镁合金微弧氧化表面处理技术与设备

微弧氧化概念提出于20世纪50年代,70年代后期逐步引起国外学术界的研究兴趣,80年代开始成为国内外学者的研究热点,期间出现了"微弧氧化"、"表面陶瓷化"和"微等离子体氧化"等不同的表述概念.其原理是将被处理的镁、铝、钛合金等制品做阳极,置于脉冲电场环境的电解液中,在脉冲电场作用下,在样品表面生成一层以冶金形式结合的氧化物复合陶瓷层.     

镁合金微弧氧化技术

本文介绍了镁合金微弧氧化技术的基本原理、利用该工艺方法形成膜层的微观结构及性能特点。     

铝合金活塞环槽微弧氧化改性

利用微弧氧化技术对ZL108铝合金活塞第一道环槽进行了陶瓷化处理。研究了电流密度、氧化时间等工艺参数对微弧氧化层厚度的影响规律：研究了电解液旋流循环搅拌对深槽内表面氧化层均匀性的改善作用；与未经微弧氧化处理的ZL108铝合金进行了耐磨性对比试验，并给出了装车运行考核结果。研究结果表明，用微弧氧化技术可以使窄而深的环槽内表面形成均匀的厚度达40μm、耐磨性良好的氧化铝陶瓷涂层，使活塞环槽耐磨损寿命显著提高。     

微弧氧化技术在镁合金防护处理中的应用

以产业化开发为目标，从成本、效率、环保等方面系统分析了微弧氧化技术在镁合金表面防护处理方面的适用性及批量生产条件下设备开发所面临的技术难点，提出了能速(d/V／dt)控制是降低铝、镁合金微弧氧化过程能量消耗和提高效率的有效途径，又依据大量试验结果探讨了微弧氧化技术的可用领域。     

镁合金表面处理的现状及趋势

如何提高镁合金的强度、硬度、耐磨性、耐热性及耐腐蚀性等综合性能,已成为当今材料学发展的重要课题。综述了镁及镁合金常见的化学处理方法,对近几年新兴起的微弧氧化、激光表面改性等镁合金表面强化新技术做了介绍,提出了镁合金表面处理存在的问题和努力的方向。     

力之星摩托车纳米金陶发动机

纳米金陶发动机采用全铝合金纳米陶瓷技术缸体、微弧氧化陶瓷技术活塞及TiN陶瓷活塞环。该系列发动机耐磨、减小摩擦、导热好、提升功率、节油并有利于环境保护。     

微弧氧化膜在小型汽油机铝合金气缸体上的应用

在含有PO43-、CO32-、SiO32-的溶液中制备铝合金气缸体微弧氧化膜层,通过SEM观察膜层的表面微观形貌、由试车检验不同膜层疏松层状态的运行状态,结果表明:铝合金气缸体氧化膜的疏松层对缸体发动机的试车运行有关键影响.对氧化层的疏松组织进行机械加工时,氧化层粗糙度较好,发动机运转正常,能完成120h耐久试验;氧化层粗糙度较差,会造成发动机积碳、容易拉缸.     

AZ91D化学镀Ni-P结合强度研究

利用金相显微镜、SEM、能谱仪(EDS),研究了镁合金AZ91D的化学镀Ni-P的结合强度。结果表明,镁合金基体的镀前处理对镀层的结合强度至关重要。没有经过前处理的镁合金的镀层结合力差,而经过严格前处理的镀层结合力良好。前处理中酸洗、活化以及在对镁合金基体打磨过程中残留的杂质对镀层结合强度的影响较大,特别是Fe、C等杂质元素的掺入使得镀层的结合强度大大降低;pH值也对镀层的结合强度有很大影响,随着pH值的升高,镀层的结合强度降低。     

汽车镁合金零件磷化工艺的研究

镁合金具有较好的加工性能和力学性能，质量轻、韧性好、屏蔽性好，特别是具有极强的回收性能，因此越来越受到人们的青睐。但镁合金抗电偶腐蚀、高温腐蚀和大气腐蚀的性能差，必须对其进行适当的表面处理。镁合金的化学转化层既具有一定的防护性能，又可以提高有机涂层的耐蚀性和附着力。由于传统最常用的六价铬钝化工艺不符合环保要求，因此开发了本文介绍的镁合金磷酸锰系无铬磷化工艺。     

