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齒輪軸承是機(jī)械結(jié)構(gòu)間傳遞運(yùn)動和載荷的重要部件，要求具備高轉(zhuǎn)速、大載荷、長壽命、高精度和穩(wěn)定等性能，進(jìn)而對材料提出強(qiáng)韌性的要求。細(xì)晶強(qiáng)化能同時提高材料屈服強(qiáng)度和韌性，受到國內(nèi)外材料工作者的廣泛關(guān)注。根據(jù)Hall-Petch公式以及晶粒尺寸的大小可以預(yù)測不同應(yīng)變下屈服應(yīng)力和流變應(yīng)力的對應(yīng)關(guān)系。研究表明，模鍛晶粒尺寸對熱處理晶粒尺寸的控制有重要意義，模鍛結(jié)束后晶粒細(xì)小、均勻，熱處理過程控制晶粒尺寸也變得容易。 北京科技大學(xué)的學(xué)者通過Gleeble等溫?zé)釅嚎s試驗(yàn)獲得材料物性參數(shù)，利用YLJ再結(jié)晶模型對有限元軟件DEFORM-3D進(jìn)行二次開發(fā)，進(jìn)而模擬出模鍛過程中齒輪軸承鋼坯的晶粒尺寸演變規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)：齒輪軸承鋼坯晶粒尺寸在鍛造期呈脈沖變化，不同部位的晶粒在再結(jié)晶期增長幅值不一樣，底部邊緣和中下部晶粒尺寸易粗化，中心和中上部晶粒尺寸比較??；將鍛件心部和底部邊緣的晶粒形貌和晶粒尺寸與模擬結(jié)果進(jìn)行對比，模擬與實(shí)際結(jié)果對應(yīng)良好。提出的晶粒演變模擬方法能很好預(yù)測模鍛過程復(fù)雜的晶粒尺寸演變規(guī)律。

近年來，隨著發(fā)展中國家經(jīng)濟(jì)的快速增長，世界對能源的需求量劇增。在擔(dān)心石油和天然氣供給日趨緊張的過程中，人們期待著能從以往開發(fā)困難的嚴(yán)酷環(huán)境下也能開采出石油和天然氣，因此期待著開發(fā)出能在嚴(yán)酷環(huán)境下使用的高性能油井管和高性能管道管。有研究報告對可在嚴(yán)酷環(huán)境下使用的高性能無縫鋼管的開發(fā)進(jìn)行了介紹。 高溫工具鋼的損毀現(xiàn)象之一是熱疲勞產(chǎn)生的熱裂（HR）現(xiàn)象。就其對策來說，提高高溫工具鋼的常溫沖擊韌性和高溫強(qiáng)度是很重要的。眾所周知，作為提高高溫強(qiáng)度的方法是添加Mo或V等會形成特殊碳化物的元素。另外，組織細(xì)化對提高沖擊韌性有很大的作用，因此對板條寬度窄的馬氏體組織進(jìn)行細(xì)化的效果比低速冷卻生成的貝氏體組織好。由于高溫工具鋼存在著熱裂的問題，因此一般使用添加會形成特殊碳化物元素的馬氏體鋼作為高溫工具鋼。有研究報告對改變淬火速度后組織變?yōu)轳R氏體和貝氏體的中碳鋼進(jìn)行了熱裂試驗(yàn)，并對熱裂特性進(jìn)行了比較和調(diào)查。 作為具有高鏡面性和高抗銹性的塑料金屬模用鋼之一是AISI的P21。該鋼通過NiAl的析出，可以獲得高的硬度。石川島播磨重工公司已將P21改進(jìn)后的高鏡面性、高抗銹性金屬模用鋼UPD2（超級塑料金屬模用鋼）應(yīng)用于實(shí)際，但從追求金屬模使用時不容易發(fā)生裂紋和缺陷的觀點(diǎn)來看，提高金屬模的韌性是一個重要的研究課題。由于優(yōu)化元素的添加量，可以改進(jìn)硬度和韌性的平衡關(guān)系，因此有研究報告對減少Al添加量的P21系改進(jìn)鋼的硬度和韌性的平衡關(guān)系進(jìn)行了調(diào)查。