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核聚變裝置的鎢偏濾器面臨高溫等離子體轟擊與熱震疲勞雙重考驗(yàn),表面拋丸熱處理通過(guò)梯度結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提升抗燒蝕性能。對(duì)純鎢偏濾器表面,采用 1.0mm 鎢合金丸以 80m/s 速度進(jìn)行高溫拋丸(工件溫度 800℃),利用熱機(jī)械疲勞效應(yīng)使表層形成納米晶 - 微晶 - 粗晶...
航空航天領(lǐng)域?qū)饘俨牧闲阅芤髽O高,鈦合金憑借其強(qiáng)度高、低密度等特性被普遍應(yīng)用。以鈦合金葉片為例,需進(jìn)行固溶時(shí)效處理。先將葉片加熱至單相 β 區(qū),充分固溶后快速冷卻,使合金元素在基體中形成過(guò)飽和固溶體。隨后,在適當(dāng)溫度下進(jìn)行時(shí)效處理,過(guò)飽和固溶體分解,析出彌散...
家用廚具中的不銹鋼鍋具,為提高耐蝕性和加工性能,要進(jìn)行退火處理。將不銹鋼板材加熱到合適溫度,消除加工過(guò)程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力,恢復(fù)材料的塑性。對(duì)于一些有特殊要求的鍋具,如復(fù)合鍋底,還需進(jìn)行固溶處理。固溶處理使合金元素均勻分布,提高不銹鋼的耐蝕性和綜合性能。此外,為...
鐵路鋼軌承受列車(chē)的巨大壓力和頻繁沖擊,需具備高耐磨性、強(qiáng)度高和良好的韌性。鋼軌采用珠光體鋼制造,在生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行在線熱處理。鋼軌熱軋后,快速冷卻,控制冷卻速度,使奧氏體向珠光體轉(zhuǎn)變。通過(guò)精確控制冷卻參數(shù),獲得細(xì)小均勻的珠光體組織,提高鋼軌的強(qiáng)度和耐磨性。此外,...
退火工藝,則通過(guò)緩慢冷卻,降低金屬的硬度,提高其塑性和韌性,為后續(xù)的加工和使用提供了更多的可能性;回火工藝,則是在淬火后進(jìn)行的處理,旨在消除內(nèi)應(yīng)力和脆性,同時(shí)保持一定的硬度,使金屬材料更加穩(wěn)定可靠。熱處理加工的應(yīng)用領(lǐng)域,從精密的機(jī)械零件到龐大的工業(yè)設(shè)備,從航空...
農(nóng)機(jī)具長(zhǎng)期在戶(hù)外惡劣環(huán)境下使用,對(duì)耐磨性和耐蝕性要求較高。以犁鏵為例,采用低合金耐磨鋼制造,先進(jìn)行淬火和回火處理。淬火提高犁鏵的硬度和耐磨性,回火則消除淬火應(yīng)力,保證一定的韌性。為進(jìn)一步提高表面耐磨性,可進(jìn)行滲碳處理。將犁鏵放入滲碳劑中加熱到 900℃ - 9...
柔性電子器件的金屬電極在彎曲變形中易產(chǎn)生裂紋,表面拋丸熱處理通過(guò)納米級(jí)強(qiáng)化實(shí)現(xiàn)可靠性提升。對(duì) 316L 不銹鋼柔性電極,采用 0.01mm 金剛石微粉(粒徑 500nm)以 10m/s 速度進(jìn)行濕式拋丸,在電極表面形成 50 - 100nm 厚的壓應(yīng)力層(應(yīng)力...
月球探測(cè)設(shè)備的鈦合金著陸腿需承受極端溫差(-196℃ - 120℃)與微隕石沖擊,表面拋丸熱處理通過(guò)低溫強(qiáng)化實(shí)現(xiàn)環(huán)境適應(yīng)。對(duì) Ti - 5Al - 5V - 5Mo - 3Cr 鈦合金著陸腿,采用 0.3mm 不銹鋼丸在 - 100℃環(huán)境下進(jìn)行拋丸,使表層形成...
