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激光熔覆耐磨铁基合金涂层研究现状

激光熔覆耐磨铁基合金涂层研究现状

摘要：磨损失效作为机械部件的主要失效形式之一，会造成巨大的能源消耗和材料损失。激光熔覆技术作为我国重点发展的再制造技术之一，具有修复效率高、性能优异、绿色环保的特点。综合考虑熔覆层与基体材料的热膨胀系数、熔点及润湿性等匹配性因素，铁基合金成为激光熔覆再制造的主要合金材料之一。结合国内外最新相关研究成果，从合金成分、外加强化相、激光熔覆工艺参数（激光功率、扫描速率、送粉率）等方面对激光熔覆铁基合金耐磨性能的影响进行了综述，系统讨论了合金成分、外加强化相、激光熔覆工艺参数对铁基熔覆层耐磨性能的影响机理，并介绍了铁基熔覆层的磨损失效机理。最后对激光熔覆高耐磨铁基合金涂层的未来发展方向进行了展望。
机械 2026年05月26日
刀具涂层的后处理方法：研究现状及发展趋势

刀具涂层的后处理方法：研究现状及发展趋势

摘要：随着科学技术的高速发展对零部件性能要求的提高，先进材料的应用对切削刀具的性能提出了更高的要求。优化刀具结构、改进刀具材料和使用刀具涂层均可提升刀具性能，而使用刀具涂层被认为是提升刀具性能的最经济手段，对刀具涂层进行后处理则可以进一步提高涂层刀具的性能，综述涂层后处理方式对行业发展具有重要参考意义。介绍几种目前常用的涂层刀具的后处理方法，包括喷砂后处理、抛光处理、热处理、能量场（束）后处理等。喷砂后处理采用高速射流模式，使磨料撞击涂层表面以去除涂层表面的大液滴沉积颗粒；抛光处理通过磨粒摩擦形式对涂层表面进行光整处理；热处理通过改善涂层及涂层-基体结合界面的微观组织性能来提升涂层刀具的性能；能量场（束）处理通过高能冲击，对涂层表面进行液滴去除和粗糙度改善，并通过高温诱导的一系列能量波来对涂层与基体的结合界面进行一定强化。通过分析上述几种后处理方式的优势与不足，指出各种后处理方式的适用范围，能弥补该领域研究较为分散的不足，对未来涂层刀具的后处理技术发展方向有一定借鉴意义。
机械 2026年07月10日
钢结构用防火粉末涂料的配方设计与改进

钢结构用防火粉末涂料的配方设计与改进

摘要：采用环氧树脂、聚酯树脂、环氧固化剂、阻燃剂（三聚氰胺、季戊四醇等）等研制出一种钢结构用防火粉末涂料。通过测试涂料的耐火时间、涂层干密度、膨胀倍率等性能以及耐火时间的对比，对该防火粉末涂料配方进行了3 次改进，最终得到的防火涂料耐火时间达到了54 min，防火能力接近国际先进产品的水平。该涂料不含有机溶剂，不需涂装防腐底漆，具有良好的应用和发展前景。
机械 2024年03月08日
等离子束表面改性技术在金属材料领域的研究现状与应用

等离子束表面改性技术在金属材料领域的研究现状与应用

摘要：随着现代工业技术的迅猛发展，对金属材料表面性能的要求日益提高，传统材料逐渐难以满足高性能零部件的应用需求。等离子束表面改性技术作为金属材料表面工程领域的核心技术之一，通过高能等离子体与金属基体的相互作用，可实现对材料表面性能的精准调控，在材料工程领域受到广泛关注。通过聚焦等离子束表面改性技术的研究现状及其应用，系统综述了该技术的国内外研究进展、主要分类与特点、作用机理、典型应用场景，以及未来发展趋势等。虽然等离子束表面改性技术在材料硬度、耐腐蚀、抗氧化及抗磨损等性能提升中展示出显著优势，但该技术仍面临着设备成本高、工艺稳定性不足及改性层结合力有限等关键挑战。由此，总结了等离子束表面改性技术在人工智能工艺优化、智能化控制系统、复合改性技术融合，以及新型材料适配等方面的未来研究方向。
机械 2026年05月20日
梯度硬质刀具涂层的研究进展

梯度硬质刀具涂层的研究进展

摘要：汽车零部件、模具机床、医疗器械和航空航天等行业均涉及到难加工材料的切削加工，其切削过程会受到力与热的强烈耦合，而在切削刀具表面涂敷硬质涂层能够降低其在切削过程中产生的切削力和切削热。随着我国高端制造业的不断发展，切削刀具会因硬质涂层的韧性不足导致其在关键部件的加工过程中过早损伤破坏，甚至灾难性断裂。通常通过梯度设计克服传统材料硬度-韧性等必要性能相互冲突的机械特性，并赋予其特殊功能。因此，总结了几种典型的梯度硬质刀具涂层。在涂层的梯度设计上，元素成分梯度结构能够增强涂层与基体及各涂层之间的匹配，从而降低涂层内应力并抑制裂纹的萌生和扩展。与元素成分梯度涂层相比，多层梯度结构能够综合多层结构和梯度结构的优势增强涂层的综合性能，且更容易实现。在梯度硬质刀具涂层的性能评价方面，目前主要依靠试验直观分析涂层的力学性能。通过试验结合模拟计算，或利用机器学习方法对涂层进行快速、高效的性能评价仍然是一个挑战。硬质刀具涂层的梯度设计及其性能评价的研究结论，可为硬质刀具涂层的梯度设计及其性能评价提供理论认识。
机械 2026年07月03日
精密锻造设备研究现状及发展趋势