镁合金在我国汽车上的应用

一、铸造镁合金的特点 1.镁合金密度小但强度高、刚性好在现有工程用金属中,镁的密度最小,仅为1.8g/cm~3,是钢的1/5,锌的1/4,铝的2/3。普通铸造镁合金和铸造铝合金的刚度相同,因而其比强度明显高于铝合金。镁合金的刚度随厚度的增加而成立方比增加,故用镁合金制造刚性好的整体构件十分有利。     

AZ91D镁合金直接化学镀镍工艺的研究

为解决镁合金传统化学镀镍方法工艺复杂、不适用于铝含量较高的镁合金以及使用氰化物、废液需处理等问题，研究了在AZ91D镁合金表面直接化学镀镍的工艺。介绍了工艺流程、溶液成分和工艺参数，用SEM观察了镀层与基体的结合情况、镀层表面形貌，并测试了镀层的硬度、结合力和耐腐蚀性能。结果表明，所得镀层平整、光亮、致密，与基体结合牢固，可有效保护镁合金免遭腐蚀。     

聚合物水泥砂浆路用性能与改性机理研究

为了研究聚合物水泥砂浆(PMA)的路用性能,通过室内测试,研究聚合物对水泥砂浆凝结性能、力学性能、粘结性能与耐久性能的改性作用;通过观察SEM扫描电镜照片,分析聚合物对砂浆的改性机理。试验结果表明:随着聚合物掺量的增加,水泥净浆的初凝与终凝时间延长;PMA的抗折强度较普通砂浆有大幅度提高且压折比降低,粘结强度增大,变形、耐腐蚀与抗渗等耐久性能均显著增强。由于聚合物具有成膜和填充效应,PMA内部趋向于一种连续密实的空间网架结构。PMA的各项性能均有随聚灰比的增加而改性效果更明显的趋势。     

镁合金的研究与应用进展

镁合金是21世纪最具开发前景的轻质结构材料,近年来的应用日益广泛。目前,我国在镁合金的研究和应用上取得了很大进展,已经研制出耐热镁合金、高强高韧镁合金等新材料,在变形镁合金领域取得了突破,开发了不含六价铬离子的超声阳极氧化表面处理新技术,有力地推动了镁合金产业的发展。     

工业海洋大气环境下焊接耐候钢Q355NHD腐蚀后力学性能研究

随着钢结构桥梁建设需求不断提高、应用日益广泛,耐候钢以其优良的耐候性能,从材料层面为钢桥防腐提供了一种理想方案;但是,由于中国应用耐候钢的时间较短,耐候钢在某些自然环境下的适用性尚未得到充分论证,对其腐蚀后基本力学性能和疲劳性能的认识尚不完善。为此,以钢桥常用的Q355NHD焊接耐候钢及其对接焊缝为研究对象,针对中国滨海城市常见的工业海洋大气环境,通过周期浸润加速腐蚀试验探讨Q355NHD的耐候性能,并对腐蚀后Q355NHD的单调拉伸性能和疲劳性能开展试验研究。基于形貌观察、基体扫描、锈层分析和腐蚀深度计算等多角度分析,发现在模拟工业海洋大气环境下,Q355NHD尽管会形成具有一定致密性的锈层,但其腐蚀速率等宏观指标相比于普通钢并不突出。腐蚀后单调拉伸试验结果表明:腐蚀8周(等效于青岛受工业污染的海洋大气环境下自然腐蚀20年)后Q355NHD母材试件的屈服强度和抗拉强度分别下降8.1%和7.2%,对接焊缝试件的屈服强度和抗拉强度分别下降14.1%和12.5%。腐蚀后疲劳试验结果表明:腐蚀8周后Q355NHD母材试件和对接焊缝试件的设计疲劳强度分别下降35.6%和30.3%,为317.9 MPa和211.0 MPa,但仍然满足《钢结构设计标准》(GB 50017-2017)中相应构造类别的疲劳设计要求。经与既有文献报道的Q355普通钢试验结果对比,表明尽管Q355NHD在工业海洋大气环境中未表现出良好的耐腐蚀性能,不建议按免涂装使用,但其力学性能在不同批次试验结果中处于较高水平,可以视为一种优质的Q355钢材。     

