高硬度耐热搪瓷的制备与性能

介绍了制备高硬度耐腐蚀搪瓷层的方法和提高搪瓷层硬度与耐腐蚀性的措施,在对钢板进行脱碳和酸洗预处理的前提下,采用一次涂搪法制备搪瓷.用金相显微镜和扫描电子显微镜观察搪瓷层与基板结合界面处的显微形貌,用X-射线衍射仪(XRD)分析搪瓷层的相结构,用显微硬度仪测试晶化处理前后搪瓷层的硬度,考察晶化处理对搪瓷层硬度的影响.实验结果表明:随烧结温度的提高,搪瓷层与基板的结合性增强;瓷的最佳烧结工艺是在970℃烧结5 min.根据XRD分析结果可知,搪瓷层通过在920 ℃保温14 min的晶化处理后出现NaAlSiO4和NaAlSi2O6相.在970 ℃烧结5 min的搪瓷具有优异的性能,其硬度为7.30 GPa高于一般搪瓷的硬度;耐热温度为700 ℃是化工部规定的搪瓷耐热温度的2倍;同时其热震温度为500℃是搪瓷化工设备标准规定耐温急变温度的2倍;耐酸等级为A级,耐碱质量损耗为1.793 mg/cm2.     

无底釉一次涂搪法制备搪瓷层工艺研究

采用浸搪法制备搪瓷基板,研究了不同烧结温度和时间对钢铁基板搪瓷制备工艺、组织和性能的影响,测定了搪瓷层的硬度,并分析了搪瓷层硬度与烧结温度和时间的关系,以及晶核添加剂对搪瓷层硬度的影响.实验结果表明,在烧结时间相同时,搪瓷层的硬度随烧结温度的升高而增大;在烧结温度相同时,搪瓷层的硬度随烧结时间的延长而提高;添加形核剂能够提高搪瓷层的强度.X射线衍射结果分析表明,搪瓷层中出现NaAlSi2O6和Na2Si2O5相.搪瓷层的耐酸度为94.36%,耐碱度为97.87%,耐热温度为600℃,热震温度为400℃     

Fe-30Mn-11Al-1C合金的调幅分解

通过金相、XRD、透射电镜和显微硬度,分析了Fe-30Mn-11A1-1C合金在450～750℃温度区间时效的组织和硬度的变化规律,研究结果表明时效温度低于450℃奥氏体难以析出第二相,其硬度变化也不大;在550～750℃时效2h,奥氏体晶内产生调幅分解,晶界析出Fe3Al,电镜可观察到典型的调幅结构,随时效温度升高调幅结构波长变大;在650℃经2h时效,有βMn析出;调幅分解及析出相都可以提高合金硬度,但析出物粗化使硬度明显降低．     

一种超细无粘结相WC硬质合金的制备

以粒度0.2μm纯WC粉末为原料,经球磨处理在1230°C烧结,890MPa热压制备高硬度、高致密度的超细无粘结相WC硬质合金.对合金的相组成、致密度、显微硬度及微观形貌进行了分析.结果表明:未经球磨处理的WC粉末烧结后样品的硬度低、致密度差,有缺碳相W相产生;经过球磨处理的WC粉末在烧结热压后样品硬度为2157HV,是未球磨样品硬度的15倍,致密度达到95.1％;断口可观察到明显的解理断裂特征;为抑制脱碳相的产生,对纯WC粉末加入单质碳,当配碳量为0.35％时,XRD结果显示样品全部为WC相,硬度与致密度分别提高至2480 HV和98％.     

深冷球磨及真空热压制备块体Al及Al-Al_2O_3纳米晶体材料

利用深冷球磨及真空热压技术制备块体Al及Al-Al2O3纳米晶体材料,采用X射线衍射测定晶粒尺寸,利用扫描电镜对材料的微观组织进行观察,并测定了所制备材料的显微硬度和抗拉性能.研究结果表明:经深冷球磨14 h后,Al粉末颗粒的平均晶粒尺寸由50μm变化到43 nm.块体纳米Al晶体材料的显微硬度随烧结温度升高而下降,加入纳米Al2O3颗粒后显微硬度约为粗晶纯Al显微硬度的4倍;块体纳米Al晶体材料的抗拉强度极限σb为265 MPa,加入纳米Al2O3颗粒后的抗拉强度为322 MPa,比纳米纯Al晶体材料提高了22%.     

