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金屬粉末研究范文1
關鍵詞:油 原子發射光譜分析 磨損金屬元素
中圖分類號:O657.3 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2013)03(c)-00-02
與機械設備運轉息息相關,是保證和改進機械設備高效、正常、長期運轉的基本手段,是機械運轉的命脈,據統計由于問題造成的設備故障占設備事故的55%~65%。實踐證明健全建立、液壓油品理化指標及趨勢監測可以降低能源,減少維修,大幅增加設備壽命,其中由于不當造成摩擦用常規理化指標化驗無法檢測,故通過元素光譜分析儀器來化驗油中的磨損元素含量來監測機械設備的磨損狀況。光譜油液分析方法適用于任何封閉回路的系統,例如燃氣輪機、柴油機和汽油機、變速器,齒輪箱,壓縮機水壓系統中的油液。
實際操作中,油樣是從系統中取出,再用光譜儀進行分析及判定油中金屬、雜質和添加劑的濃度的。金屬磨損物的濃度可以表明一機械裝置處于正常耗損,或在早期就指出其潛在的嚴重問題。雜質元素濃度高表明設備必須換油,或者空氣或油過濾器必須進行適當的檢查和操作。添加劑元素濃度過低將表明在最初或后來補充油時使用了錯誤的油。這些可以從OSA2數據中推斷出。
1 試驗方法
1.1 儀器設備
OSA2油液元素光譜分析專家系統是用以對高純度銀電極,油樣被泵送到下面電機的空心通道,然后到達兩電極的間隙而被激發,所產生的光束經過梳理后經由兩個光纜傳輸到光柵,分光后由CCD檢測器進行監測,再通過數模轉換給出各種元素的濃度數值。
1.2 元素光譜監測情況
OSA2分析的元素為:Fe、 Cr、Pb、Cu、Sn、Al、Ni、Ag、Si、B、Na、Mg、Ca、Ba、P、Zn、Mo、Ti、V、H 這些都是進行預知維修常需分析的元素。根據現場摩擦材質的特性,目前主要檢驗在用油品中的磨損金屬顆粒,要求繪制規定檢測油品中Fe、Cr、Cu、Al、Mo、Ni含量的趨勢圖。留存其他元素的測試結果,需要時需繪制含量趨勢圖。
2 、液壓油品光譜監測數據的統計分析方法研究
界限值方法是油液監測領域最基本、也是最實用的方法。它是對監測數據絕對值(或者梯度值)進行計算的一種統計分析方法。它用來描述設備系統的單項指標變化趨勢,可用于鐵譜分析、光譜分析和顆粒分析等方法的數據處理中。當所有計算的監測指標不具有時間趨勢時,可以通過回歸方法,也能得到界限值。例如在光譜分析中所得到的元素濃度序列,以及設備的運行時間序列,利用最小二乘法或其他方法得到基準線,然后計算出合適的區間寬度,確定時間變化的元素濃度的序列基準線、警告線和危險線。本質上,它們都是基于數理統計的計算方法。
界限值作為某臺或者某類機械發生故障的統計平均值,在油液監測中起著門檻的作用:如果實測值超過界限值,則考慮狀態報警;反之,則認為設備運行狀態正常。目前,國內外在進行油液分析和故障診斷研究中,涉及到界限值的計算時,普遍采用如下公式:
當狀態指示參數是雙向限時:警戒界限值:,危險界限值:;
當狀態指示參數是單向上限時:警戒界限值:,危險界限值:;
其中
,其中n為樣本容量,為單次實測值。
3 實驗結果及分析
(1)從4月份開始,已對20個重點設備的油樣進行元素監測,一是通過監測取得足夠數據后生成各種元素濃度的正常、臨界和異常界限值,二是通過繪制主要元素變化趨勢圖對設備磨損進行監測。表1是一棒精軋稀油站元素監測結果。圖是一棒精軋主稀油站油樣元素變化趨勢圖。
