表面工程技术在铁路产品的应用及展望

来源 :第七届全国青年表面工程学术会议暨重庆市第二届汽车摩托车摩擦学材料先进技术与应用推进会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:arlunfly
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  南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司在等离子喷涂、电刷镀、喷丸强化、电化学处理等表面工程技术的应用研究方面有着多年的积累。本文分别从这些表面工艺技术基本概况、工艺应用的现状、新技术的应用等方面做简要介绍。等离子喷涂技术方面,重点介绍在活塞环、活塞、排气阀、汽缸盖、排气管等柴油机零部件的应用,以及在航空发动机零部件热障涂层、高温磨耗涂层方面应用研究的最新进展;电刷镀方面,主要介绍该技术在再制造方面的应用以及自动化电刷镀技术、智能专家型电刷镀设备的开发和应用情况;喷丸强化方面,主要介绍该技术在轨道交通牵引齿轮方面的应用研究,通过对四中不同材料的齿轮产品进行喷丸工艺对比试验,研究齿轮残余应力、衍射半高宽、残余奥氏体和显微硬度等参数在不同喷丸工艺情况下的变化;电化学处理方面,主要介绍电镀硬铬、陶瓷增强复合镀铬等耐磨镀层以及镀锡、镀铜等磨合镀层在活塞环、活塞等柴油机关键零部件的应用。
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激光表面微织构技术是指选择适应加工指标的激光器,并对激光参数进行优化组合,采用特定的微加工工艺在摩擦副表面制备具有一定尺寸、几何形貌和排列方式的图案,以改善表面的摩擦学性能。此外,由于激光热效应在加工处及周围区域形成致密的碳氮马氏体组织,从而使摩擦副表面宏观上得以钉扎强化,微观上得以硬化耐磨,提高了表层材料机械力学性能,延长使用寿命。
等离子喷涂由于其工艺简单快捷、基体和涂层的选择范围广泛、涂层厚度和结构易控制及可大面积施工等特点,在研究和产业化领域中得到广泛的应用,但传统粉末由于存在细粉送粉困难及易烧损等技术问题,不能直接采用纳米/亚微米粉末制备涂层。作为替代,常使用纳米团聚的微米粉末作为给料,制备部分纳米结构涂层。上世纪90年代发展起来的液料等离子喷涂改气体吹浮进料为液相进料,将悬浮液(或先驱体溶液)注入到等离子焰流中进行喷
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由于堆焊修复层本身存在残余应力大,焊缝组织不均匀等原因,影响了堆焊修复后零件的强度,使其在某些高速重载工况下难以达到使用要求,限制了该技术的广泛应用。为了降低堆焊层残余应力,改善堆焊层组织结构,提高修复后零件的综合力学性能,采用预压力滚压纳米化技术,对堆焊修复层表面进行强化处理,实现控型与控性的有效结合。主要介绍堆焊修复层在表面滚压过程中的塑性变形与强化规律,堆焊修复层表面预压力滚压纳米化行为及其
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受典型植物的微观结构启发,例如荷叶、玫瑰花瓣和金盏菊花瓣等,因不同微结构尺寸而表现出不同润湿行为,使用一种快速、简单和低成本的单步电沉积过程在铜基底上构建具有可控粘附性的超疏水表面。微纳结构和低表面能材料肉豆蔻酸铈的协同作用在超疏水表面的形成中扮演重要的作用。
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本研究对TA2纯钛、Ti6Al4V和Ti6Al7Nb两种钛合金进行氮离子注入改性,考察其扭动微动磨损行为。氮离子注入采用高能离子注入机及增强沉积系统,加速电压为50kV,注入剂量分别为1~9×1017cm-2等五种剂量。采用球/平面接触模式,在小牛血清润滑条件下,对基体其改性层的开展扭动微动磨损实验研究试验。
人工关节植入人体之后,体液中的蛋白质会迅速吸附在其表面。蛋白质的吸附对人工关节在人体内的安全服役能力有着重要的影响。本文主要用原子力显微镜(AFM),对白蛋白在人工关节钴合金(Co65Cr28Mo5)表面的吸附做了系统的研究。通过改变溶液pH值来调控蛋白质的电性,同时使用电化学工作站对CoCrMo合金表面施加不同电压,使样品表面带有不同性质和数量的电荷,用来研究静电作用对蛋白质吸附的影响。
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本文在不锈钢网、有机多孔材料等表面生长一层具有微纳结构的薄膜,通过化学修饰,改变这层薄膜的化学状态,从而得到亲油、亲水、疏油、疏水等多种性能,并将这些性能用于溢油吸附、乳化油油水分离等方面。结果表明,这些材料在油和水之间具有选择性吸附与透过特性。这种方法成本低、效率高、材料可循环利用,在厨房设备、二次采油、海上溢油应急处理等领域有着广泛的应用前景。
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