深冷球磨及真空热压制备块体Al及Al-Al2O3纳米晶体材料

利用深冷球磨及真空热压技术制备块体Al及Al-Al2O3纳米晶体材料,采用X射线衍射测定晶粒尺寸,利用扫描电镜对材料的微观组织进行观察,并测定了所制备材料的显微硬度和抗拉性能.研究结果表明:经深冷球磨14 h后,Al粉末颗粒的平均晶粒尺寸由50 μm变化到43 nm.块体纳米Al晶体材料的显微硬度随烧结温度升高而下降,加入纳米Al2O3颗粒后显微硬度约为粗晶纯Al显微硬度的4倍;块体纳米Al晶体材料的抗拉强度极限σb为265 MPa,加入纳米Al2O3颗粒后的抗拉强度为322 MPa,比纳米纯Al晶体材料提高了22%.     

中间夹层与碳钢和不锈钢复合板的制备工艺与性能研究

以Mg-Cu-Al合金作为中间夹层材料,研究了热轧法制备不锈钢/碳钢复合板的工艺,探讨了不同的实验轧制温度、轧制速度、中间夹层厚度、变形量以及二次轧制参数对其显微组织的影响,并对铝合金中间夹层两侧的扩散层的厚度、显微硬度及组织进行了测定,对复合板的拉伸及剪切性能进行了测试.实验结果表明,在首次轧制温度600℃~635℃,轧制速度8~24 mm/min,中间夹层厚度0.6~0.9 mm,变形量14%~28%,二次轧制温度660℃~680℃,轧制速度16~24 mm/min,变形量21%~35%工艺条件下,复合板碳钢侧扩散层厚度可达61μm,不锈钢侧扩散层厚度可达50μm,显微硬度达到HV0.0251 000;扩散层主要由Fe2Al5相组成;复合板的抗拉强度达到526 MPa,剪切强度达到85 MPa.     

低温球磨制备块体纳米Al晶体材料的组织与性能

采用低温球磨结合真空热压烧结技术制备了块体纳米Al晶体材料,并加入硬质Al2O3颗粒来进一步提高该材料的强度和硬度．利用X射线衍射,透射电镜对材料的微观组织进行了分析和观察,并对所制备块体纳米材料的密度、显微硬度和拉伸性能进行了测定．研究结果表明：当球磨时间从8h增加到14h时,纳米Al粉末颗粒的晶粒尺寸从55nm减小到43nm,微观应变从0．0272％增至0．0759％．经致密化处理后,该材料的晶粒尺寸从115nm减小到71nm．经热挤压后的块体纳米Al及Al—Al2O3晶体材料的相对密度都达99．4％以上,其最高显微维氏硬度分别为1．02和1．22GPa,比粗晶Al的显微维氏硬度分别提高了3和3．6倍．块体纳米Al的最高屈服强度和抗拉强度分别为165和243MPa,比粗晶1050纯Al的屈服强度和抗拉强度分别提高了7．5和3．2倍．当平均晶粒尺寸小于223nm时,得到块体纳米Al材料的屈服强度与晶粒尺寸之间的关系为σ=71．8＋1．8D^-1/2．     

低温球磨制备块体纳米Al晶体材料的组织与性能

采用低温球磨结合真空热压烧结技术制备了块体纳米Al晶体材料，并加入硬质Al2O3颗粒来进一步提高该材料的强度和硬度．利用X射线衍射，透射电镜对材料的微观组织进行了分析和观察，并对所制备块体纳米材料的密度、显微硬度和拉伸性能进行了测定．研究结果表明：当球磨时间从8h增加到14h时，纳米Al粉末颗粒的晶粒尺寸从55nm减小到43nm，微观应变从0．0272％增至0．0759％．经致密化处理后，该材料的晶粒尺寸从115nm减小到71nm．经热挤压后的块体纳米Al及Al—Al2O3晶体材料的相对密度都达99．4％以上，其最高显微维氏硬度分别为1．02和1．22GPa，比粗晶Al的显微维氏硬度分别提高了3和3．6倍．块体纳米Al的最高屈服强度和抗拉强度分别为165和243MPa，比粗晶1050纯Al的屈服强度和抗拉强度分别提高了7．5和3．2倍．当平均晶粒尺寸小于223nm时，得到块体纳米Al材料的屈服强度与晶粒尺寸之间的关系为σ=71．8＋1．8D^-1/2．     

