目的通过诱发纳米孪晶强化贝氏体化涂层强度及耐磨性。方法在250℃对中碳合金钢进行激光熔覆,并进行等温处理。通过残余应力测试、X射线衍射试验、扫描电子显微镜和透射电子显微镜观察、显微硬度和纳米压痕测试、往复磨损试验及磨损形貌表征,分别评价激光熔覆涂层的残余应力、物相、显微组织与结构、硬度梯度及微观硬度\耐磨性能。结果激光熔覆...
目的研究高速列车车轮多边形磨耗的形成机理以及轮轨系统结构参数对车轮多边形磨耗的影响。方法基于轮轨间蠕滑力饱和引起轮轨系统摩擦自激振动从而导致车轮多边形磨耗的理论,建立了包含车轮、钢轨、轨枕和道床的实体模型,然后导入到有限元软件ABAQUS中,钢轨和轨枕之间采用点对点的无质量弹簧阻尼单元组进行模拟,轨枕和道床之间采用绑定约束连接...
机械系统中,摩擦磨损不仅消耗大量的能源,且是导致设备磨损和提前失效的主要因素之一。作为摩擦学的一个重要分支,仿生表面织构已被证实是改善润滑及摩擦性能的有效手段。基于国内外表面织构润滑减磨的理论研究,概述了流体动压润滑理论的发展历程,对比分析了Reynolds方程和N-S方程的优缺点,介绍了几种润滑理论研究常用的数值求解方法,包括有限差...
针对热障涂层在服役过程中受CMAS(CaO-MgO-Al2O3-SiO2)腐蚀而造成的表层剥落及层间易开裂问题,探讨总结了CMAS对于热障涂层的腐蚀机理,指出目前所用方法存在的不足,因此急需研究抗CMAS腐蚀的新材料系统和相关工艺。开裂失效是热障涂层主要的失效形式,通过降低氧化层的氧化速度和增加陶瓷层的韧性,能有效延长涂层的使用寿命。基于对涂层结构复杂...
目的对磨损后的高速列车制动盘进行修复,以降低列车运营成本。方法采用机械自混粉末,利用激光熔覆工艺制备CrMnFeCoNi高熵合金熔覆层对制动盘进行修复,对熔覆层组织、组成相、耐磨性和耐腐蚀性进行研究。结果最佳实验工艺为:激光功率1000W,扫描速度5mm/s,送粉电压7.5V,对应单道宽度2.42mm,高度0.44mm,搭接率50%。激光熔覆过程中存在烧损,造成粉...
目的通过表面固态扩渗合金化技术获得金属扩渗涂层,研究扩渗涂层的形成机理。方法在390℃对AZ81镁合金表面固态扩渗Al和Zn,通过X射线衍射仪和光学显微镜,对扩渗合金层的物相结构和形貌进行分析,通过建立扩渗过程模型研究其扩渗形成机理。结果扩渗时间为4~8h时,合金扩渗层中除了AZ81镁合金的原始相.-Mg+Mg17Al12外,还会发生Mg0.97Zn0.03→Mg7Zn3+...
目的研究结构应力法和缺口应力法评估经高频机械冲击处理的高强度钢焊接接头疲劳强度。方法在名义应力法相关的研究基础上,采用结构应力法和缺口应力法,分析四种常见焊接接头经高频机械冲击焊后处理的疲劳测试数据,通过统计分析得出各评估应力系统下合适的特征强度FAT值。将统计结果分别与各种焊接接头的疲劳测试数据对比,分析其FAT值的适用性。...
目的提供一种在真空装饰领域能够广泛应用的具有防护、功能性的氧化硅涂层制备方法,为具体应用中涂层工艺参数的选择提供指导。方法采用PECVD技术,通过改变O2与HMDSO配比,低温制备具有不同微结构的氧化硅涂层。采用扫描电镜观察涂层的表截面微观形貌,采用X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、X射线光电子能谱仪、激光共聚焦拉曼光谱仪分析涂层的...
目的优化ZnO电化学制备工艺,使用银修饰提高薄膜的光催化性能。方法采用单因素实验,对薄膜的活性和稳定性进行评价,研究电化学和光催化沉积银的氧化锌薄膜的光催化活性和稳定性,研究空穴剂、光催化时间、硝酸银的浓度对氧化锌薄膜的影响。使用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)对膜层进行表征。结果电流密度为3.33mA/cm2,电解10min时,制备...
目的研究负向电流密度对TC4钛合金在含Ca-、P-的电解液体系中微弧氧化形成生物陶瓷膜的影响,为钛合金微弧氧化生物学改性提供参考。方法采用交流脉冲微弧氧化技术在TC4合金表面制备生物陶瓷膜,通过SEM、EDS、XRD、EIS观察分析不同负向电流密度下微弧氧化膜的生长过程、膜层结构及化学组成,利用划痕实验表征了负向电流密度对膜/基结合强度的影响...