海洋工程中的導(dǎo)管架鋼樁長(zhǎng)期浸泡于海水與海泥交界處,表面拋丸熱處理通過(guò)復(fù)合防護(hù)提升其耐蝕抗疲勞性能。對(duì) Q355ND 鋼樁進(jìn)行淬火回火后,采用 1.2mm 鑄鋼丸以 65m/s 速度拋丸,再結(jié)合環(huán)氧涂層防護(hù),可使鋼樁表面形成 0.5mm 厚的壓應(yīng)力層,同時(shí)涂層附...
刀具在切削加工中承受強(qiáng)烈的摩擦和沖擊,因此對(duì)硬度和耐磨性要求極高。高速鋼刀具常采用淬火和多次回火處理。把刀具加熱到 1200℃以上,使合金元素充分溶解到奧氏體中,隨后油冷淬火。由于高速鋼淬透性好,油冷可獲得馬氏體組織。為消除淬火應(yīng)力,穩(wěn)定組織,需進(jìn)行三次回火,...
鎂合金自行車(chē)車(chē)架在輕量化需求下面臨耐疲勞性能瓶頸,表面拋丸熱處理通過(guò)晶粒細(xì)化與應(yīng)力調(diào)控實(shí)現(xiàn)性能突破。對(duì) AZ31B 鎂合金車(chē)架進(jìn)行固溶處理后,采用 0.3mm 陶瓷丸以 35m/s 速度拋丸,可使表層晶粒從 20μm 細(xì)化至 5μm 以下,同時(shí)形成 0.1 -...
鐵路鋼軌承受列車(chē)的巨大壓力和頻繁沖擊,需具備高耐磨性、強(qiáng)度高和良好的韌性。鋼軌采用珠光體鋼制造,在生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行在線熱處理。鋼軌熱軋后,快速冷卻,控制冷卻速度,使奧氏體向珠光體轉(zhuǎn)變。通過(guò)精確控制冷卻參數(shù),獲得細(xì)小均勻的珠光體組織,提高鋼軌的強(qiáng)度和耐磨性。此外,...
航空航天用 C/C 復(fù)合材料構(gòu)件在熱循環(huán)中易產(chǎn)生微裂紋,表面拋丸熱處理通過(guò)梯度界面強(qiáng)化提升結(jié)構(gòu)可靠性。對(duì)針刺 C/C 復(fù)合材料,采用 0.1mmSiC 陶瓷丸以 25m/s 速度進(jìn)行低壓拋丸,在纖維界面處形成 0.05 - 0.1mm 厚的壓應(yīng)力過(guò)渡層,應(yīng)力值...
柔性電子器件的金屬電極在彎曲變形中易產(chǎn)生裂紋,表面拋丸熱處理通過(guò)納米級(jí)強(qiáng)化實(shí)現(xiàn)可靠性提升。對(duì) 316L 不銹鋼柔性電極,采用 0.01mm 金剛石微粉(粒徑 500nm)以 10m/s 速度進(jìn)行濕式拋丸,在電極表面形成 50 - 100nm 厚的壓應(yīng)力層(應(yīng)力...
月球探測(cè)設(shè)備的鈦合金著陸腿需承受極端溫差(-196℃ - 120℃)與微隕石沖擊,表面拋丸熱處理通過(guò)低溫強(qiáng)化實(shí)現(xiàn)環(huán)境適應(yīng)。對(duì) Ti - 5Al - 5V - 5Mo - 3Cr 鈦合金著陸腿,采用 0.3mm 不銹鋼丸在 - 100℃環(huán)境下進(jìn)行拋丸,使表層形成...