中间夹层与碳钢和不锈钢复合板的制备工艺与性能研究

以Mg-Cu-Al合金作为中间夹层材料,研究了热轧法制备不锈钢/碳钢复合板的工艺,探讨了不同的实验轧制温度、轧制速度、中间夹层厚度、变形量以及二次轧制参数对其显微组织的影响,并对铝合金中间夹层两侧的扩散层的厚度、显微硬度及组织进行了测定,对复合板的拉伸及剪切性能进行了测试.实验结果表明,在首次轧制温度600℃～635 ℃,轧制速度8～24 mm/min,中间夹层厚度0.6～0.9 mm,变形量14%～28 %,二次轧制温度660℃～680 ℃,轧制速度16～24 mm/min,变形量21%～35 %工艺条件下,复合板碳钢侧扩散层厚度可达61 μm,不锈钢侧扩散层厚度可达50 μm,显微硬度达到HV0.025 1 000;扩散层主要由Fe2Al5相组成;复合板的抗拉强度达到526 MPa,剪切强度达到85 MPa.     

太阳热反射涂层试验路铺筑及性能评价

研究沥青路面热反射涂料在不同温度下的黏度变化及涂层的不黏胎干燥时间,建议太阳热反射涂层施工时气温保持为15～30℃,沥青路面温度保持为20～40℃。提出了热反射涂层的施工工艺并进行了试验路的铺筑及性能观测;涂层在夏季高温季节具有良好的降温效果,最大降温值可达8.7℃,在低温季节无明显降温效果;防滑粒料的添加使涂层具有良好的抗滑性能,使用半年后抗滑性能仍保持良好。     

点焊镀锌钢板时球形电极表面熔敷TiC涂层对电极失效的分析

利用SEM、EDX和XRD等方法分析了在点焊镀锌钢板时球形电极表面熔敷TiC涂层对电极失效的影响。结果表明:点焊镀锌钢板时,球形电极的失效机制,主要是电极和镀锌板之间局部焊接的断裂发生在电极表面而导致的电极磨损,以及电极和镀锌板表面的锌之间的合金化。表面涂敷TiC的CuCrZr电极的寿命(1200点)是CuCrZr电极寿命(500点)的2.4倍,表面处理能提高电极寿命的主要原因是,在点焊镀锌钢板时表面涂敷的TiC层能阻碍电极和镀锌板之间的局部焊接和阻碍电极和镀锌板表面的锌之间的合金化。     

羟基锡酸锌包覆氢氧化镁

采用均匀沉淀法制取羟基锡酸锌,通过单因实验法考察了包覆质量比、包覆时间及包覆温度三个因素对ZnSn（OH）6包覆Mg（OH）2的包覆效果的影响,并且结合超声分散和共沸蒸馏制备了包覆效果较好的ZnSn（OH）6包覆Mg（OH）2.通过X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、热重分析（DTA-TG）及能谱分析（EDX）等表征包覆产物,最终得出：ZnSn（OH）6包覆Mg（OH）2的最佳实验条件为：包覆质量比为20%;包覆反应时间为6 h;包覆反应温度为50℃.在此条件下制得的产物保持Mg（OH）2所呈现的形貌和热分解性能,不会影响其阻燃性能.     

TiCx／Fe（Al，Ti）复合材料的常压制备及性能

通过原位反应常压烧结法制备了一种新型的TiCx／Fe（Al,Ti）复合材料,并对Ti3AlC2与Fe的原位反应途径及制备工艺和性能进行了研究,结果表明,Ti3AlG从760℃附近就开始与Fe初步发生原位反应,生成TiCY相．随着烧结温度达到1100℃,Ti3A1G相的衍射峰完全消失,随着温度继续升高到1400℃的烧结温度范围内,所生成的复合材料物相均保持为TiG和Fe（A1,Ti）固溶体不变．反应后,原料中微米尺寸的Ti3AlG颗粒分裂成尺寸约500nm左右的片状小颗粒,各小颗粒与Fe基体紧密连接的．而复合材料的力学性能随着Ti,～C2的体积含量发生变化,当Ti3AlG含量达到时20％,复合材料抗弯强度达到最大为266MPa．     

LD钢制作钢板弹簧中心孔冲头的应用研究

本文研究了热处理工艺对LD钢制作钢板弹簧中心孔冲头的机械性能和使用寿命的影响规律,结果表明:用LD钢制作钢板弹簧中心孔冲头,经1120℃淬火、540℃高温回火处理后可以获得较好的机械性能;经1140℃淬火后深冷处理再在540℃高温回火,可以获得最佳的综合机械性能,其使用寿命比Cr_(12)MoV钢作钢板弹簧中心孔冲头的寿命分别提高7倍和9倍。     