目的对泡沫铜进行超疏水改性,用于油水混合物的分离。方法以泡沫铜为基底,通过沉积法构筑花簇状ZnO晶体微纳米尺度的粗糙结构表面,并用十八烷基三乙氧基硅烷进行修饰,制备具有超疏水性能的泡沫铜。利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、接触角测定仪表征超疏水泡沫铜的表面形貌、化学组成以及浸润性能,同时研究了其在油水分离中的应用效果。结果所...
目的探究晶体尺寸、组织结构和过冷度对NJ-4镍基合金涂层显微硬度的影响规律,找出一定组织结构和晶体尺寸下的最佳显微硬度。方法采用正交实验对基体进行激光熔覆,然后分析组织结构、晶体尺寸和过冷度对合金涂层硬度的影响。结果不同组织结构的NJ-4镍基合金涂层显微硬度有很大差异。从熔覆层的上表面到下表面依次为树枝晶、等轴晶、胞状枝晶、等...
目的提高渗碳淬火轴使用寿命。方法针对渗碳淬火轴关键部位孔口,采用超声冲击处理工艺对其进行表面强化处理,利用电子显微镜、硬度计结合有限元模拟对处理后的微观组织、硬度、残余应力等进行分析。结果在孔口处理区,材料产生了明显的加工硬化,形成了梯度硬化层,硬化层厚度达到80μm,表层硬度约60HRC。对超声冲击孔孔口部分的表面残余应力值进行...
目的研究斜撑式超越离合器用Cr7C3涂层和GCr15基体与合金钢9310对磨时的摩擦性能和磨损机理。方法在GCr15基体上利用化学气相沉积技术制备Cr7C3涂层样件。利用带有能谱分析仪的扫描电镜、X射线衍射仪和纳米压痕仪分析测量涂层的厚度和物相组成以及有无Cr7C3涂层时样件的显微硬度。利用球-盘接触式SRV-4高温摩擦磨损试验机考察Cr7C3涂层和GCr15基...
目的探讨含氮硼酸脂的摩擦学性能及轧制润滑性能。方法合成一种新型含氮硼酸酯挤压抗磨添加剂(NB)。将合成的含氮硼酸酯分别和磷酸三甲苯酯、磷酸三丁酯进行复配后加入铝材轧制基础油中,配制成多种铝材轧制润滑油。利用四球摩擦磨损试验机考察多种铝材轧制润滑油摩擦学性能,利用轧制实验考察其轧制润滑性能,利用扫描电子显微镜观察轧后表面形貌...
目的改善NiCrBSi涂层的组织及高温耐磨性能。方法采用等离子喷涂在45号钢基体上制备NiCrBSi涂层,并用氩弧对其进行重熔处理。利用扫描电子显微镜、能谱仪和X射线衍射仪对喷涂层与重熔层的形貌、微观组织、成分与物相进行分析。采用显微硬度仪与纳米压痕仪测试涂层的硬度、弹性模量,并计算出涂层的断裂韧性。通过室温、300℃、500℃的摩擦磨损试...
目的研究微米金刚石薄膜(Microcrystalline diamond film,MCD film)和纳米金刚石薄膜(Nanocrystalline diamond film,NCD film)的微观组织结构和表面质量,以及由两种薄膜涂覆制成的微米金刚石涂层扁钻(MCD coated spade drill)和纳米金刚石涂层扁钻(NCD coated spade drill)在切削碳纤维增强复合材料(Carbon fiber reinforced plastics,CFRP)时...
目的提高焊管成形质量,为激光复合织构轧辊模具产业化提供试验依据。方法通过数值模拟方法模拟焊管轧辊成形过程,获得不同摩擦系数组合下板料成形应力应变和径向厚度数据,并获得最优模具表面织构方案,为轧辊模具表面织构处理提供依据。依据数值模拟结果,运用激光表面织构技术对辊子模具表面进行复合织构加工处理,开展激光复合织构模具和未织构模...
目的探究片状纳米MoS2的制备工艺及其在油润滑中的减摩抗磨性能。方法以钼酸钠和硫脲为原料,采用水热反应法在220℃条件下制备片状纳米MoS2,利用红外(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)、能量色散谱仪(EDS)表征纳米颗粒的化学成分、晶体结构等理化性质。使用硅烷偶联剂(KH570)对其进行表面包覆改性,并使用超声处...
目的分析不同工况对表层自修复层的影响,探究羟基硅酸镁纳米管在摩擦磨损过程中的作用机理。方法以人工合成的羟基硅酸镁纳米管Mg3Si2O5(OH)4为自修复添加剂,在油润滑实验条件下进行铁基金属摩擦副摩擦磨损实验。利用SEM、EDS、激光拉曼光谱仪及显微维氏硬度计分别对自修复层厚度、自修复层元素组成、自修复层表面结构及自修复层表面显微硬度进...
