Structure and sliding wear behavior of 321 stainless steel/Al composite coating deposited by high velocity arc spraying technique

A typical 321 stainless steel/aluminum composite coating （321/Al coating） was prepared by high velocity arc spraying technique （HVAS） with 321 stainless steel wire as the anode and aluminum wire as the cathode. The traditional 321 stainless steel coating was also prepared for comparison. Tribological properties of the coatings were evaluated with the ring-block wear tester under different conditions. The structure and worn surface of the coatings were analyzed by scanning electron microscopy（SEM）, X-ray diffractometry（XRD） and energy dispersion spectroscopy（EDS）. The results show that, except for aluminum phase addition in the 32 l/Al coating, no other phases are created compared with the 321 coating. However, due to the addition of aluminum, the 32 l/Al coating forms a type of ＂ductile/hard phases inter-deposited＂ structure and performs quite different tribological behavior. Under the dry sliding condition, the anti-wear property of 32 l/Al coating is about 42% lower than that of 321 coating. But under the oil lubricated conditions with or without 32 h oil-dipping pretreatment, the anti-wear property of 321/AI coating is about 9% and 5% higher than that of 321 coating, respectively. The anti-wear mechanism of the composite coating is mainly relevant to the decrease of oxide impurities and the strengthening action resulted from the ＂ductile/hard phases inter-deposited＂ coating structure.     

自动化等离子堆焊技术在发动机缸体再制造中的应用

在构建自动化粉末等离子堆焊再制造系统的基础上,选择Ni15合金粉末为堆焊材料,通过发动机缸体止推面再制造堆焊试验对再制造系统进行了验证,并对堆焊组织进行了金相及能谱分析,表明堆焊层组织没有任何气孔、裂纹等冶金缺陷.底部能谱分析表明,底部组织由Ni、Fe中固溶Cr形成的奥氏体基体和基体上弥散分布的碳化物硬质相及其共晶组织组成,平面晶区域有明显的溶碳现象.硬度测试表明,堆焊层除熔合区因溶碳硬度较高,达200 HV,其余区域硬度值与基体相当,达130 HV.每再制造一个发动机缸体止推面,约消耗合金粉末40 g,材料成本不到20元,具有显著的节材及经济效益.     

熔覆枪扫描速度对镍基微束等离子熔覆层性能的影响

在低碳钢圆管表面使用微束等离子弧熔覆了Ni基合金.采用扫描电镜、x射线衍射和显微硬度计研究了不同扫描速度熔覆层的组织形貌、结构、成分与性能.结果表明,随着扫描速度的增大,熔池趋向不稳定,粉末利用率下降,同时热影响区减小,组织细化,稀释率降低.     

电流密度对柔性摩擦辅助电沉积镍镀层质量的影响

为提高镀层沉积速度和沉积质量,采用新型的柔性摩擦辅助电沉积技术在不同的电流密度下制备了镍镀层。利用SEM、XRD、X射线应力衍射仪以及硬度计等手段对镍镀层的组织结构和性能进行了表征。结果表明:电流密度对柔性摩擦辅助电沉积镍镀层的质量具有重要影响。在1~13 A/dm2的电流密度范围内,随着电流密度的增大,柔性介质的摩擦整平作用逐渐减弱,镀层的择优取向发生了(111)晶面向(200)晶面的过渡转变;当电流密度达到13 A/dm2时,镍镀层出现了(200)和(220)晶面的双择优取向,但择优取向程度不大;电流密度为10 A/dm2时,柔性摩擦辅助电沉积镍镀层具有最低的拉应力,为150 MPa左右,最小的表面粗糙度为Ra=0.48μm,最小的孔隙率为0.08 cm-2,最高的硬度为385 HV。     