钢箱梁桥面沥青混合料燃烧温度荷载与效应分析

为研究在火灾作用下钢箱梁与桥面铺装结构热效应，建立了小尺度钢桥面燃烧试验台，获取了油料火灾作用下沥青铺装层的上表面、中部和下表面温度数据；针对上表面温度数据，拟合得到了一条基于燃烧试验数据的升温曲线，与ISO 834标准升温曲线进行对比，并对小尺度试验的温度场进行了数值模拟验证；建立了11.25 m×3.60 m的钢箱梁桥有限元模型，获取了桥梁在跨中、支座附近和全跨火灾工况下的应力和变形特征。研究结果表明:在试验拟合升温曲线的作用下，二维数值模拟试件的中部温度260.70 ℃和底部温度89.38 ℃与试验数据248.90 ℃和82.59 ℃相近，且升温趋势较一致，说明温度场数值模拟结果可靠；火灾荷载作用区域钢箱梁顶板温度下降最高可达60.91%，表明沥青混合料铺装层能在一定程度上阻挡温度传递；跨中、支座火灾工况下钢箱梁最大Mises应力均出现在火荷载向低温扩散传播的冷热交替区域；跨中火灾工况在火荷载区域出现上挠变形，而支座火灾工况分别在火荷载区域和跨中区域出现上挠和下挠变形；全跨火灾Mises应力分布较均匀，跨中下挠变形严重；3种火灾模式下，基于试验拟合升温曲线的应力和变形数据均滞后且低于ISO 834标准升温曲线。      

Fe32Mn3Al8Cr反铁磁精密电阻合金Al_2O_3防护涂层的研究

用溶胶-凝胶法在Fe32Mn3A18Cr反铁磁精密电阻合金表面提拉制备Al2O3耐腐蚀防护涂层。采用X射线衍射分析涂层相结构,扫描电镜观察涂层表面形貌。在Fe32Mn3A18Cr合金表面形成连续、光滑的Al2O3涂层,具有（110）择优取向的γ-Al2O3结构。采用动电位阳极极化法测定涂层的电化学腐蚀性能表明,与原始合金相比较,在1mol／LNa2SO4溶液中,Al2O3涂层的自腐蚀电位提高了571 mV,自腐蚀电流密度降低了1个数量级以上,维钝电流密度降低了近1个数量级;在1％NaCl溶液中,自腐蚀电位与原始合金相当,自腐蚀电流密度降低了2个数量级,腐蚀电位高达2000mV（SCE）时仍未发生孔蚀击穿。而且,Al2O3防护涂层的耐均匀腐蚀和耐孔蚀性能均优于1Cr18Ni9Ti奥氏体钢。     

反射隔热涂料对轨道板温度及应力的影响

为了降低无砟轨道板板温及板内应力，缓解夏季高温期无砟轨道胀板导致的各类病害，使用钛白粉、玻璃微珠等组份配置了一种无砟轨道用反射隔热涂料；探究了各组份使用量的合理性，并在红外光及自然光下测试了其降温性能；分析了轨道板板表及内部温度差对轨道板内部应力的影响. 研究结果表明:该种涂料可在夏季高温期降低轨道板板表温度最高达16 ℃，可使轨道板板表与180 mm深处温度差由24 ℃下降至12 ℃，降幅约50%，并可有效降低轨道板应力0.4 MPa；该种涂料可有效降低因温度应力产生的各种轨道病害风险.      

温度和湿度环境下未镀锌高强钢丝的腐蚀速率谱

为了预测主缆钢丝在服役过程中的腐蚀发展,计算了主缆钢丝在不同温度和湿度环境条件下的腐蚀速率,将主缆腐蚀环境的温度和湿度划分为5个等级,采用正交试验方法将其进行正交组合,控制恒温恒湿试验箱实验温度和湿度,利用微型极化电阻腐蚀传感器测量未镀锌高强钢丝的腐蚀速率,获得了温度、湿度与腐蚀速率的关系和耦合效应.试验结果表明:可将环境湿度70%、温度10℃以下区域归为钢丝弱腐蚀区;湿度75%以下、温度20~50℃区域归为钢丝低腐蚀区;湿度75%以上、温度10~50℃区域归为钢丝强腐蚀区.      

不锈钢氧化着金色及耐蚀性研究

采用Ｈ２ＳＯ４－ＣｒＯ３溶液对不锈钢（１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ）进行氧化着色试验,获得令人满意的金色膜,较好地解决了膜层颜色均匀和再现问题。通过改变传统的坚膜处理配方,使膜层颜色稳定,致密坚实,同时采用不同方法对金色膜耐蚀性进行研究,得到了较好的结果。