目的研究表面织构对45钢干摩擦和乏油状态下摩擦磨损性能的影响。方法用激光加工的方法在45钢表面加工出不同面密度的凹坑织构,在UMT-2型多功能摩擦磨损试验机上以球-盘副考察凹坑密度在干摩擦和乏油条件下对45钢摩擦磨损性能的影响。结果在干摩擦条件下,织构密度在4%时,摩擦配副的摩擦系数最小,稳定摩擦系数为0.56。随着织构密度的增大,摩擦系...
目的研究316L不锈钢涂层在不同热处理温度下组织结构和性能的变化规律,提高该涂层的摩擦学性能。方法利用大气等离子喷涂(APS)技术制备316L不锈钢涂层,对喷涂态涂层进行300~700℃热处理。通过光学显微镜(OM)和X射线衍射仪(XRD)观察分析涂层的显微组织和相组成,利用维氏硬度计测试涂层的显微硬度值。采用摩擦磨损试验机和三维光学显微镜测试涂层...
目的提高铜合金的表面硬度,改善其耐磨性能。方法利用激光表面合金化和激光熔覆工艺在铜合金表面制备出Ni/Cu-Cr3C2/Co梯度涂层。采用X射线衍射仪、扫描电镜及能谱仪,系统分析了合金化过渡层与熔覆层的物相构成及显微组织,通过硬度测试、摩擦磨损实验,对梯度涂层的显微硬度和耐磨性进行评估。结果合金化过渡层组织致密且具有单一柱状晶结构,主要...
目的降低微机电系统表面粘着接触失效。方法考虑纳尺度粘附力﹑单晶铜弹塑性形变及各向异性影响。基于分子动力学法的混合势函数(EAM和Morse)和Verlet算法,对不同曲率半径探针与单晶铜基底粘着接触失效特性进行研究,通过计算原子中心对称参数来描述接触区域原子破坏和迁移轨迹变化。结果研究发现探针与基底尚未接触时(即位移小于1nm)的粘附接触...
目的比较不同系列Ni基合金喷熔层在NaCl溶液中的抗空蚀性能,并探讨其空蚀机理。方法采用XRD方法分析了氧乙炔火焰喷熔工艺制备的NiCrBSi、WC增强Ni基、NiCrBSiCuMo合金喷熔层的组织结构,采用洛氏硬度计测量了喷熔层的硬度,通过CorrTest电化学测试系统分析了喷熔层在3.5%NaCl溶液中的电化学腐蚀性能,使用超声波振动空蚀仪对喷熔层在NaCl溶液中的...
海洋环境下的微生物易附着在金属材料表面形成生物膜,进而导致金属材料表面的微生物腐蚀(MIC)。分析了海洋环境下常见的易导致腐蚀的微生物种类及其特征,如硫酸盐还原菌(SRB)、铁氧化细菌(IOB)、产酸菌(APB)与产粘液菌(SPB)等,归纳了船舶与海洋平台涉及的微生物腐蚀及其与材料摩擦磨损的协同作用。在此基础上,重点综述了近年来碳钢、不锈钢与铜...
目的解决热镀锌钢板表面六价铬钝化工艺所产生的环境污染问题。方法以钼酸铵、纳米硅溶胶、单宁酸、硅烷偶联剂KH151和KH792为主要原料配制新型环保的无铬复合钝化液,在镀锌板表面制备钝化膜。采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线光电子能谱仪(XPS)分析无铬复合钝化膜表面的微观形貌、元素组成和化学成分,用电化学工作站测试Mo元素对镀...
目的研究CO2/盐水环境下,温度对J55碳钢腐蚀的影响以及腐蚀形貌的描述方法。方法利用高温高压反应釜模拟9MPa、不同温度下的CO2/盐水腐蚀环境,分别测定50、65、80℃下J55碳钢的平均腐蚀速率。利用全自动三维显微成像系统对腐蚀后的试片表面进行大面积图像扫描、提取和分析,表征不同温度下的腐蚀形貌特征。同时,在不同温度和压力的条件下,在CO2/...
目的合成水性含多巴胺功能基团的仿贻贝粘附蛋白聚合物(PHEA-DOPA),研究在水性环氧涂层中的腐蚀防护机理。方法通过聚琥珀酰亚胺与乙醇胺和多巴胺的连续氨解反应,成功制备了PHEA-DOPA粘附聚合物,并用红外光谱(FTIR)仪、核磁(1HNMR)共振波谱仪和紫外-可见分光光度计对其结构进行了表征。通过电化学阻抗谱(EIS)、扫描电子显微镜(SEM)、石英晶体微...
目的研究混合修饰构筑白铜超疏水表面的可行性及防腐性能。方法以白铜为基体,采用简单的化学刻蚀法,以硝酸银溶液作为刻蚀液,经肉豆蔻酸和十二硫醇的混合乙醇溶液修饰来制备超疏水白铜。采用接触角测量仪、XRD、FTIR、SEM、EDS对超疏水白铜表面性能和结构等进行了表征,并利用Tafel曲线和电化学阻抗谱研究低表面能复合膜的耐蚀性能。结果肉豆蔻酸...
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