涂层对氧化铝/耐热钢基复合材料磨料磨损性能的影响

通过化学气相沉积方法在氧化铝颗粒表面分别获得了Ni、TiN涂层。用不同涂层的氧化铝颗粒制备了氧化铝颗粒／耐热钢基复合材料，考察了复合材料在900℃下的磨料磨损抗力，结果表明：包Ni氧化铝复合材料的耐磨性是耐热钢的3．27倍，包TiN氧化铝复合材料的耐磨性是耐热钢的2．66倍。进一步的分析表明，包Ni氧化铝与耐热钢的界面结合强度可由无涂层时的0．67MPa提高到4．05MPa，而包TiN氧化铝与耐热钢的界面结合强度只提高到1．80MPa。较低的界面结合强度会导致氧化铝颗粒整体从基体中脱落，而包TiN氧化铝／耐热钢基复合材料的界面抗高温氧化性较差，也导致氧化铝颗粒易从基体中脱落，这两方面的作用是导致包TiN氧化铝复合材料高温磨料磨损抗力低的主要原因。     

铬系白口铸铁相间腐蚀机理的探讨

为了探讨铬系白口铸铁在腐蚀介质中的相间腐蚀机理,对试验合金应用定向凝固技术,采用提取相表面富集法制备了碳化物试样;依据电偶腐蚀原理,建立了亚共晶铬系白口铸铁相间腐蚀原电池模型;测定了试验合金组成物偶接前、后的腐蚀速度。试验结果表明：（1）亚共晶铬系白口铸铁相间腐蚀可分为主、次相同腐蚀原电池、主相间腐蚀速度是次相间腐蚀速度的2倍左右;(2) 随铬碳比的增加,试验合金组成组的腐蚀速度均显著下降,但共晶基体的腐蚀速度仍然是初生基体腐蚀速度的2倍左右;（3）碳化物与基体两相间的腐蚀电位差是相间腐蚀的驱动力,在此腐蚀过程中,高电位的碳化物被保护,低电位的基体被加速腐蚀,提高基体的腐蚀电位,不仅可以降低相同腐蚀速度,而且可以大幅度提高铬系白口铸铁的耐蚀性。     

用于高温含硫气氛下的抗磨材料研究

研究了不同含碳量的高Ｃｒ、Ｍｎ合金在高温时的抗氧化、硫化腐蚀性及高温抗磨性，并在同条件下与常用的高Ｎｉ耐热钢的上述性能进行了对比．结论认为：（１）除抗氧化性外，几乎所有试验合金的高温抗磨性、抗硫化腐蚀性均高于高Ｎｉ耐热钢，但成本却比高Ｎｉ耐热钢低，（２）随试验合金的含碳量增加共晶碳化物数量增加，同时也提高了合金的氧化抗力，（３）含碳量在中等程度时合金的高温硫化腐蚀抗力处于低值，随腐蚀气氛中ＳＯ２分压增加，此值向低碳方向移动，（４）高温磨损过程中随温度提高基体强度下降，从而使碳化物对抗磨性的有益作用减弱。     

氧化铝颗粒-耐热钢基复合材料的高温磨损特性

采用化学气相沉积技术对氧化铝颗粒表面进行涂层处理,通过负压铸渗工艺制备了氧化铝颗粒－耐热钢基复合材料,并对其在900 ℃下的高温磨料磨损特性进行了研究,结果表明耐热钢在高温下的磨损主要是由磨料的滚压形成的挤出唇、翻边脱落所引起,磨损量较大,而复合材料高温磨损时颗粒突出于基体,承受载荷多,阻碍了磨粒对基体的损伤,因而抗磨性较好,其高温耐磨性是基体材料的3.3倍多．     

陶瓷颗粒表面涂层处理的新方法

用自制的化学气相沉积装置在Al2O3颗粒表面分别获得了TiN、Ni、Fe三种涂层,并用耐热钢对有涂层的Al2O3颗粒进行了负压铸渗实验,获得了Al2O3颗粒/耐热钢基复合材料.所得复合材料颗粒分散均匀、结合良好,表现出颗粒表面涂层处理新方法在复合材料制备中的有益作用     

采用快速原型树脂模铸造精密模具

直接利用激光快速成型的原型树脂模,结合陶瓷型精密铸造技术,制得了高精度、低表面粗糙度、高使用寿命的钢模具,通过考察陶瓷型的强度、表面稳定性、透气性和尺寸偏差,得到了获得高质量陶瓷型的最佳工艺参数;详细分析了焙烧温度、水量、无水乙醇量等工艺因素对陶资中性能指标的影响,通过运用扫描电镜对表面稳定性试样及强度试样断口进行分析,认为粉料与颗粒间的结合强度是获得高质量精密铸型的主要影响因素。应用此陶瓷型铸造工艺浇铸的铸钢模具,尺寸精度达到国家标准CT3－4,表面粗糙度达Ra3.2,可用于实际生产。     

涂层对氧化铝/耐热钢液间湿润角的影响及其应用

在探索金属液 /陶瓷间湿润角检测方法的基础上 ,分别检测了Ni涂层氧化铝、TiN涂层氧化铝与耐热钢液间的湿润角 .结果表明 :Ni涂层氧化铝与耐热钢液间的湿润角是 4 6° ,TiN涂层氧化铝与耐热钢液间的湿润角是 58° .进一步的铸渗实验表明 :耐热钢液在包Ni氧化铝颗粒间的铸渗深度可达 8 0mm ,在包TiN氧化铝颗粒间的铸渗深度为 7 4mm ,无涂层的同粒度氧化铝不能实现铸渗 .通过涂层技术 ,可获得氧化铝颗粒分布均匀的复合材料 .     

WC颗粒增强钢基表层复合材料中增强相和组织的演化

运用“复合剂技术”制备了WC颗粒增强钢基表层复合材料，系统研究了颗粒尺寸对WC颗粒在复合材料组织中的存在形态及复合材料组织变化的影响规律．结果表明：WC颗粒溶解于高温钢液，微区内W、C元素的含量显著提高，存在合金元素的相互扩散和迁移；当加入的WC颗粒直径小于100μm时，WC颗粒不再以原有的形态发挥硬质相的作用，而是形成新相（W，Fe）7C3型碳化物来发挥硬质相的作用，最终在铸钢基体的表面形成高碳高钨的白口铸铁组织．     

二体磨损与三体磨损之间的关系

通过对二体磨损和三体磨损的概念的讨论以及二体磨损和三体磨损关系的分析,提出了二体磨损是三体磨损的特例,三体磨损更具有普遍性这一观点.这对在二体磨料磨损的模型基础上建立三体磨料磨损的模型有理论上的指导意义.     

Al_2O_3颗粒增强不锈钢基表面复合材料腐蚀性能的研究

针对湿法磷酸工况 ,设计了不锈钢基体的化学成分 ;在Al2 O3颗粒表面 ,通过化学气相沉积Ni涂层 ,解决了颗粒与基体的润湿性问题 ;采用负压铸渗工艺制备了氧化铝 不锈钢基表面复合材料 ,并研究了该复合材料在此工况下的静态耐蚀性能 ,发现其耐蚀性能超过了高铬钢 .