(2)二高線精軋主電機站油牌號:32#汽輪機油,金屬元素鐵、鉻、銅、錫、鋁、鉛變化趨勢圖,如圖1。
從圖1可以看出,元素變化趨勢平穩,說明設備處于正常磨損狀態。
(3)在2013年1月21日,連軋中軋析油站L-CKC220齒輪油在進行元素光譜檢測時發現Fe和Cr元素含量急劇增加,且已超過危險界限值。同時發現7架減速機振動增大,由于生產不能停車檢查,懷疑是7-12架軋機、2#剪中的某臺減速機或軸承磨損,于2月4日發現7#軋機減速機聲音異常,停機檢查,軸承磨損嚴重。元素變化趨勢圖如圖2。
4 結語
采用OSA2元素光譜光譜分析專家系統建立磨損金屬元素含量的界限值分析方法,具有操作方便、速度快和效率高等優點。通過試驗,利用專家系統,針對不同設備建立了Fe、Cr、Cu、Al、Mo、Ni等元素的報警界限值和危險界限值,再結合理化指標的試驗結果判斷設備的磨損情況,從而可以減少因不當發生故障。
參考文獻
金屬粉末研究范文2
[關鍵詞]供應鏈;資金約束;系統動力學;成長上限基模;供應鏈金融
[中圖分類號]F270 [文獻標識碼]A [文章編號]1006-5024(2008)05-0018-03
[基金項目]江西省教育廳科技項目“基于數據挖掘的供應鏈金融風險管理系統分析與設計”(贛教技字[2007]118);江西省自然科學基金項目“基于行為金融理論的證券市場分形幾何特性研究”(項目編號:0611082)。
[作者簡介]謝江林,南昌大學管理科學與工程系副教授,在讀博士,研究方向為管理科學與系統動力學;
何宜慶,南昌大學系統工程研究所副所長、教授、博士生導師,研究方向為公司金融與企業運營管理;
(江西 南昌 330031)
何耀光,江西省信息中心綜合部高級工程師,研究方向為管理科學。(江西 南昌 330046)
一、引言
供應鏈管理是圍繞供應鏈的物流、信息流以及資金流所展開的一系列計劃、組織、協調、指揮和控制的活動[1]。在過去的三十年中,供應鏈在物流管理、信息流管理方面取得了長足的進步,然而,在資金流的管理上卻一直沒有取得大的進展。近年來,在供應鏈實踐的推動下,供應鏈資金流管理的作用正逐漸受到重視,由供應鏈中小企業資金不足而導致的供應鏈資金約束問題,也正備受人們關注。羅齊等[2]創造性地提出了一種推動質押貸款的融通倉模式,解決供應鏈中小企業融資難題,從而將資金有效融入供應鏈體系之中。此后,應雯等[3]在比較了資金約束對供應鏈績效影響后,以供應鏈中單個節點企業為例,同樣引進了融通倉運作模式,作為解決系統資金約束的可行方案。本文將供應鏈看作是一個系統,運用系統動力學建模方法,通過系統思考建立供應鏈資金約束成長上限基模,從資金鏈角度分析供應鏈系統成長的制約因素,并針對供應鏈中中小企業的運營資本管理模式,引進供應鏈金融作為基模的杠桿解,以消除資金約束給供應鏈系統帶來的成長限制。
二、供應鏈系統成員要素及其資金約束
1.供應鏈系統成員要素。供應鏈是一個系統,是由所有加盟的節點企業組成,其中一般有一個核心企業,通過供應鏈的職能分工與合作(生產、分銷、零售等),以資金流、物流、信息流為媒介實現整個供應鏈的不斷增值[4][5]。供應鏈系統成員要素是指供應鏈上各參與實體,成員要素的多少由產品的特性、原材料獲得的難易程度、銷售方式以及服務形式等多種因素決定的,一般包括供應商、制造商、核心企業、分銷商以及零售商,圖1給出了典型的制造業供應鏈系統結構模型[6]:
按照供應鏈物流的方向自左向右各成員又可稱為供應鏈的上游企業、核心企業以及下游企業。依據我國2003年3月7日頒布的、由國家計委、國家財政部、國家統計局共同制定的《中小企業暫行規定》對中小企業的定義,我國內地有近99%的企業為中小企業[7]。因此,在供應鏈系統成員要素中,除核心企業外,上、下游配套企業幾乎均為中小企業。眾所周知,中小企業規模小,資金少,又無可抵押的固定資產,難以向金融機構融資,決定了供應鏈上、下游配套的中小企業在資金實力上與核心企業存在明顯差距。
2.供應鏈系統的資金約束。供應鏈系統的資金約束主要來自于中小企業與核心企業間資金實力的差距。我國的供應鏈大都是以核心企業為主導的結構,面對核心企業強大的資金實力和信貸優惠,以及核心企業在價格、付款/交貨方式、賬期等方面對中小企業的苛刻要求,中小企業極易產生資金不足的困境,導致供應鏈產生資金缺口。以圖1的制造業供應鏈為例,資金缺口主要產生于發生應收賬款、支付預付賬款以及庫存倉儲期間,而且這些資金缺口在生產、服務經營周期中占據著較大的時間和區間比例。
(1)發生應收賬款期間:主要發生在中小企業“賣出存貨”與“收到現金”期間。這一期間付款企業往往存在一定的付款期限,加之核心企業常利用自己的強勢核心地位,延遲甚至拖欠付款,導致中小企業資金不足。
(2)支付預付賬款期間:主要發生在中小企業的預付賬款期間。這一期間上游中間產品制造商,往往需要向供應商預付賬款,才能獲得企業持續生產經營所需的原材料和半成品等;下游銷售商,為爭取優惠價格或應對銷售季節,也需要預付大筆資金批量購入商品,如此給上、下游配套中小企業采購帶來巨大資金缺口。
(3)庫存倉儲期間:主要發生在中小企業“支付現金”與“賣出存貨”期間。這一期間中小企業因為庫存,銷售波動等原因常常積壓大量存貨,占用大量流動資金,給企業造成資金周轉困難。
對供應鏈系統而言,如果這些資金缺口得不到解決,供應鏈將面臨停滯甚至產生資金鏈斷鏈的風險,從而使供應鏈失去競爭力。由此可見,供應鏈系統是一個資金約束的成長上限系統。對于成長上限系統,系統動力學成長上限基模分析方法,為消除成長限制提供了一種有效的分析方法。
三、系統動力學成長上限基模分析
1.系統動力學成長上限基模概念。系統動力學SD(System Dynamics)是美國麻省理工學院(MIT)以Jay Forrester教授為首的系統動力學小組在20世紀50年代創立和發展起來的一門學科。它的主要思想基礎是系統的因果關系和系統結構,認為系統內的一切事物普遍存在因果關系,并利用因果關系圖來刻畫系統各變量之間的相互作用關系。因果關系圖包含正、負反饋環,正反饋環一旦開始作用就會不斷擴大,產生更多同方向的運動,是增強環路,以“+”表示。而負反饋環總是朝著減少目標的方向操作,會一直自我修正,以“-”表示。
系統動力學中的成長上限基模是一種由正反饋環導致的成長模型。系統在快速的成長過程中,會加強增強環路,成長也變得更快。然而,系統成長過程總會碰到各種限制與瓶頸,這是由于系統的增強環路固然能產生快速的成長,卻常在不知不覺中,啟動抑制成長的調節環路即負反饋環開始運作,從而使系統的成長減緩、停頓、甚至下滑,這就叫做成長上限基模,成長上限基模在任何系統的許多子系統模型中都會發生。