另外，有的研究者對該鋼的顯微組織進(jìn)行了觀察，研究了顯微組織與韌性的關(guān)系。 鹽浴滲氮處理對于合金元素含量少的碳素鋼來說是一種可有效提高表面硬度的表面硬化處理方法。但是，在對碳鋼進(jìn)行鹽浴滲氮處理時，如果是熱鍛后進(jìn)行正火處理的鋼和鍛造后沒有進(jìn)行正火處理的鋼，兩種鋼在鹽浴滲氮處理后會產(chǎn)生不同的表面硬度。因此，有研究報告就碳鋼鹽浴滲氮處理前的馬氏體組織對鹽浴滲氮處理后硬度提高量的影響進(jìn)行了調(diào)查。 直徑大的高強(qiáng)度高碳鋼線材具有2000MPa以上的高強(qiáng)度，為進(jìn)一步提高其強(qiáng)度，因此從結(jié)構(gòu)件的輕量化和降低成本方面進(jìn)行了研究。為提高這種高碳鋼線絲的抗張馳性，進(jìn)行了發(fā)藍(lán)處理；為提高耐蝕性，進(jìn)行了熱浸鍍鋅處理。對于這些經(jīng)熱處理后的鋼絲的機(jī)械性能，當(dāng)鋼絲的強(qiáng)度越高時，在熱處理后越難確保其延性。例如，在熱浸鍍鋅后的扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)時，有時會發(fā)生起鱗。在較高溫度下進(jìn)行時效處理時（相當(dāng)于發(fā)藍(lán)處理時），發(fā)生形變的珠光體中的鐵素體會恢復(fù)和再結(jié)晶，但對其產(chǎn)生機(jī)理尚不十分明確。因此，有研究報告采用FE-SEM-EBSD法調(diào)查了發(fā)藍(lán)處理溫度對高碳鋼絲組織的影響。 作為具有高鏡面性和高抗銹性的塑料金屬模具用鋼之一，有AISI的P21。該鋼通過析出NiAl可獲得高的硬度。對P21進(jìn)行改進(jìn)后的具有高鏡面性和高抗銹性的金屬模具用鋼UPD2（超級塑料模具鋼）已應(yīng)用于實(shí)際。根據(jù)目前的調(diào)查結(jié)果可知，通過對NiAl析出量的最佳控制，可大大提高P21系改進(jìn)后的鋼的硬度與韌性的平衡。因此，為能更加詳細(xì)地了解該鋼的析出行為，有研究報告調(diào)查了等溫時效前的加熱和冷卻過程對析出行為的影響。 冷鍛用碳鋼可用作螺栓和螺絲等機(jī)械部件的坯料，為提高冷鍛用碳鋼的加工性，對其進(jìn)行了退火處理，使碳化物變?yōu)榍驙?。近年來，為抑制加工裂紋和減小金屬模具負(fù)荷，對提高冷鍛用碳鋼加工性的要求越來越高，并對各種熱處理方法進(jìn)行了研究。以前，通過把SWRCH18A放在鉛浴中進(jìn)行恒溫相變處理，使組織由以往的鐵素體-珠光體組織變?yōu)樨愂象w組織，提高了SWRCH18A在退火后的抗拉強(qiáng)度和斷面收縮率。有的研究者在熱鍛后把冷鍛用碳鋼放在熔鹽浴中進(jìn)行恒溫相變處理，對其退火后的機(jī)械特性進(jìn)行了調(diào)查。 由于冷鍛的成形精度比熱鍛的高，因此可以省略鍛造后的切削加工。另外，由于不需要加熱，因此從降低零部件的生產(chǎn)成本和環(huán)保的觀點(diǎn)來看，對冷鍛的需求很高。以往用于冷鍛的鋼種主要是低碳鋼和滲碳鋼等，但在中碳鋼方面也存在同樣的需求。由于中碳鋼在鍛造時的變形能低，容易產(chǎn)生裂紋，且變形阻抗高，因此難以實(shí)現(xiàn)冷鍛。為使中碳鋼能具有良好的冷鍛性（臨界斷面收縮率和變形阻抗），應(yīng)對中碳鋼的組織進(jìn)行研究，并調(diào)查組織對冷鍛性的影響。

