【摘 要】
:
目前,我国铁路运输正向高速化和重载化的方向发展,这对列车的安全运行提出了更高的要求,其中对制动系统的要求也更加严苛,现有传统的制动盘难以满足现代高速载运列车的切实需求。采用激光沉积技术对现有的制动盘进行表面强化,可以极大地提高制动系统的制动性能,激光沉积还可以对已失效的制动盘进行修复,延长制动盘的使用周期,节省列车的运营成本。本文运用激光沉积技术制备因瓦基原位复合涂层,研究了不同比例Ti和B的添加
论文部分内容阅读
目前,我国铁路运输正向高速化和重载化的方向发展,这对列车的安全运行提出了更高的要求,其中对制动系统的要求也更加严苛,现有传统的制动盘难以满足现代高速载运列车的切实需求。采用激光沉积技术对现有的制动盘进行表面强化,可以极大地提高制动系统的制动性能,激光沉积还可以对已失效的制动盘进行修复,延长制动盘的使用周期,节省列车的运营成本。本文运用激光沉积技术制备因瓦基原位复合涂层,研究了不同比例Ti和B的添加对涂层组织与性能的影响。利用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪等仪器,研究增强相对因瓦合金涂层宏观形貌、微观组织和凝固过程的影响;利用维氏显微硬度计、摩擦磨损试验机和电化学工作站等设备对复合涂层进行了表征,研究了复合涂层的维氏硬度、摩擦系数、表面粗糙度和耐腐蚀性能,得出以下结论:(1)反应体系热力学计算,通过对各反应焓值变化和吉布斯自由能变化的计算,得出了相关反应的变化函数,获得了体系中Ti B2最优先形成的条件,激光沉积制备了Ti B2/Fe64Ni36原位复合涂层。(2)添加Ti、B的涂层与基板结合良好,表面平整。随着Ti/B比例增大,Ni B含量逐渐减少,Ti B2含量逐渐增多。当Ti/B<0.5时,涂层主要为因瓦合金和Ni B的亚共晶组织;当Ti/B>0.5时,涂层主要为Ti B2颗粒弥散分布于因瓦合金的复合材料结构。通过错配度的理论计算,确定了Ni B可以以Ti B2为核心异质形核,并形成核壳式增强体,而因瓦合金基体与Ti B2之间由于错配度过大不满足异质形核条件。随着Ti/B比例的增加,涂层维氏硬度整体表现出先上升后下降的趋势,在Ti/B=0.5时达到最大值,平均维氏硬度为344 HV0.2。其摩擦系数表现出先下降后上升的趋势,在Ti/B=0.5时达到最小值0.563,涂层的主要磨损机理由疲劳磨损向磨粒磨损转变。其电化学交流阻抗值随着Ti含量增加而持续变大,说明耐腐蚀性能随Ti含量增加持续提高。(3)当Ti和B比例为0.5时,由于马兰戈尼效应,Ti-B含量为0 wt.%的纯因瓦合金涂层表面出现杂质与孔洞;Ti-B含量为3.21 wt.%~9.63 wt.%时,复合涂层宏观形貌良好;当Ti-B含量为12.84 wt.%时,由于生成过多的硼化物,涂层出现垂直于沉积方向的裂纹。随着Ti-B含量的增加,涂层从离异共晶转变为树枝状共晶,最后共晶组织消失,并出现大量以Ti B2为核心的核壳式结构。随着Ti-B含量的增加,涂层维氏硬度持续增加,当含量为12.84 wt.%时达到最大值417 HV0.2。其摩擦系数表现出先下降后稳定的趋势,但Ti-B含量为12.84 wt.%的涂层摩擦系数波动很大。
其他文献
风挡区域位于车厢之间的连接部位,空气在风挡区域的流动非常复杂。动车组在运营过程中出现外风挡撕裂、内风挡异常振动以及乘务员室噪声低沉等现象,严重影响列车运行的安全性和客室舒适性。因此,对列车风挡区域进行空气动力学研究是非常有必要的。本文利用实车试验和数值仿真相结合,对风挡区域的空气动力学性能进行研究。数值仿真计算中,以列车空气动力学理论为基础,建立了6种外风挡方案列车流场计算模型,分别计算了6种方案