精密锻造设备研究现状及发展趋势

摘要: 发展精密锻造设备是实现我国制造业转型升级的必由之路。介绍了液压机等温模锻、螺旋压力机精锻、多向锻造、旋压成形等精密成形先进工艺，以及国内外相关设备的特点。通过分析先进成形工艺的发展方向，比较国内外设备的现状，对精密锻造设备向智能化、柔性化、多功能、大型化发展的趋势进行了展望。
机械 2024年02月27日
氮化铝超声振动辅助纳米磨削过程中振幅和频率的微观作用机制：分子动力学研究

氮化铝超声振动辅助纳米磨削过程中振幅和频率的微观作用机制：分子动力学研究

摘要：超精密表面磨抛是制造高端氮化铝基宽禁带半导体芯片及器件的关键工艺。氮化铝为硬脆难加工材料，采用传统纳米磨削等工艺对其加工存在效率低和易损伤等难点。引入超声振动可以提高磨削加工中工件材料的去除率、降低其亚表面损伤。然而，目前对氮化铝超声振动辅助纳米磨削去除机理的认识尚浅，振幅和频率的影响规律和微观作用机制不明。为此，开展了不同条件下氮化铝表面超声振动辅助单金刚石磨粒纳米磨削过程的分子动力学仿真，从原子层面探究振幅和频率对纳米 / 亚纳米级材料去除和亚表面晶格损伤的作用机制。研究结果表明：增加振幅或频率可在降低磨削力的同时，提高材料去除率，降低表面粗糙度和亚表面晶格损伤。随着振幅的增大，磨削力线性减小，去除体积线性增大，位错分布范围减小，材料去除行为由单一的塑性域去除逐渐向复合去除方式转变。当频率达到1 GHz 时，磨削力急剧下降。在超高频振动的影响下，工件局部出现高温，同时磨粒的冲击作用显著增强，导致去除体积大幅增加。此时，磨削表面呈现出均匀稳定的原子层状剥离现象，亚表面则近乎零损伤，无位错和非晶结构。研究结果可为硬脆半导体材料高效率、低损伤的超精密磨削加工工艺条件优化提供理论参考。
机械 2026年06月29日
薄规格高强度工程机械用钢板的现状与发展趋势

薄规格高强度工程机械用钢板的现状与发展趋势

摘要：综述了薄规格高强度工程机械用钢板的发展概况及现状，对国内外该类钢板的多种产品进行了介绍及对比，重点从钢板类型、强化机制、化学成分及生产工艺等方面对薄规格高强度工程机械用钢板的特点进行了介绍。最后针对薄规格高强度工程机械用钢板在生产中容易出现问题，提出其未来的研究方向及发展趋势。
机械 2024年02月27日
机器人谐波减速机柔性轴承用钢的超高旋转弯曲疲劳强度的研究

机器人谐波减速机柔性轴承用钢的超高旋转弯曲疲劳强度的研究

摘要：采用电弧炉生产工艺，控制废钢/铁水比为80%以上，开发出长寿命机器人谐波减速机柔性轴承用钢，从非金属夹杂物、奥氏体晶粒度、碳化物带状组织方面对比柔性轴承用和传统滚动轴承用钢的冶金质量，并利用旋转弯曲疲劳试验的方法测试柔性轴承用和传统滚动轴承用钢在107循环周次条件下的疲劳强度。机器人谐波减速机柔性轴承用钢的w［O］＜0.0004%，w［Ti］＜0.001%，A类硫化物类非金属夹杂物≤1.0级，B类和D类氧化物类非金属夹杂物≤0.5级，极值统计法预测最大球状夹杂物的尺寸＜30μm，检验结果表明柔性轴承用钢具备超高纯净度。通过在冶炼过程增加Al和N的元素含量，柔性轴承用钢具有10级的奥氏体晶粒度，远高于传统滚动轴承用钢的8.5级晶粒度。通过延长高温扩散时间，7.1和7.2级别的碳化物带状组织占比要高于传统滚动轴承用钢，超高晶粒度和碳化物带状组织的带宽减小表明柔性轴承用钢具备超高组织均匀性。柔性轴承用钢在107循环周次条件下具有超高旋转弯曲疲劳强度为1016 MPa，疲劳寿命略高于传统滚动轴承用钢。
机械 2024年08月19日
常用固体润滑薄膜的辐照损伤研究进展

常用固体润滑薄膜的辐照损伤研究进展

摘要：固体润滑薄膜以其优异的减摩抗磨性能、化学稳定性和高温稳定性在航空航天、核工业及机械制造等领域得到广泛应用。然而，在太空、核反应堆等极端环境中，固体润滑薄膜易受辐照损伤而导致润滑性能失效。本文首先介绍了３ 类常用的固体润滑薄膜：二维层状润滑薄膜、碳基润滑薄膜和金属基润滑薄膜，并概述了它们在辐照和摩擦学方面的研究进展。然后，提出了该领域目前存在的问题，并总结了该领域未来的发展方向。最后，针对固体润滑薄膜在辐照环境下面临的挑战，从热退火处理、元素掺杂、多层复合膜结构设计、界面调控、晶粒细化５ 方面展望了提高３ 类常用的固体润滑薄膜抗辐照性能的措施。该综述旨在帮助研究人员了解该领域研究的重要性及紧迫性，以推动具有优异抗辐照性能的固体润滑材料在苛刻辐照领域的发展应用，从而确保其机械部件在极端环境下的可靠性和稳定性。
机械 2026年06月18日