本次研究就液压缸设计过程中材料选择和性能分析进行深入探究,从液压缸工作原理和性能要求出发,系统阐释材料选择对于液压缸性能所起到的至关重要作用。通过对比分析金属材料(如钢铁、铝合金)与非金属材料(如塑料、橡胶)在力学性能、耐腐蚀性、耐磨性等方面的特性,结合实验数据,揭示各种材料应用于液压缸设计的优点和限制条件。研究通过标准化实验设计保证了数据的科学性和可比性,目的是为液压缸设计者在选材方面提供科学依据。最后,本研究获得了一系列以性能和成本为双考虑因素的选材策略,对于增强液压缸整体性能有重要的指导作用。

橡胶密封件在二甲醚(DME)复合燃气中的耐腐蚀性能对于确保设备的可靠性和安全性至关重要。设计制作了二甲醚复合燃气的浸泡试验压力罐,重点研究了RDME6660橡胶的耐液化二甲醚腐蚀性能。试验证明,三元乙丙橡胶(EPDM)用于二甲醚储存设备有很大的安全隐患,RDME6660橡胶的耐二甲醚腐蚀性能超越全氟醚橡胶,比行业标准技术指标提升了50倍。研究表明,RDME6660橡胶能安全应用于纯液化二甲醚、纯液化石油气(LPG)和任意比例二甲醚石油气复合燃气条件。

开发了S890钢作为缸筒材料,通过热处理工艺、焊接工艺研究,确定其最佳工艺方案,对比缸筒材料的力学性能和耐腐蚀性能,分析了S890钢应用于液压油缸的优点。结果表明:将S890钢应用于液压油缸的缸筒,其热处理工艺为:淬火温度930℃,保温100 min,水冷;回火温度(630~640℃),保温240 min,水冷,其窄间隙焊接工艺为:采用ER76-G焊丝,80%Ar+20%CO2保护气体,焊前预热100~150℃,打底焊电流220 A,电压23.4 V,填充焊电流280 A,电压28.6 V,层间温度100~300℃。S890、30CrMnSi、27SiMn和30CrMo这4中材料中,采用S890钢的液压油缸的强度、韧性和耐腐蚀性最好。

通过自腐蚀电位、电化学阻抗谱和线性极化曲线测试研究了模拟混凝土孔隙溶液pH值(13.5、12.5、11.5)对钢筋表面钝化膜的影响。结果表明:三种测试方法得出的结论基本一致,相同Cl-含量的模拟混凝土孔隙溶液pH值越高,钢筋表面钝化膜腐蚀破坏越小;提高孔隙溶液的pH值,能显著提高钢筋表面钝化膜的耐腐蚀性能;通过预钝化处理钢筋和提高混凝土孔隙溶液的碱性,可显著提高混凝土工程中钢筋的抗腐蚀性能。

概述 表面工程技术有着广泛的应用领域,表面性能的监控和测量发展极为重要.体现表面性能的指标有很多,如硬度、厚度、结合强度、附着强度、耐磨性、耐腐蚀性、抗破裂性等,其中涂层和镀层的厚度是一项重要的参数.通过测量涂层和镀层的厚度也可以间接反映表面的耐磨性、耐腐蚀性等.因此,涂层和镀层的厚度测量常常作为评判表面性能的初检而得以广泛使用.

通过等离子喷涂技术在发动机气缸套表面喷涂一层高强度高硬度陶瓷复合涂层,研究复合涂层制备过程中的气缸表面质量。测试结果表明,在此工艺下制备的陶瓷涂层约为577 HV,是原有基体材料铸铁(331 HV)的1.74倍多。耐腐蚀实验中,未渗陶缸套比渗陶缸套表面多损耗333 mg。陶瓷涂层的硬度和耐腐蚀性相较于基材都得到较大提高。渗陶气缸套与不同活塞环配合其磨损性能优于现生产的气缸套。台架试验结果表明该渗陶气缸套节省机油效果明显,满足设计和使用要求。

多元复合离子渗盐浴表面处理技术是一种对各种钢和铁基合金表面改性绿色环保技术,可以大幅度提高材料表面的耐腐蚀性、耐磨性等综合性能,且具备其他强化热处理工艺难以实现的工件处理后不变形、处理工艺简单等突出优势。本文采用自主研发的多元复合离子渗盐浴配方,以煤矿井下液压件经常使用的45钢为研究对象,探讨多元复合离子渗盐浴技术对45钢表面处理后耐腐蚀性能的影响。试验结果表明,与未处理的试样相比,45钢试样的表面形成30μm致密性良好的化合物层,耐化学腐蚀和电化学腐蚀的性能得到显著的提高。

基于黄陵二号煤矿的井下特殊环境,为有效解决液压支架因腐蚀与磨损等问题对矿井生产安全带来的隐患,利用激光熔覆技术对液压支架(材料以27SiMn钢为主)蚀损表面进行修复,修复材料为铁基合金粉末。利用配有能谱仪(EDS)的扫描电子显微镜(SEM)对铁基合金熔覆层的显微组织进行分析测试;显微硬度仪对铁基合金复合熔覆层的硬度进行分析评估;中性盐雾试验对修复涂层的耐腐蚀性进行测试。结果发现,激光熔覆制备铁基合金修复层具有较好的微观组织,Cr等微合金化元素含量较高,层间界面结合良好;熔覆层硬度(527.4±20 HV_(0.1))较基体(261.2±20 HV_(0.1))得到大幅提升;在经过长时间盐雾腐蚀后,熔覆层表面仅出现一个锈点,说明熔覆层具有很好的耐腐蚀性能,能够大幅提高液压支柱的服役寿命,保障井下安全生产。

针对液压支架立柱常用材料27SiMn钢,分别采用电镀铬、激光熔覆、包覆焊工艺进行表面处理,对涂层的微观组织、显微硬度、耐磨性和耐腐蚀性进行测试与比较,并参考了实际生产因素,对3种工艺的经济效益和环境友好性进行了对比分析。结果表明,电镀铬涂层表现出较高的硬度和耐磨性,但耐腐蚀性较差;激光熔覆涂层的硬度和耐磨性较低,但耐腐蚀性较好;包覆焊涂层硬度为498.9 HV,约为电镀铬涂层的0.74倍;磨损失重为0.03862 g,约为电镀铬涂层的1.34倍;腐蚀失重为0.00126 g,约为电镀铬涂层的0.12倍、激光熔覆涂层的0.75倍,包覆焊涂层在保持较高硬度和耐磨性的同时,也拥有优异的耐腐蚀性。此外,包覆焊工艺的生产成本极低,且无污染,具有长期社会效益、经济效益和环境效益。

锆合金一直被用作核反应堆燃料元件包壳及其他堆内构件材料。为了使锆合金具有更加优良的使用性能,达到延长锆合金使用寿命的目的,表面涂层技术起到了至关重要的作用。文中综述了国内外锆合金表面涂层技术的研究现状,讨论了物理气相沉积、激光表面改性、热等静压、冷喷涂、微弧氧化等涂层制备技术对锆合金耐腐蚀性、力学性能的影响。