随着建筑与交通行业的不断发展,我国城市建设的规模越来越大。由于砂土在我国的分布十分广泛,越来越多的建筑物和轨道交通建设在了砂土地基之上。近年来,地震活动导致的砂土大面积液化造成了巨大的经济损失,因此,以砂土为代表的颗粒材料的动力学特性成为了时下岩土工程研究的热点。砂土作为一种典型的颗粒材料,力学特征十分复杂,在不同的受力情况下表现出的力学性能有很大差异,在不同的变形尺度上可表现为小应变、塑性变形以
随着我国城市轨道交通行业的蓬勃发展,地铁作为城市立体交通网络的重要组成部分,为广大城市居民日常出行带来了极大便利。然而城市轨道交通带给人们舒适乘车体验的同时也带来了一些潜在的问题,比如杂散电流泄漏引起的金属结构腐蚀对乘客安行具有巨大的安全隐患,所以探究城市轨道交通杂散电流的分布规律以及预测其腐蚀危害具有重要的现实意义。本文基于国内外杂散电流研究现状,分别从杂散电流分布规律、杂散电流腐蚀实验以及杂散
当今世界新兴信息技术产业发展对无人机技术的变革产生了深远的影响,促使无人机广泛的应用于各领域。在实际应用过程中,无人机常需要携带未知负载完成各种飞行任务,由于机体的质量及重心位置经常会发生变化,容易影响无人机的飞行状态稳定,因此设计一个具有较强抗负载扰动能力的飞行控制系统有助于提高无人机的飞行安全。本文主要针对四旋翼无人机飞行过程中,考虑负载重量、质心、转动惯量等发生变化容易导致机体飞行姿态不稳定
随着经济水平的不断发展,车辆已经成为现在生活中的必备交通工具,人们对车辆行驶性能的要求越来越高。磁流变阻尼器应用于车辆减振领域,一方面希望阻尼器输出阻尼力大以提高车辆平顺性,另一方面又希望阻尼力可调范围宽以增加乘坐舒适性,但是在阻尼器结构设计和汽车行驶过程中,这是相互矛盾的性能需求。故设计一种结构紧凑的具有良好阻尼性能的磁流变阻尼器对提升车辆整体性能有着重要的现实意义。因此本文提出了一种结构紧凑、
在CO2减排的背景下,醇胺吸收法因其吸收速率快、吸收容量高等优点而被广泛应用。醇胺吸收法在吸收CO2之后需进行解吸,目前常用的热解吸、膜解吸等解吸工艺在实际应用中仍存在着解吸能耗高、解吸效率低、经济成本偏高等问题。而新型的化学解吸法可直接利用解吸剂与富液中的CO2发生碳酸化反应,在解吸富液的同时将CO2以碳酸盐的形式矿化固定,具有解吸效率高、操作简捷、低能耗、低成本等优点。化学解吸效果的优劣与吸收
随着工农业迅速发展,重金属铅污染问题日益突出。铅是生物发展的非必需元素,极易通过食物链积累威胁人类健康,寻求低成本且高效率的治理铅污染水体及土壤的方法成为研究热点。本文以核桃壳生物炭(BC)为原料,对其进行改性制成磁性氨基核桃壳炭(CMBC),通过一系列表征方法分析CMBC的理化性质,探究这两种材料对水中Pb(II)的吸附机理和作用效果,并考察CMBC对铅污染土壤的理化性质、铅的赋存形态及植物对铅
航空发动机的健康管理与剩余寿命预测是航空航天领域的关键技术之一,是提高发动机安全可靠性和经济性的重要技术手段。剩余寿命预测作为健康管理的核心技术,旨在通过预测整机或部件的剩余寿命为运行规划和维修决策提供技术支撑。近年来航空发动机剩余寿命预测研究发现,一方面单一特征数据会直接影响剩余寿命的预测精度,另一方面过多的特征数据则存在信息冗余及时间序列信息考虑不充分的问题。因此,研究提出了一种基于特征优选的
近些年来,地表水以及饮用水中越来越多的药物及个人护理品(PPCPs)类痕量有机污染物被频繁检测出来,这引起了人们的广泛关注。由于人类的生活还在持续不断的向环境中排放PPCPs类污染物,这导致了PPCPs在环境中呈现“假持久性”的现象。PPCPs在环境中不断积累,最终可以通过食物链传递到生物链顶端,甚至在人体内堆积,但其长期存在于人体或者生物体内会对人体或动物体造成危害。常规的水处理工艺无法有效的去