建筑用鋼筋要求具備較高的強(qiáng)度和一定的韌性。熱軋鋼筋在生產(chǎn)過(guò)程中,通過(guò)控制軋制溫度和冷卻速度進(jìn)行余熱淬火和自回火處理。鋼筋在高溫軋制后,迅速進(jìn)入冷卻裝置,表面快速冷卻形成馬氏體和貝氏體組織,芯部仍保持奧氏體狀態(tài)。隨后,芯部奧氏體向珠光體和鐵素體轉(zhuǎn)變,釋放的熱量使...
建筑五金中的合頁(yè)、拉手等零件,為提高耐蝕性和裝飾性,常采用鋅合金制造,并進(jìn)行電鍍和鈍化處理。在鋅合金零件成型后,先進(jìn)行除油、除銹等前處理,然后進(jìn)行電鍍。常用的電鍍層有鍍鋅、鍍鎳等,鍍鋅能提高零件的耐蝕性,鍍鎳則使零件表面光亮美觀。電鍍后,進(jìn)行鈍化處理,在零件表...
氫燃料電池的雙極板石墨涂層面臨氣流沖刷與電化學(xué)腐蝕的雙重挑戰(zhàn),表面拋丸熱處理通過(guò)表面織構(gòu)優(yōu)化提升其服役壽命。對(duì)鈦金屬雙極板的 CVD 石墨涂層,采用 0.2mm 玻璃丸以 25m/s 速度拋丸,可在涂層表面形成直徑 5 - 10μm 的凹坑織構(gòu),這種結(jié)構(gòu)使氣體...
建筑用鋼筋要求具備較高的強(qiáng)度和一定的韌性。熱軋鋼筋在生產(chǎn)過(guò)程中,通過(guò)控制軋制溫度和冷卻速度進(jìn)行余熱淬火和自回火處理。鋼筋在高溫軋制后,迅速進(jìn)入冷卻裝置,表面快速冷卻形成馬氏體和貝氏體組織,芯部仍保持奧氏體狀態(tài)。隨后,芯部奧氏體向珠光體和鐵素體轉(zhuǎn)變,釋放的熱量使...
高溫氣冷堆的石墨反射層在中子輻照下易產(chǎn)生晶格畸變,表面拋丸熱處理通過(guò)微觀結(jié)構(gòu)調(diào)控提升耐輻照性能。對(duì)等靜壓石墨反射層,采用 0.5mm 石墨丸以 30m/s 速度進(jìn)行惰性氣體保護(hù)拋丸,使表層 100 - 200μm 范圍內(nèi)形成亂層石墨結(jié)構(gòu),層間間距從 0.335...
刀具涂層能明顯提高刀具的切削性能和使用壽命。在刀具基體經(jīng)過(guò)淬火和回火處理后,進(jìn)行涂層處理。常用的涂層方法有化學(xué)氣相沉積(CVD)和物理的氣相沉積(PVD)。以 TiN 涂層為例,采用 PVD 方法,在真空環(huán)境下,通過(guò)離子轟擊將鈦靶材蒸發(fā),與氮?dú)夥磻?yīng)在刀具表面形...
高溫超導(dǎo)帶材的金屬穩(wěn)定層在強(qiáng)磁場(chǎng)環(huán)境中易產(chǎn)生疲勞裂紋,表面拋丸熱處理通過(guò)殘余應(yīng)力設(shè)計(jì)提升其可靠性。對(duì) Bi - 2223/Ag 超導(dǎo)帶材,采用 0.1mm 銀合金丸以 20m/s 速度拋丸,在 Ag 穩(wěn)定層表面形成 0.05mm 厚的壓應(yīng)力層,應(yīng)力值達(dá) - 1...
半導(dǎo)體設(shè)備中的硅晶圓承載器對(duì)表面潔凈度與平整度要求極高,表面拋丸熱處理通過(guò)柔性強(qiáng)化工藝實(shí)現(xiàn)微納級(jí)調(diào)控。針對(duì) SiC 涂層的石英承載器,采用 0.05mm 氧化鋯微珠以 15m/s 速度進(jìn)行低壓拋丸,在不影響涂層厚度(±5nm)的前提下,使表面粗糙度從 Ra0....
