激光淬火渗硫复合层的抗高温摩擦磨损性能

采用网格化激光淬火和低温离子渗硫技术对42MnCr52钢进行复合表面处理,使用洛氏硬度计、扫描电子显微镜、X射线衍射仪和能谱仪对表面改性层进行了表征分析,使用T11高温摩擦磨损试验机对复合处理前后的样品进行了高温摩擦磨损比较试验。结果表明:经激光淬火-离子渗硫复合处理后,在基材表面形成了激光淬火渗硫复合层,具有显著的抗高温摩擦磨损性能。与未处理样品相比较,硬度提高20%左右,摩擦因数降低约10%,磨损失重量减少50%以上。最后对激光淬火渗硫复合层的抗高温摩擦磨损机理进行了探讨分析。     

几种固体润滑层的减摩抗磨性能与耐腐蚀性能研究

在MFT-R4000摩擦磨损试验机上考察了几种固体润滑层的减摩抗磨性能,并利用电化学工作站研究了其腐蚀电流和腐蚀电位的变化情况,分析了磨损表面的形貌和硫元素的化学价态变化。几种改性表面的耐腐蚀性能从好到坏的顺序为：NSL层〉SLD层〉离子渗硫〉基体;抗磨性能从好到坏的顺序为：NSL层〉SLD层〉离子渗硫〉基体;摩擦因数从大到小的顺序为：基体〉离子渗硫〉SLD层〉NSL层。NSL层的耐腐蚀性能和抗磨减摩性能最好,原因主要是基础油和纳米材料的润滑作用和屏蔽作用。     

渗硫表面摩擦过程中的弱腐蚀现象

对45钢和2Cr13不锈钢的渗硫表面进行磨损试验后发现,45钢渗硫层磨痕处产生了大量腐蚀剥落坑,而不锈钢渗硫层磨痕却未产生.利用AFM、SEM、XPS等先进设备分析了渗硫层弱腐蚀现象的产生机理,结果表明摩擦过程中,由于摩擦热的作用,渗硫层生成了具有弱腐蚀性的硫酸根,对没有耐蚀性能的45钢造成了腐蚀破坏,而不锈钢以其良好的耐蚀性免受腐蚀破坏.     

活性屏离子渗硫层在40#油润滑条件下的摩擦学性能

应用活性屏离子渗硫技术,在CrMoCu合金铸铁表面制备出以FeS相为主的渗硫层。实验表明,在40#油润滑条件下,活性屏离子渗硫表面的摩擦因数比未渗表面大约降低了13%,与渗硫表面相近;体积磨损量比未渗表面减少了30%左右,与渗硫表面相似。由于活性屏离子渗硫层的主要成分为密排六方晶体结构的FeS,且其结构疏松多孔易于储存润滑油,因此具有良好的减摩、耐磨性能。     

活性屏离子渗硫层的制备及形貌结构研究

对7A52铝合金及45钢表面活性屏离子渗硫层的制备及形貌结构进行了研究.通过工装使7A52铝合金及45钢试样在高频脉冲等离子扩渗炉中处于零电位,并置于接阴极的不锈钢网状活性屏中.在离子渗硫过程中,利用不锈钢网状活性屏上形成的硫化物溅射下来,沉积到7A52铝合金及45钢试样表面,从而形成离子渗硫层.SEM、EDS及XRD检测分析结果表明,活性屏离子渗硫技术不仅可以获得传统离子渗硫技术一样的处理效果,而且还细化了硫化物颗粒尺寸,较好地解决了传统离子渗硫技术出现的边缘效应、工件打弧和空心阴极效应等问题.活性屏离子渗硫技术不仅可在钢铁材料上制备离子渗硫层,还可在非钢铁材料上制备离子渗硫层,为解决非钢铁材料的减摩耐磨问题提供了一条新的途径.     