2.供應鏈資金約束的成長上限基模。在供應鏈的運作過程中,大宗業務有助于提升供應鏈的競爭力,同樣,競爭力的提升又促使供應鏈獲得更多的大宗業務,這是一個正反饋環,這一正反饋環促使供應鏈系統不斷獲得成長。與此同時,供應鏈隨著大宗業務的不斷增加,核心企業與上、下游配套企業的商品交易量也隨之加大,導致這些配套企業在應收賬款、支付預付賬款以及庫存資金的占用上不斷增加,而這些企業又都是資金缺乏、難以融資的中小企業,因此,不可避免地會出現資金短缺的困境,導致供應鏈中資金鏈斷鏈風險被加大,供應鏈競爭力也因此被削弱甚至喪失。這是三個負反饋回路,它的調節使供應鏈的成長出現停頓、下滑。如下圖2描述了這一成長上限模型:
事實上,許多系統的成長之所以出現停止,并不是因為達到了真正的極限,只是調節環路開始運作而使成長出現減緩、停頓甚至下滑。對此,管理大師彼得?圣吉認為一些小而專注的行動,如果用對地方,往往能夠對系統產生持久的改善,并稱之為“杠桿作用”,小而專注的行動則稱之為“杠桿解”。處理問題的關鍵在于如何找出杠桿解的所在之處,彼得?圣吉在他的《第五項修煉》中,對如何找到基模杠桿解給出了明確的闡述:在這種情況下,杠桿解都在調節回路,而不是增強回路。此時,不要用力去推動成長回路,而應該削弱或除去限制的狀態[7]。對于供應鏈資金約束成長上限基模,我們將以供應鏈金融作為系統的杠桿解,運用系統動力學原理,給出相應的改造對策。
四、基于供應鏈金融的改造對策
1.供應鏈金融。“供應鏈金融”是近年來金融機構針對供應鏈的上、下游企業提供的一種全新的金融業務。該業務主要圍繞供應鏈上某“1”家核心企業,從原材料采購,到制成中間、最終產品,最后由銷售網絡把產品送到消費者手中這一供應鏈鏈條,將供應商、制造商、分銷商、零售商、直到最終用戶連成一個整體,全方位地為鏈條上的“N”個企業提供融資服務的一種融資模式[8]。這種融資模式跳出了單個企業的傳統局限,使銀行從專注于對中小企業本身信用風險的評估,轉變為對整個供應鏈及其與核心大企業之間交易的信用風險評估。對于想要得到銀行融資的中小企業只要和一家值得銀行信賴的大企業發生業務往來,就獲得了“某種資格認定”,使其達到銀行認可的資信水平,從而幫助中小企業獲得銀行貸款。
針對供應鏈中的中小企業現金流缺口主要產生于發生應收賬款、支付預付賬款以及庫存倉儲期間,供應鏈金融服務為中小企業分別設計了基于應收賬款的應收賬款融資模式、基于預付賬款的保兌倉融資模式以及基于存貨的融通倉融資模式:
(1)應收賬款融資模式。基于供應鏈的應收賬款融資模式,是指以中小企業對供應鏈上核心大企業的應收賬款單據憑證作為質押擔保物,向商業銀行申請期限不超過應收賬款賬齡的短期貸款,由銀行為處于供應鏈上游的中小企業提供融資的方式。
(2)保兌倉融資模式。保兌倉業務是指在作為產業鏈核心大企業的生產商承諾回購的前提下,由融資企業向銀行申請以賣方在銀行指定倉庫的既定倉單為質押獲得銀行貸款額度,并以由銀行控制其提貨權為條件的融資服務。
(3)融通倉融資模式。本文引進融通倉業務為中小企業設計供應鏈金融的存貨融資服務模式。融通倉融資模式的基本原理是:生產經營企業先以其采購的原材料或產成品作為質押物或反擔保品存入第三方物流開設的融通倉,并據此獲得銀行的貸款。
2.供應鏈金融對策模型。供應鏈金融結合供應鏈的結構及特征,為資金短缺的中小企業量身打造合適的金融產品。借助供應鏈金融,鏈上任何一個節點企業,都可以利用企業自身的上、下游交易關系所產生的應收賬款、預付賬款、庫存倉儲三個路徑選擇自己合適的金融產品進行融資,從而有效解決了供應鏈中的中小企業融資難題。圖3是以供應鏈金融作為杠桿解給出的對策模型:
比較圖2的供應鏈資金約束成長上限基模,我們看到由于應收賬款、預付賬款以及庫存倉儲資金占用導致供應鏈出現資金缺口,限制了供應鏈的成長;而對于圖3的對策基模,我們在三個調節回路中引進了供應鏈金融作為杠桿解,這樣供應鏈上資金短缺的中小企業都可以利用供應鏈金融提供的融資服務,將應收賬款、預付賬款以及庫存倉儲進行融資變現,從而將資金有效注入供應鏈中,融資難問題也不復存在。從圖3可見,通過運用供應鏈金融,成長上限基模中的應收賬款所產生的負反饋環轉化為正反饋環,同樣支付預付賬款以及庫存資金占用所對應的負反饋環也都轉化成為正反饋環,系統成長性得到持久改善。在正反饋環的作用下,供應鏈的資金鏈斷鏈風險被減弱或消除,供應鏈競爭力由此得到提升,這樣又促使供應鏈獲得更多的大宗業務。如此,供應鏈資金約束成長上限被打破,系統的成長將再度開始。
需要注意的是,多數系統在出現成長限制時,常常以相同的方式向前推動正反饋環來加速系統的發展,而且愈是向前推進,負反饋環的作用愈是強烈,到最后以至于不得不放棄原有目標,使成長出現逆轉而大幅下滑。對于圖2的成長上限基模也是如此,試圖通過更多的大宗業務來增強系統的競爭力,促進系統成長,只會愈發加大供應鏈的資金缺口,使供應鏈面臨更大的斷鏈的風險。
五、結束語
近年來,我國一些以強勢企業為核心企業構造的產業供應鏈系統發展勢頭良好,但仍然無法應對由于供應鏈規模加大所帶來的資金缺口。本文從資金流的角度,運用系統動力學思想、原理,研究如何對資金約束成長上限基模進行改造,為我國產業供應鏈的發展,提供了系統的解決方案,有助于我國產業供應鏈的發展并參與全球化競爭。
參考文獻:
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[2]羅齊,朱道立,陳伯銘. 第三方物流服務創新:融通倉及其運作模式初探[J ]. 中國流通經濟,2002,(2).
[3]應雯,仲文娜.融通倉模式在解決供應鏈資金約束問題中的應用[J].物流技術,2006,(11).
[4]張濤,孫林巖.供應鏈不確定性管理:技術與策略[M].北京:清華大學出版社,2005.
[5]Swaminathan J M,Smith S F,Sadeh N M.Modeling sup-ply chain dynamics:a multi agent approach. Decision Science,1998,29(3):607-608.
[6][美]Joel D.Wisner,G.Keong等,著.朱梓齊,譯.供應鏈管理[M].北京:機械工業出版社,2006.
金屬粉末研究范文3
了堆焊層化學成分對熔敷金屬力學性能和金相組織的影響。結果表明:距離母材越遠,母材對熔敷金屬的稀釋率越小.堆焊層合金元
素含量越少,塑韌性越好;母材與堆焊層結合性能良好,沒有產生界面分離現象。上述研究成果可為超超臨界汽輪機轉子軸頸堆焊技
術提供理論依據和技術支持。
關鍵詞:堆焊; 化學成分;超超臨界汽輪機; 轉子軸頸
中圖分類號:tg455 文獻標識碼:b
為了滿足國民經濟高速發展對電力的需求,趕超發達國
家電站設備制造技術的先進水平,超超臨界汽輪機組研制
正向著大容量、高參數、高效率、低資源消耗、環保型方
向發展c1,2]。超超臨界汽輪機轉子在高溫、高壓條件下高速旋
轉, 防止汽輪機轉軸和軸瓦在高速旋轉過程中發生黏滯、咬
合, 是保證汽輪機正常運行的技術關鍵。本論文通過對
9crmov鋼進行堆焊試驗,研究了堆焊層化學成分對焊縫組織
和性能的影響。
l 試驗過程
采用埋弧焊方法對9crmov鋼進行多層多道堆焊試驗.焊