1 爆炸噴涂 爆炸噴涂是利用氧和可燃性氣體的點(diǎn)火燃燒造成的氣體膨脹而產(chǎn)生爆炸，釋放出熱能和沖擊波，利用脈沖式氣體爆炸的能量和沖擊波將被噴涂的粉末材料加熱、加速轟擊到工件表面而形成涂層。 爆炸噴涂涂層結(jié)合強(qiáng)度高，可達(dá)70 MPa以上，涂層致密(孔隙率<2 )；工件表面溫度低，最高不超過200℃ ；涂層均勻、厚度易控制，涂層厚度一般為0.025 mm-0.3 mm，涂層表面粗糙度可小于Rn1.6 m，經(jīng)磨削后可達(dá)到RaO.025 m。但是設(shè)備價格高、噪聲大，必須在隔聲間內(nèi)進(jìn)行。 2 電熱爆炸噴涂 電熱爆炸噴涂利用金屬導(dǎo)體(絲、箔或粉末)沿軸向施加瞬間直流高電壓，在金屬內(nèi)部產(chǎn)生106 -1O7 A/cm2的電流而爆炸，產(chǎn)生的沖擊波使得金屬粒子以極高的速度噴向基體表面，然后在基體表面急劇冷卻，從而形成涂層。電熱爆炸噴涂可以實(shí)現(xiàn)涂層與基體的冶金結(jié)合，提高涂層的結(jié)合強(qiáng)度。 3 超音速火焰噴涂 超音速火焰噴涂的原理為：燃料氣體和助燃劑以一定的比例導(dǎo)入燃燒室內(nèi)混合，產(chǎn)生爆炸式燃燒，高溫燃?xì)饨?jīng)燃燒室上部燃燒頭內(nèi)的4根傾斜噴管進(jìn)入銅噴嘴，粉末由送粉氣(Ar、N2)定量沿燃燒頭內(nèi)碳化鎢中心套管送人高溫燃?xì)庵校筛邷馗咚偃細(xì)鈳С鰢娮?，直接噴在工件上形成涂層。超音速火焰噴涂具有粉粒溫度低、運(yùn)動速度高、涂層致密、結(jié)合強(qiáng)度高和噴涂效率高等優(yōu)點(diǎn)。 4 超音速電弧噴涂 超音速電弧噴涂機(jī)主要由電源、超音速噴槍、送絲裝置、控制箱和壓縮空氣系統(tǒng)等組成。它將金屬或合金制成兩個熔化電極，由電動機(jī)變速驅(qū)動，在噴槍口相交產(chǎn)生短路而引發(fā)電弧、熔化，借助壓縮空氣霧化成微粒并高速噴向經(jīng)過預(yù)處理的工件表面，形成涂層。噴槍結(jié)構(gòu)采用拉瓦爾噴嘴，當(dāng)壓縮空氣經(jīng)過拉瓦爾噴嘴時，氣流速度可顯著增加，并帶動霧化粒子實(shí)現(xiàn)超音速噴涂。超音速電弧噴涂具有使用壽命長、工藝成本低、效率高等特點(diǎn)。 5 超音速等離子弧噴涂 該技術(shù)具有高溫和高速的特點(diǎn)，特別是得到的氧化物和碳化物陶瓷涂層、金屬陶瓷涂層具有涂層致密、空隙率低、結(jié)合強(qiáng)度高等特點(diǎn)。 6 冷噴涂 冷噴涂又稱冷空氣動力噴涂法，利用預(yù)熱過的壓縮氣體(一般在100-7OO℃)將固體粉末粒子(5um-50um)加速到300-1500 m/s，粉末顆粒在完全固態(tài)下高速撞擊基體，產(chǎn)生較大的塑性變形而沉積于基體表面形成涂層。冷噴涂具有噴涂工作溫度低、噴涂粒子沉積速率高、孔隙率低、設(shè)備相對比較簡單以及涂層表面承受壓應(yīng)力等優(yōu)點(diǎn)。