离子渗硫技术在装甲车辆中的应用

根据59式坦克发动机中几组易磨损的摩擦副,选用相应的材料,经离子渗硫处理后,测定了相应的摩擦学性能;又对59式坦克变速箱的四挡主动齿轮和侧减速器主动轴齿轮离子渗硫处理后,进行了实车考核。2组试验结果都表明,经渗硫处理后,零件和试样的摩擦学性能大大提高,说明离子渗硫技术能够应用于装甲车辆,且具有很大的军事效益和经济效益。     

CrN/MoS2固体自润滑复合膜渗硫层相结构研究

采用扫锚电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)对CrN/MoS2固体自润滑复合膜表面形貌进行了观察,利用X射线光电子能谱(X-ray Photoelectron Spectroscopy,XPS)和俄歇电子能谱仪(Auger Electron Spectrosco-py,AES)对复合膜渗硫层的相结构及剖面元素分布进行了研究。结果表明:经低温离子渗硫处理后,在复合涂层中成功合成MoS2自润滑相,并伴有少量SO2、CrSO4生成。研究发现:渗硫层被氧化是源于渗硫过程中残留的氧气和样品保存过程中接触的空气;用真空封装等隔氧保存方式可防止样品存储过程中渗硫层被氧化;改善渗硫工艺,杜绝渗硫过程中渗硫层被氧化,可以获得单一成分的MoS2层。     

磁流变液的摩擦与润滑

采用四球摩擦磨损试验机考察了羰基铁-矿物油体系磁流变液和基础油摩擦系数随时间的变化曲线、磨斑直径,用扫描电镜观察了磨痕表面形貌.结果表明,与基础油相比,磁流变液的摩擦加剧,润滑性能降低,磁性颗粒是导致其润滑性能下降的首要原因;摩擦磨损机理主要是磨粒磨损,表现为犁沟效应.     

磨合预处理对有机钼添加剂摩擦学性能的影响

采用MMW-1万能摩擦磨损试验机,考察了磨合预处理工况(时间、载荷)对两种有机钼添加剂在CF-4 15W-40柴油机油中抗磨减摩性能的影响。采用扫描电子显微镜和能谱仪分析了磨斑表面形貌和表面元素组成。结果表明,适当的磨合预处理可有效增强有机钼添加剂在柴油机油中的抗磨减摩性能,且经过磨合预处理的磨斑表面形貌较没有处理时平整,添加剂主要功能元素在摩擦表面的质量分数增加。     

纳米硼酸镧的制备、表征及其在水介质中的摩擦学性能

采用化学沉淀法合成了硼酸镧纳米微粒,利用透射电镜、热分析仪、FT-IR光谱仪对其结构进行了表征,采用四球摩擦试验机考察了其在水介质中的摩擦学行为,并用扫描电子显微镜和X射线光电子能谱分析了磨损表面形貌和主要元素的化学状态.结果表明,纳米硼酸镧作为水基润滑添加剂能显著提高水的抗磨减摩性能,添加剂在摩擦过程中发生了摩擦化学反应,在摩擦副表面生成了含La2O3,B2O3,FeO和Fe2O3的复合润滑膜,有效地提高了水的抗磨减摩性能.     

高温结构陶瓷精密磨削塑性变质层的物理模型

用透射电镜观察发现了磨削表面微晶和非晶层的过渡行为。采用物相分析和Ｘ射线衍射谱线分析证实了变质层中微晶的存在，通过能谱分析确定了非晶层的化学成分，应用硅酸盐物理化学中的相平衡理论，在对玻璃相结构进行量化分析的基础上，研究证实了Ａｌ２Ｏ３陶瓷表面变质层是由微晶和玻璃态化合物组成的塑性变质层。在此基础上，建立了陶瓷镜面磨削塑性变质层的物理模型，并用微刃切削理论解释了表面晶粒的碎化机理。     