材為1crmo,母材及焊材的主要化學成分見表1。
表1 母材及焊材主要化學成分
化學成分(質量分數) (%)
材料 c cr v mo
9crmov 0.13 9.52 0、18 0.22
1crmo 0.06 1.12 n03 0.44
通過多次焊接工藝評定,最終確定了合理的焊接工藝參
數為: 預熱溫度180 ,焊接電流400 a, 電弧電壓23 v,
焊接速度300 mm/min, 送絲速度450 mm/min。在焊接過程
中道間溫度控制在300℃ 以內,并對焊后的試樣進行焊后熱
處理。
2 試驗結果及討論
堆焊層表面成形較好,沒有產生裂紋等焊接缺陷,堆焊層
表面形貌如圖1所示。
收稿日期:20__—10—12:修回日期:20o7一o7—17
圖1 堆焊層表面形貌
2.1 堆焊層化學成分分析
不同堆焊層化學成分的變化狀況如圖2所示。
一
一
童
u
f
u
^
u
暑
距母材表面的距離/mm
(a) (c)與 (c)
2
4 6 8 10
距母材表面的距離/mm
(b)w(cr)與w(v)
堆焊層化學成分變化示意圖
weldinz technology vol-36 no.5 oct.20__ ·試驗與研究· 25
從圖中可以看出。隨著堆焊層數的增加, (c)是逐漸降低
的,由化學成分計算的 (c) 相應降低,采用的碳當量公式為:
w(c) (%)=c+mn/6+si/24+ni/60+crl,5+mo/4+v/14, (1)
從圖2b的 (cr)變化曲線可以看出,w(cr)隨著堆焊層
數的增加顯著降低,w(v)也是降低的。
由于c,cr,v等主要化學成分的降低,使w(c) 降低,使
得堆焊層硬度降低,防止了堆焊層裂紋的產生。
2.2 堆焊層硬度試驗分析
對堆焊層進行硬度分析,其布氏硬度分布曲線如圖3所示。
可見.從母材到堆焊層,其硬度逐漸降低。硬度降低的主要原
因是堆焊材料中c,cr等合金元素的含量比母材的低,靠近母
材的堆焊層稀釋率高。隨著堆焊層的增加,母材對熔敷金屬的
稀釋率逐漸降低,使得堆焊金屬硬度降低。
距母材表面的距離/mm
圖3 堆焊層硬度分布曲線
圖4為堆焊層顯微硬度分布圖, 由圖可見, 由于熔敷金屬
合金元素含量降低,使堆焊層的顯微硬度比母材的顯著降低。
熱影響區的顯微硬度高于母材,這是由于堆焊時,熱影響區冷
卻速度較快。形成的淬火組織引起熱影響區的硬化。
測試點距離x0.2/ram
圈4 堆焊層顯微硬度分布圖
2.3 堆焊層力學性能
2.3.1 拉伸試驗
表2為母材和堆焊層金屬的拉伸試驗結果。由結果可見,
母材的抗拉強度大大高于堆焊層的, 但母材的伸長率僅有
5.69%;而堆焊層金屬雖然強度降低,但是塑韌性非常好,伸
長率達到了30.3%。
裹2 拉伸試驗結果
l屈服強度 mpa 抗拉強度~~mpa 伸長 (%) 收縮率 (%) 備注
f 743.85 862.56 5.69 l5.83 母材
f 408 549 30-3 63.9 堆焊層
2-3.2 沖擊試驗
表3為對母材及堆焊層金屬的沖擊試驗結果。由此可見,
堆焊層金屬的沖擊韌性比母材的顯著提高,距母材越遠的堆焊
金屬,其沖擊韌性越好,這與母材對堆焊層的稀釋率有關。距
母材越遠,母材對熔敷金屬的稀釋率越小,合金元素含量越
少,w(c) 越小,沖擊韌性越好。
裹3 沖擊試驗結果
沖擊位置 沖擊吸收功a ,j
母材 26
距熔合線5 mm處 l62
距熔合線8 mm處 l67
距熔合線10 mm處 l7l
