纳米多层复合镀层的力学性能研究

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铝合金是目前应用最为广泛的金属材料之一,但存在硬度低、耐磨性差等缺点而限制了其广泛的应用.为了提高铝合金的表面硬度及耐磨性,利用复合电沉积技术在7075铝合金表面制备了多层镍-铁/镍-铁-石墨烯复合镀层.研究了多层镍-铁/镍-铁-石墨烯复合镀层结构配置及每层镀层厚度对复合镀层硬度、耐磨性能的影响.利用SEM、XRD对纳米多层复合镀层的微观形貌和相结构进行分析.结果表明:以镍-铁-石墨烯为顶层的三层纳米多层复合镀层的制备更利于铝合金硬度及耐磨性的改善,其硬度为铝合金硬度的3.95倍,而摩擦系数仅为0.2919.
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采用20钢为基材,激光熔覆涂层材料以YD-F625型铁基粉末为基,添加有TiC、WC和SiC多元陶瓷增强相,通过调整多元陶瓷相中TiC的比例来获得不同的涂层合金材料,同时选用多组激光功率、扫描速度、粉末厚度等工艺参数进行激光熔覆对比试验,以涂层表面硬度为性能指标,对激光熔覆工艺和涂层材料种类进行优化.通过激光熔覆制备多元陶瓷复合涂层可以使20钢表面的硬度显著提高,其中最优工艺组合为激光功率3000W、扫描速度280 mm/min、预置粉末厚度2.0 mm、TiC粉末含量为20%时,涂层最高显微硬度可达11
采用激光沉积制造技术制备了 TA15/γ-TiAl复合材料结构试样,并对其进行了退火处理实验,分析了试样的显微组织、抗拉强度和隔热性能.结果表明:通过适当提高热输入可以制备无裂纹的TA15/γ-TiAl复合结构.显微组织分析发现,复合结构试样界面区熔合良好,元素过渡区较窄,γ-TiAl合金内无B2等脆性相析出.试样的室温抗拉强度为551 MPa;560℃时,试样的高温抗拉强度为460 MPa;700℃时,试样的高温抗拉强度为338 MPa,其中,室温拉伸与560℃高温拉伸试样断裂在γ-TiAl合金侧,70
采用Si层作为过渡层,通过射频磁控溅射辅助直流脉冲磁控溅射技术在n型(100)单晶Si和硬质合金(YG8)基底上制备掺氮类金刚石薄膜.采用拉曼光谱仪、X射线光电子能谱仪及场发射扫描电镜对薄膜的结构、组成和形貌进行表征;采用显微硬度计测试薄膜的维氏硬度;采用用球-盘往复摩擦试验机和白光干涉仪测试薄膜的摩擦磨损性能.结果表明:复合薄膜中碳氮原子主要以C=N键形式存在,随着掺氮量的增加,C=N键含量降低.氮掺杂DLC复合薄膜的硬度随掺氮量的增加而降低,摩擦系数在掺氮量为12.7 at%时最低,为0.10;而在掺
采用显微组织观察、拉伸试验、密度测试等研究了不同挤压铸造压力对Mg-4Zn-1.2Y合金显微组织与力学性能的影响.结果 表明:随着挤压压力的增加,Mg-4Zn-1.2Y合金的平均晶粒尺寸和第二相体积分数逐渐减小,挤压压力从0增加到150MPa时,合金晶粒细化明显,挤压压力超过150MPa后,合金晶粒细化趋势变缓.随着挤压压力的增加,Mg-4Zn-1.2Y合金的抗拉强度、屈服强度、伸长率及密度均逐渐增加.与挤压压力为0 MPa的合金相比,挤压压力150MPa的合金抗拉强度、屈服强度和伸长率分别提高了24.4
以RuT500蠕墨铸铁为目标选择了基本元素含量范围,采用中频感应电炉制备了废钢与高纯生铁配比分别为3∶7和6∶4的Cu、Sn合金化合成蠕墨铸铁,并采用光谱分析仪、金相显微镜和万能材料试验机测试了其化学成分、金相组织和力学性能.结果 表明,当废钢与高纯生铁配比为3∶7时,铸态合成蠕墨铸铁的基体组织为85%P+15%F,蠕化率为85%,力学性能Rm、A、硬度分别为562MPa、1.1%、235HBW;当废钢与高纯生铁为6∶4时,基体组织为95%P+5%F,蠕化率83%,Rm、A、硬度分别为572MPa、0.7
进行了汽车支架用A356铝合金的差压铸造成型,并进行了不同浇注温度、充型压力和结晶增压压力下的力学性能测试、比较和分析.结果 表明:随浇注温度、充型压力和结晶增压压力的增加,抗拉强度先增大后减小,断后伸长率反之.在720℃浇注温度、40 kPa充型压力、5kPa结晶增压压力下,试样的抗拉强度为峰值(302 MPa)、断后伸长率为最小值(3.5%).汽车支架用A356铝合金的浇注温度优选为720℃、充型压力优选为40 kPa、结晶增压压力优选为5 kPa.
为了提高挤压铸造的定量浇注和充型质量,利用模糊PID算法对电磁泵充型控制系统进行改进,并以此设计了以S7-1200 PLC为核心的电磁泵定量浇注和充型控制系统.仿真和试验表明,模糊PID控制能用于建立毛坯制件参数化数据、反馈信号输入与电磁泵控制输出之间的控制模型,有效降低系统响应存在的超调,并使毛坯制件的定量浇注精度偏差小于3%,有助于提高定量浇注和充型质量.
为研究预处理工艺对热轧带钢免酸洗还原热镀锌镀层的影响,在实验中分别对钢板进行喷射预处理和平整预处理,并在工业环境下进行免酸洗还原热镀锌试制.采用扫描电镜观察镀层的表面和断面形貌,同时采用“0T”弯曲实验检测镀层的粘附性.结果 表明:经过平整后的镀锌板虽然表面平整、光滑,但是锌层与基板的界面处有一层较厚的氧化铁皮,导致锌层与基体的粘附性较差.同时在界面处的氧化铁皮也起到了阻挡锌层和钢基体的合金化作用,避免了Fe-Zn复合相的产生,最终形成的镀锌层为纯锌相.经1次喷射预处理与2次喷射预处理后的镀锌板尽管表面较
以浇注温度、炉外保温钢包的钢液温度、电弧炉出钢温度和浇注系统设计方式作为输入层参数,以铸造缺陷(以缺陷等级表征)为输出层参数,采用4×24×1三层拓扑结构,构建了建筑横梁铸造工艺优化BP神经网络模型,并进行了模型的学习训练、预测验证和应用验证.结果 表明,模型训练性能曲线平滑,经过7004次迭代运算后收敛,铸造缺陷等级的平均训练误差和预测误差均为1级.与企业现用工艺相比,采用BP神经网络模型优化工艺铸造的ZG20Mn钢横梁缺陷等级从3级变为1级,横梁质量得到明显提高.
采用力学性能测试、导电率性能测试和金相组织观察和透射电镜观察等方法,研究了Zr含量对Al-Mg-Si合金导电性能和显微组织的影响.结果 表明:锆含量为0.13wt%时,Al-Mg-Si合金导线获得最优的综合性能,在200℃时效时,导电率最大可达59.38%IACS,抗拉强度在96 h时效后仍为195MPa,耐热性能优良.研究发现:在时效时,Zr对Al-Mg-Si合金中Mg/Si相的析出进程产生阻碍作用,抑制3\"相的溶解和3\'相的形核与长大,有利于合金的力学性能.