增材制造(3D 打?。┑拟伜辖鹆慵嬖诒砻娲植诙雀吲c殘余應(yīng)力集中問(wèn)題,表面拋丸熱處理成為后處理的關(guān)鍵工序。對(duì) SLM 成型的 Ti - 6Al - 4V 零件,采用 0.3mm 陶瓷丸進(jìn)行低溫拋丸(工件溫度≤30℃),可使表面粗糙度從 Ra12.5μm 降至 ...
手表作為精密計(jì)時(shí)工具,其零件尺寸微小、精度極高,對(duì)材料性能和表面質(zhì)量有著近乎嚴(yán)苛的要求。以手表發(fā)條為例,它采用特殊彈簧鋼制造。在加工初期,需進(jìn)行球化退火處理。將鋼材加熱到略低于 Ac1 的溫度,并長(zhǎng)時(shí)間保溫,促使片狀滲碳體逐漸球化。這一過(guò)程能有效降低鋼材硬度,...
農(nóng)機(jī)具長(zhǎng)期在戶(hù)外惡劣環(huán)境下使用,對(duì)耐磨性和耐蝕性要求較高。以犁鏵為例,采用低合金耐磨鋼制造,先進(jìn)行淬火和回火處理。淬火提高犁鏵的硬度和耐磨性,回火則消除淬火應(yīng)力,保證一定的韌性。為進(jìn)一步提高表面耐磨性,可進(jìn)行滲碳處理。將犁鏵放入滲碳劑中加熱到 900℃ - 9...
新能源汽車(chē)的電機(jī)硅鋼片對(duì)磁導(dǎo)率與耐磨性能要求苛刻,表面拋丸熱處理通過(guò)非接觸式強(qiáng)化實(shí)現(xiàn)性能優(yōu)化。對(duì) 35W250 硅鋼片,采用 0.1mm 塑料丸以 25m/s 速度進(jìn)行軟拋丸處理,在不損傷絕緣涂層的前提下,使硅鋼片表面形成納米級(jí)壓應(yīng)力層(深度≤50μm),應(yīng)力...
自行車(chē)車(chē)架多采用鋁合金材質(zhì),為減輕重量并保證強(qiáng)度,采用 T6 熱處理工藝。先將鋁合金車(chē)架加熱到合適溫度進(jìn)行固溶處理,使合金元素充分溶解,隨后快速水冷。接著,在 150℃ - 180℃進(jìn)行人工時(shí)效處理,促使過(guò)飽和固溶體分解,析出強(qiáng)化相,明顯提高車(chē)架的強(qiáng)度。T6 ...
鋁合金在電子設(shè)備外殼制造中應(yīng)用普遍,為提高其強(qiáng)度和耐蝕性,常進(jìn)行固溶和自然時(shí)效處理。將鋁合金加熱到適當(dāng)溫度,使合金元素充分溶解到固溶體中,然后快速水冷,獲得過(guò)飽和固溶體。在室溫下,過(guò)飽和固溶體逐漸分解,析出彌散的強(qiáng)化相,使鋁合金強(qiáng)度和硬度不斷提高。自然時(shí)效處理...
深海探測(cè)設(shè)備的鈦合金耐壓殼承受萬(wàn)米級(jí)靜水壓力,表面拋丸熱處理通過(guò)殘余應(yīng)力設(shè)計(jì)提升抗屈曲能力。對(duì) Ti - 10V - 2Fe - 3Al 鈦合金耐壓殼,采用 0.8mm 鑄鋼丸以 60m/s 速度拋丸,使殼體外表面形成 0.3mm 厚的壓應(yīng)力層(應(yīng)力值 - 7...