2.4 顯微組織
圖5為9crmov鋼母材及其堆焊層的金相顯微組織。由圖5a
母材的金相顯微組織可以看出!,母材組織由細小的鐵素體+碳
化物組成,由于母材含有較高的合金元素, 因此形成了細小的
顯微組織。
(a)母材 (b)堆焊層第3層
(c)堆焊層最上層 (d)界面
圈5 金相組織
圖5b為堆焊層第3層的顯微組織,該層組織也由鐵素體+
碳化物組成,鐵素體形貌由片狀和塊狀2種形態構成。由于堆
焊層含有的合金元素比母材中的低,其結晶形成的晶粒比母材
的大,合金元素和碳含量降低,使析出的碳化物密度減小,從
而降低了堆焊層的強度,提高了堆焊層的塑韌性。
圖5c為堆焊層最上層熔敷金屬顯微組織,可以看出鐵素體
形貌以片狀和塊狀2種形態構成。由于合金元素含量進一步降
低,因此形成的顯微組織比第3層稍微增大,合金元素含量的
降低使熔敷金屬的強度降低,進一步改善了堆焊層的塑韌性。
圖5d為母材與堆焊層界面的顯微組織。由圖可見,界面熔合良好,沒有產生分離現象,也沒有產生裂紋、氣孔、夾渣等缺
陷,使堆焊層與母材結合性能良好,提高了界面抗剝離性能。
3 結論
(1)隨著堆焊層數的增加, 堆焊層中鉻 含量顯著降低,
碳、釩含量也逐漸降低。
(2)距離母材越遠,母材對熔敷金屬的稀釋率越小,合金
元素含量越少,碳當量越低,堆焊層塑韌性越好。
(3)隨著堆焊層數的增加,堆焊層合金元素含量降低,顯
微組織中鐵素體含量增大,碳化物減少.使熔敷金屬強度降
低,塑韌性增強,并且母材與堆焊層熔合良好,未產生界面分
離現象,也未產生裂紋、氣孔、夾渣等缺陷,界面抗剝離性能
良好。
參考文獻:
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28,22—26,26—3o.
金屬粉末研究范文4
關鍵詞 :漆壁畫 現代漆材料 影響
現代漆材料,在這里是指區別于傳統生漆及其漆藝制作用料,近年來出現的用于涂髹功能的各類材料,它包括漆料及髹飾用的配料、填料、嵌料,如各類合成油性漆、水性漆、浮雕漆、色漿、金屬粉末材料等。漆壁畫,是大型的漆畫,它是使漆藝走出瓶盤碗盒等器型傳統產業的品種模式,且又發揚近年來漆畫的研究成果,成為立足于人民生活、為人民服務的漆藝新產業模式的代表。
藝術的生命力在于大眾性,走產業化發展的道路是弘揚漆藝文化的必然選擇,也是一個漆畫工作者責無旁貸的歷史使命。環境藝術的需求為漆壁畫等漆藝品種走向人們的生活開拓了一方天地,同時也對相應的制作材料提出了新的要求。
漆藝與人民生活和時代文化息息相關
漆壁畫,是漆藝的一種。縱觀歷史,漆藝的發展經歷了起伏坎坷的歷程。三皇五帝時代“舜漆食器,釁者十國者。禹作為祭器,國之不服者三十有二”,“墨染其外,朱畫其內”的漆器為少數貴人所用,引起眾怨。戰國及西漢時期有“今富者銀口黃耳,中者野王苧器,金錯蜀杯”之說,這說明物質文明的進步,使漆器以輕巧、結實、光潔和文采勝于陶器和青銅器,作為日用品在老百姓中普及開來,并達到古代漆器的繁榮鼎盛期。魏晉南北朝后,隨著瓷器的成熟和漸臻完美,漆器漸漸收攏在日用品中的地位,向藝術品、裝飾品發展。到明清時期,百寶嵌漆藝的出現,使漆器藝術增強了許多裝飾匠意。其中雖不乏精品,但總體格調不如從前了。進入21世紀,陶瓷、玻璃、塑料、不銹鋼等材料經高科技工藝加工形成各類器具,或華美或價廉,早已替代當年的漆器成為時代性的器皿,生漆的風韻更是鮮為人知了。受越南磨漆畫的影響,上世紀80年代獨幅漆畫作為一種繪畫品種在我國得以確認,從此漆畫肩負著繼承和弘揚傳統的重任。20余年過去了,漆畫經歷著傳統與現代兩個對立矛盾體的洗禮,藝術家們在實踐中將它們不斷地相互融合、相互滲透。