铝合金陶瓷镶块摇臂批量生产的工艺技术研究

铝合金陶瓷镶块摇臂是最新一代摇臂产品,与目前使用的锻钢摇臂相比,具有更轻的质量和更高的耐磨性,用它替代钢摇臂可明显改善发动机配气机构动力学特性。通过改进铝合金陶瓷镶块摇臂批量化生产中的关键技术———高性能氮化硅陶瓷镶块的制备技术、铝合金压铸时陶瓷镶块的定位技术和摇臂基体的加工技术,实现了铝合金陶瓷镶块摇臂制造的高精度、低成本和高效率,满足了批量化生产的要求。通过台架试验证明,采用铝合金压铸将氮化硅陶瓷镶块与摇臂基体连接的方法是可靠的。     

Effect of minor elements on the creep resistance of Mg-Zn-Mn-(Ca) alloy

Along with alumium, titanium and composite alloys, magnesium alloys have been given much attention by industry for applications such as lightweight automobiles and electronics because of their high strength, low specific density and good damping characteristics. In this paper, creep tests were done with magnesium alloys (Mg-3% Zn-1% Mn, Mg-1.2% Zn-1% Mn, and Mg-3% Zn-1% Mn-0.3% Ca) containing different amounts of Zn to investigate the effect of Zn and Ca on the deformation behavior and the rupture time for Mg alloy creep under elevated temperatures. The alloys were obtained as follows: (1) pure magnesium (9.7 kg) was melted at 720°C in an SF6 atmosphere; (2) the temperature was increased up to 800–820°C after adding 0.3 kg of pure Mn to make the Mg-1% Mn master alloy; (3) the minor element (Zn, Ca) was added to the master alloy; and (4) the magnesium alloy melts were cast into a metallic mold preheated to 150°C. The creep tests were executed under a constant load and temperature to measure the steady-state rate and rupture time of creep. Based on the experimental results, the creep behavior of the alloys seemed to be controlled by dislocation climb at around 0.5∼0.55T_m (T_m; melting temperature). In addition, the results showed that the addition of Ca was effective for increasing the creep resistance of a Mg alloy: the more Zn present in the alloy, the stronger the creep strength of the alloy.     

沥青混凝土桥面铺装防水粘结层的研究与应用

该文综合分析沥青混凝土桥面铺装早期破坏发生的原因,采用试验设备进行室内剪切试验,考查桥面铺装结构防水粘结层的抗剪性能,分析研究各影响因素对性能指标的影响大小。研究结果表明,从防水粘结材料种类来看,采用橡胶沥青砂胶+溶剂性粘结剂+环氧树脂组合的防水粘结层抗剪强度较好,可以在一定程度上增强防水粘结层的抗剪强度。     

C20混凝土组成材料与孔结构及性能关系的研究

该文通过压汞法、快速冻融法、美国电量法、干湿循环腐蚀法等试验分析了不同类型C20混凝土孔结构与性能的关系。对于C20混凝土,掺入复合矿物外加剂可使混凝土孔隙率降低,少害孔增加,有害及多害孔减少,混凝土早期强度没有降低,后期强度有增大的趋势,对抗渗性、抗腐蚀性较为有利,但对抗冻性改善不明显;掺入引气剂增加了混凝土孔隙率及多害孔,混凝土强度有所降低,对混凝土抗冻性、抗渗性、抗腐蚀性均不利;同时掺这两种物质时,虽增加了混凝土孔隙率,但可以使混凝土的孔径分布相对合理(多害及有害孔减少,无害及少害孔增大),混凝土强度降低不明显,对混凝土抗冻性、抗渗性、抗腐蚀性均有利。     

气门锥面等离子喷焊钴基合金层的高温磨损特性研究

为适应高温、腐蚀、冲击载荷等恶劣的工作条件,采用等离子喷焊方法在气门锥面制备了钴基合金涂层。在气门模拟磨损试验机上进行了磨损试验,用扫描电镜观察了焊层磨损面的组织形貌,用能谱仪分析了焊层磨损面的成分,测试了焊层磨损后的硬度变化。结果表明,该喷焊层具有良好的耐高温磨损性能。