SFPB处理的38CrSi钢表面纳米化层微观结构特征

采用超音速轰击技术（Supersonic Fine Particles Bombarding，SFPB）对调质态合金钢38CrSi进行表面纳米化处理，在材料表面制备了纳米结构表层；利用X射线衍射、扫描电镜和透射电镜等分析技术研究了表面纳米层的微观结构特征。结果表明：经SFPB处理后，材料表层发生了严重的塑性变形，表面形成了晶粒尺寸约为15nm的纳米结构层，微观应变约为0．19％；表面纳米层的厚度约为20μm（晶粒尺寸〈100nm），纳米晶粒的尺寸随着距表面距离的增加而增大；在距表面40μm的范围内，高密度的位错墙和位错缠结将晶粒分为了尺寸为200～400nm的胞块结构，分析表明表面纳米化主要是位错运动的结果。     

应用电弧喷涂技术治理舰船钢结构腐蚀

本文论述了舰船钢结构的腐蚀机理,腐蚀特点及影响因素.指出电弧喷涂铝复合涂层能够长期有效地对舰船钢结构进行腐蚀保护,延长舰船钢结构的使用寿命,这是其它任何腐蚀防护技术都难以实现的.电弧喷涂铝复合涂层的具体涂层设计是:电弧喷涂铝金属涂层十有机封闭涂料涂层十常规舰船面层涂料涂层.     

Design of infrared camouflage cloak for underground silos

The temperature difference between the exposed surface of an underground silo and the surrounding soil surface is significant, which means a silo can be easily found by infrared detection. We designed an infrared camouflage cloak consisting of an imitative layer and an insulation layer for the silos. The imitative layer is used to imitate the thermal response of the soil to the surrounding environment. The insulation layer is used to weaken the impact of the internal temperature field of the silo on the lower boundary of the imitative layer. A silo model including surrounding soil and a soil model without silo were established, and the influences of the material and thickness of each layer on the infrared camouflage effect were analyzed. The results show that when using a silicone rubber containing alumina powder with a volume fraction of 3.18% as the imitative material, its thermal inertia is in consistent with that of the soil. Meanwhile, it was found that the thickness of the imitative layer doesn’t need to be greater than its thermal penetration depth to achieve the infrared camouflage, and the absence of the insulation layer will cause hot spots on the silo surface in winter to weaken the camouflage effect. The optimized thicknesses of the imitative layer and the insulation layer are 22 cm and 4 cm respectively. The simulations indicate that with the application of the cloak, the maximum value of the absolute values of the temperature differences between the average temperatures of the silo surface and the surrounding soil surface temperatures drops from 1.59 °C to 0.31 °C in summer and from 1.92 °C to 0.21 °C in winter. This designed cloak can achieve an all-weather and full-time passive infrared camouflage.     

气动剥离液滴的附面层分析方法

本文根据附面层理论,对高速气流中的液滴,因气流和液滴表面相互作用而产生的气动剥离现象进行了分析,建立了气液两相附面层耦合问题的理论分析模型,得到了发生气动剥离时的最小气流速度的计算公式,为液体燃料在高速气流申雾化机理研究提供参考。     

传热对水边界层流动的影响

本文评述了壁面传热对水边界层流体流动及其阻力的影响,同时分析了加热减阻的应用及其影响因素。传热不仅对层流流动、层流向湍流的转捩以及湍流流动有明显的影响,而且对流动分离以及由分离引起的空化也有显著影响。以热脉冲加热的主动式加热方式既可用来产生和消除边界层的T-S波,也能用来控制边界层的分离。因此,热控制技术可望在控制边界层转捩和分离,减小流动阻力等方面得到应用。     

高速微粒轰击45钢表面纳米化过程中铁素体相晶粒细化过程分析

利用高速微粒轰击技术在45钢表面制备了纳米晶,利用透射电镜（TEM）和X射线衍射（XRD）等分析技术对距表面不同深度的微观结构进行分析,研究铁素体相晶粒细化过程。结果显示：随着距表面距离的减小结构尺寸逐渐减小,在最表面形成了纳米晶层,平均晶粒尺寸约为15 nm。通过不同尺寸位错胞的逐步形成,以及位错墙不断向晶界演化,晶粒被细化为细小的纳米晶。