Al-Ti-Si-RE高速电弧喷涂层热震与电化学腐蚀行为

通过对Al-Ti-Si-RE涂层抗热震性能以及热震前后电化学腐蚀行为分析研究,发现Al-Ti-Si-RE涂层在500℃时能够保持良好的抗热震性能,且在热震前后耐电化学腐蚀性能没有明显下降,主要原因是Ti在高速电弧喷涂过程中,与Al结合反应放热,使涂层与基体"冶金结合"部位增多,提高了涂层结合强度。同时经透射电镜(TEM)观察,喷涂层中晶粒尺寸较小,且Al与钛铝金属间化合物具有良好共格关系,降低了Al-Ti-Si-RE涂层开裂敏感度。另外Al-Ti-Si-RE涂层具有发达的"骨架"结构,电化学腐蚀过程中形成的Al氧化物能够有效填充到"骨架"孔隙和热震引起的微裂纹当中,对涂层同时起到"自封闭"与"自修复"作用,使其更加致密并兼具良好抗热震性能与耐电化学腐蚀性能。     

基于声发射技术的接触疲劳失效检测应用与研究

接触疲劳是齿轮、轴承等长期承受交变载荷的重要旋转零部件的主要失效形式。采用声发射技术对接触疲劳失效过程进行监测,对损伤程度进行检测以及揭示接触疲劳失效机理具有重要的意义。随着声发射技术不断发展及先进声发射信号处理技术的出现,其在接触疲劳失效检测中的研究也越来越深入。文章回顾了声发射技术的发展现状,综述了声发射技术应用于块体零件和涂层零件的接触疲劳失效检测的研究进展与存在的问题,探讨了进一步研究的方向和解决问题的思路。     

关于维修进口设备备件问题的调查

为了摸清维修进口备件的可能性、维修备件的工作量、经济效益,以及维修备件存在的问题,选择一些典型零件(自己制造难、进口价格高、维修效益大、用现有技术可以修复)组织力量进行修复,总结经验,加以推广,我们于1987年5月下旬调查了北京燕山石化公司、上海石化总厂、宝山钢铁总厂等进口设备多、备件需求量大、技术力量强的一些单位,实际考察了维修设备和技术手段。现提出以下几点看法。 1.近几年来,我国引进了几百亿元的机电设备。为了维持设备的正常生产,每年都要花很大一笔外汇去购买备件。例如燕山石化公司每年买进备件约需800～900万美元,在1987年压缩外汇指标的情况下,还需700万美元。上海石化总厂1987年也需700万美元(其中200万美元为商业贷款),宝钢1986年买备件费是     

金属磁记忆检测技术用于再制造毛坯寿命预测的试验研究

为探讨金属磁记忆无损检测技术预测再制造毛坯的剩余寿命,采用金属磁记忆技术检测了拉-拉疲劳过程中45钢光滑试件和预制缺陷试件表面的磁记忆信号变化规律.结果表明45钢光滑试件疲劳试验过程中,在试件断裂之前,随疲劳载荷作用循环次数的增加,试件表面磁信号的分布规律变化不大,试件断裂后断口处磁信号发生激变;表面预制槽型缺陷的45钢试件在疲劳试验过程中,其表面磁信号在预制缺陷扩展后发生变化,且缺陷部位磁信号峰峰值随裂纹长度增加而持续增大.研究分析认为,金属磁记忆检测技术对疲劳裂纹的扩展情况有较好的反映,有望通过建立磁记忆信号峰峰值--疲劳裂纹长度a的关系模型,实现金属磁记忆技术对再制造毛坯剩余寿命的定量方法.但是,采用金属磁记忆技术预测疲劳裂纹萌生前铁磁材料的损伤程度尚需进一步探索.     

电热爆炸喷涂WC/Co涂层组织和性能研究

利用电热爆炸喷涂技术,在45钢表面制备了WC／Co耐磨涂层,使用SEM和XRD分析了涂层的组织与相结构,使用显微硬度计和纳米压痕仪测试了涂层的硬度和弹性模量。结果发现,电热爆炸喷涂WC／Co涂层致密,无明显的层状结构;涂层的显微硬度最高达到了2836HV0．1,平均为1704HV0．1;纳米压痕仪测得涂层的弹性模量为346．8GPa;涂层的相组成主要为WC和W2C;在涂层与基体的结合区,出现柱状晶,证明涂层与基体主要是冶金结合。