1 開發(fā)背景 上世紀(jì)90年代后期，原油儲罐的罐底板屢次發(fā)生幾百個到數(shù)千個不明原因的最大深度約12mm的孔蝕，帶來的原油泄漏造成海洋污染成為全球性關(guān)注課題。對孔蝕進(jìn)行反復(fù)點(diǎn)檢和維修耗費(fèi)巨大時間和資金成本。如若采用涂層防腐，不僅產(chǎn)生大量的環(huán)境負(fù)荷物質(zhì)，而且還需要對涂層進(jìn)行不斷修補(bǔ)，難以從根本上解決鋼板耐腐問題。 2 開發(fā)技術(shù)概要 新日鐵超級油船貨油艙罐底板用鋼板“NSGP-1”是一種具有劃時代意義的耐點(diǎn)腐蝕鋼，其點(diǎn)腐蝕生長速度低，只有傳統(tǒng)鋼材的1/5。 技術(shù)研發(fā)人員深入調(diào)查孔蝕形成機(jī)理，發(fā)現(xiàn)這是一種鹽分濃度比海水高、且強(qiáng)酸性水造成的腐蝕，在找出實(shí)際船舶腐蝕原因的基礎(chǔ)上提出了與以往的耐蝕鋼設(shè)計不同的全新的設(shè)計方案——明確將孔蝕發(fā)展抑制在不需修補(bǔ)程度的極限腐蝕速度，采用納米技術(shù)保護(hù)鋼材表面，開發(fā)出在嚴(yán)峻環(huán)境下仍具有良好耐蝕性鋼材NSGP-1。 NSGP-1鋼不像其他不銹鋼那樣大量添加Cr、Ni等稀有金屬，具有優(yōu)越的經(jīng)濟(jì)性和加工性。 3 實(shí)際應(yīng)用效果 NSGP-1鋼應(yīng)用于日本超大型郵船的貨油艙罐底板，驗(yàn)證了其耐蝕效果。原來須對數(shù)千孔蝕進(jìn)行修補(bǔ)處理，但使用NSGP-1的儲罐底板成功實(shí)現(xiàn)了零修補(bǔ)，使得儲罐的使用效率得到了大幅提升。

在電解拋光去毛刺時,將工件做為陽極產(chǎn)生溶解,使陽極附近金屬鹽濃度不大斷增加,生成一種高電阻率的稠性粘膜,這層粘膜在表面毛刺及微觀凸出部分厚度較小,而在微觀凹陷處則厚度較大。 由于這種粘膜導(dǎo)電不良,引起微觀凹陷處的電阻比表面毛刺及微觀凸出部分的電阻大,因而凹陷處的電流密度小。相反,表面毛刺及微觀凸起部分電力線最集中,溶解較快,這樣使表面毛刺及微觀凸起部分尺寸減少較快,微觀凹陷處尺寸減少較慢,從而達(dá)到表面平滑而被拋光,完成拋光的工作。

不銹鋼拋光技術(shù)是很重要的一種表面處理技術(shù),能夠讓不銹鋼表面變得平整光亮。那么今天我們就一起來了解一下拋光技術(shù)中的點(diǎn)化學(xué)拋光,了解其優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)、適用產(chǎn)品等等。 優(yōu)點(diǎn):經(jīng)過不銹鋼電化學(xué)拋光后的不銹鋼產(chǎn)品的鏡面光澤保持的時間較長,而且不銹鋼電化學(xué)拋光的工藝比較穩(wěn)定,對環(huán)境的污染也比較小,這種方法的成本也比較低,拋光后的產(chǎn)品的防腐蝕性也非常好,防污染性也比較高。這些優(yōu)點(diǎn)都是隨著科技的發(fā)展而越發(fā)的突出。 缺點(diǎn):如果要使用這種拋光方法,不銹鋼生產(chǎn)商的一次性的投資比較大,在對復(fù)雜件進(jìn)行拋光時要安裝輔助電極,在對大量產(chǎn)品進(jìn)行電化學(xué)拋光時要有降溫設(shè)施。 最流行的拋光方式有三種,分別是機(jī)械拋光、化學(xué)拋光和電化學(xué)拋光。各種拋光方法使用起來也是有針對性的,也就是說,不同的拋光方法適用于不同的產(chǎn)品。電化學(xué)拋光由于其對于拋光后的鏡面光澤保持的時間長久而且工藝比較穩(wěn)定,電化學(xué)拋光一般都是運(yùn)用于高檔產(chǎn)品及出口產(chǎn)品及有公差產(chǎn)品的拋光工作。電化學(xué)拋光是目前鄭州不銹鋼市場上比較成熟的拋光方法,其工藝穩(wěn)定,易操作控制,備受推崇。