐转变为以金属间化合物为主,界面剪切断口由韧性断裂转变为脆性断裂;复合界面剪切强度取决于扩散层的组织结构,当扩散层组织以固溶体为主时,适当的加热可产生固溶强化而提高界面剪切强度,当扩散层组织以金属间化合物为主时,将降低界面剪切强度。     

颗粒增强金属基复合材料制备加工中几个概念的探讨

针对颗粒增强金属基复合材料的制备与加工中几个问题进行了初步的分析探讨,主要是提出了固态复合的概念,并给出了球磨、热压、热挤压和烧结等几种固态复合的例子,解释了粉末预制块重熔稀释法可以改善润湿性的机理,归纳了复合工艺与成形工艺的关系。     

电镀制备WC@W-Cu复合材料与性能研究

W-Cu复合材料因具有低膨胀系数、高强度及导电导热性能而广泛用作电子封装、电极、电触头和炮弹的罩壳等材料。W-Cu复合材料传统制备方法在致密化、微观组织的均匀性等方面难以兼顾,导致材料的导电导热性能不足,难以满足现代电子工业的要求。以W粉及W粉表面碳化得到的WC@W粉为原料,采用复合电镀技术成功制备了W-Cu和WC@W-Cu复合材料。结果表明,W-Cu复合材料表面粗糙,微观组织存在孔洞,而WC@W-Cu复合材料晶粒细化,微观结构组织均匀、致密。WC@W-Cu复合材料的W含量为43.6wt.%,硬度达205HV,相对密度为99.3%,电导率可达54.6MS/m。采用WC@W纳米粉,电镀制备出的WC@W-Cu复合材料不仅增加了W含量,明显提高了硬度,而且在相对密度和导电性方面也优于W-Cu复合材料。     

SiCp／7090A1复合材料的两步复合及半固态压铸成型

提出了固态复合的概念,并采用两步复合法试验研究了SiC颗粒与纯Al的预复合工艺、预复合块与贫铝7090A1合金液的二次复合工艺以及复合浆料的压铸工艺,成功制备出含SiC体积分数为10％的SiCp7090A1复合材料半固态压铸件。显微组织观察表明,SiC颗粒在所制备的复合材料基体中分布均匀,且与基体合金结合良好。     

退火温度对AgCuIn/QSn复合焊料界面影响

采用室温固相复合技术制备AgCuIn/QSn复合焊料,选用不同退火温度对AgCuIn/QSn复合焊料进行扩散退火,利用拉力试验机、扫描电子显微镜考察热处理温度对AgCuIn/QSn复合焊料界面的影响。结果表明,退火工艺为550℃/6 h时复合界面结合效果最佳。     

中间层对高体积分数SiCp/Al复合材料真空钎焊的影响

采用铜箔、Al-Si-Mg及Al-Si-Mg/Cu/Al-Si-Mg(简称ACA)3种不同中间层对高体积分数45%SiC_p/Al复合材料进行真空钎焊连接研究.通过SEM,EDS及XRD等方法对钎缝的微观结构及界面组织进行了分析,研究了中间层种类对钎焊接头微观结构、界面组织以及连接强度的影响,阐明了不同中间层钎焊连接45%SiC_p/Al复合材料的界面形成过程及接头断裂机制.结果表明,ACA中间层兼具了铜和Al-Si-Mg钎料的优点,可降低钎料的液相线,增加其流动性,通过Cu原子优先在铝合金基体与其氧化膜的界面处扩散发生共晶反应,增强钎料的去膜作用,从而实现高体积分数45%SiC_p/Al复合材料的高质量连接.     

高铬铸铁-碳钢复合板水平浇注铸造工艺

研究了厚度为40 mm高铬铸铁-碳钢复合板水平浇注铸造工艺,并对二者复合强度进行了检测.结果表明:当先浇注的定量高铬铸铁冷却到1080～1220℃时在其上再浇注碳钢均可获得牢靠的复合铸件.     

脉冲复合镀层Ni-W-P-SiC和RE-Ni-W-P-SiC的组织与相结构分析

运用X射线衍射仪、电子探针X射线能谱仪等手段分析研究了Ni-W-P-SiC和RE-Ni-W-P-SiC脉冲复合镀层的组织结构.结果表明,Ni-W-P-SiC和RE-Ni-W-P-SiC两种脉冲复合镀层表面比相应直流镀层光滑平整细腻得多,脉冲参数不同会得到表面平整程度和粒度不同的镀层,稀土的加入使RE-Ni-W-P-SiC复合镀层比Ni-W-P-SiC复合镀层晶粒更细小、截面更均匀;同时热处理温度和时间对镀层的截面形貌也有影响,Ni-W-P-SiC、RE-Ni-W-P-SiC脉冲镀层在镀态时都是非晶态结构,随着热处理温度的升高,两脉冲复合镀层的非晶态形态逐渐减弱,镀层逐渐向晶态转变,Ni3P相的衍射峰逐渐加强,且不断出现新相的特征峰;稀土元素的加入对脉冲镀层在镀态和热处理时相结构有一定程度影响.     

空气耦合超声检测技术在复合材料检测中的应用

通过采用空气耦合超声检测方法分别对含模拟缺陷的蒙皮泡沫夹芯复合材料、蒙皮蜂窝夹芯复合材料、碳纤维复合材料、环氧树脂层压复合材料及玻璃纤维复合材料进行检测,验证了空气耦合超声检测技术是评价蒙皮泡沫夹芯复合材料、蒙皮蜂窝夹芯复合材料、碳纤维复合材料、环氧树脂层压复合材料及玻璃纤维复合材料的可靠性无损检测手段,且在复合材料的...     

Influence of SiC particle size on the structure and tribological properties of Ni-Co composites

Ni-Co composites incorporated with SiC particles of nano and micron size were produced by electrodeposition. The effect of cobalt content on the particle incorporation, microhardness, surface morphology and tribological behaviour has been studied. The Ni rich Ni-Co composite exhibited enhanced microhardness values. However, no appreciable increase in the microhardness was observed for Co rich Ni-Co-SiC composites. Scanning electron microscope, energy dispersive X-ray analysis and X-ray diffraction studies were used to characterize the coatings. A change in surface morphology, phase structure and SiC incorporation was observed with increase in cobalt content. Pin-on-disc tribo tester was employed to study the wear and friction behaviour of the Ni-Co-SiC coatings. The tribo studies indicated that the wear volume loss was less for micron SiC reinforced Ni-Co composites compared to nano SiC reinforced composites. However, no appreciable variation in the coefficient of friction was observed for both Ni rich and Co rich Ni-Co-SiC composites.     

TiB2陶瓷粉末纳米化改性及其增强环氧复合涂层的制备与表征

低温条件下,以钛酸丁酯为原料,采用胶溶-回流方法在TiB₂粉体表面包覆纳米TiO₂颗粒。通过SEM、XRD、BET等分析检测方法对复合颗粒的表观形貌、包覆层相成分、比表面积等进行表征。结果显示,纳米TiO₂颗粒均匀离散地包覆在TiB₂粉体表面,包覆层主要为锐钛矿型相,TiB₂粉体纳米化改性后复合颗粒的表面粗糙度显著增加,比表面积较包覆前提高35倍以上。将包覆后的TiB₂粉体引入环氧树脂制备耐磨复合涂层,测得其磨损失重仅为包覆前复合耐磨涂层的50%,其耐磨性显著提高,并初步分析了复合耐磨涂层的摩擦磨损性能、磨损形貌及耐磨机理。