現代漆材料的革新為漆壁畫制作帶來廣闊的選擇余地
漆壁畫是“壁”與漆畫相結合的漆藝術,兼工藝和繪畫于一體,與我們熟知的丙烯壁畫、銅木石材浮雕壁畫、瀝粉貼金壁畫、重彩壁畫等壁畫藝術品種一樣,作為一項大型環境藝術創作活動,正越來越多地出現在人們的生活中,具有了為人民生活服務的大眾實用藝術性質。
如今,人們生活中“滿壁修漆”的“漆”已不再是傳統的生漆,精細化工合成漆因其良好的性能、豐富的表現效果和方便的施工工藝等優勢,早已于上世紀50年代后進入了千家萬戶。漆壁畫這種氣勢磅礴的大型藝術在制作過程中,不同于純藝術創作,種種非藝術因素的影響和限制是非常明顯的,它們影響著漆壁畫創作對材料的選擇及藝術的表現效果。現代人的審美情趣影響著漆壁畫的形式美感和對制作材料的選擇。如漆壁畫采用怎樣的色調和色彩,表現形式是平面還是浮雕,造型是寫實還是抽象等。大面積的工程制作影響對材料的選擇。現代合成漆自然干燥的特性可避免蔭房的使用,另外,巧妙地將堆漆工藝和涂繪相結合可減少大面積磨顯工作等。快節奏的生活方式及商業利益也影響著漆壁畫的材料運用。如不斷變更的環境髹飾裝修、不斷攀高的國際金價等。
時代的進步牽引著當代藝術創作呈多元化發展。新材料、新工藝的應運而生,使人們可以不必依賴于大自然的造化,這不可避免地吸引著漆壁畫工作者們的眼球,活躍和拓展了他們的創作思維空間。現代漆藝制作已是一項各專業交雜滲透,橫跨百工的功夫。漆料的變革及新裝飾材料的出現正是時代帶給漆壁畫工作者們的禮物和課題。
1.金屬粉末材料在金銀地制作中的運用
新型金屬粉末材料的出現,為漆壁畫大面積金銀地髹飾增添了別樣的效果。它使金屬色彩表現更加豐富,色澤富有變化,細膩亮麗。這些金屬粉末材料包括銅金粉、鋁銀粉及各類云母鈦型珠光粉等,又可分為浮型、非浮型、閃光型等。非浮型金屬粉末經有機硅等材料包膜處理,以它特有的“閃光效應”得到市場的青睞,它們色澤豐富,價廉,抗氧化性能好。其中數金銀色實用性最強,金色系列產品色彩最多,品種有黃銅、紅銅、紫銅、亮閃金、亮金黃、黃棕、紅棕等等。
(1)合成金屬粉末材料的優勢
古代,金銀作為髹飾材料在漆藝中運用就相當普及,所謂漆藝三色,即指傳統漆藝中常見的金、黑、紅。早在西周彩繪貼金嵌綠松石的漆觚上,就見金的使用。金即黃金,有金箔、金箔粉、金泥、金片、金丸粉等,表現方法有:描金、暈金、貼金、戧金、嵌金等。真金白銀價格昂貴,也有人用銅和鋁金屬替代金和銀的使用。以銅金屬制成的銅箔、紅銅金粉、黃銅金粉等。但與銀一樣,銅元素也很不穩定,在一定的光照、濕度或空氣中也易氧化發黑,難以長期存放。以鋁制成鋁箔,鋁粉等代替銀的使用倒是便宜實惠,但其抗氧化性還是不夠。
新型粉末材料用高分子工藝制成,有著不同數目的顆粒,粗細任意挑選,光澤豐富,耐變色性強。現代漆畫中不少人開始使用這類材料作金銀髹飾。新材料的出現使金銀箔滿地鋪貼為金銀地的慣用手法得以改變,用新型粉末材料髹飾為金銀地,成為一個可供選擇的制作方案。
(2)新材料裝飾技巧試驗
如果金銀粉末材料使用不當,效果灰暗無光澤,或產生花斑及異向光澤,也會令人失望的。我們以亮金黃粉末作試驗,采用多種不同的涂飾方法,以觀察最理想的平面金屬光澤效果。
將亮金黃融于清漆中噴涂,色呈土黃色,平面毫無光澤如同粉漿;將亮金黃融于清漆中刷涂,色金黃,但平面只有對光照射時才發亮,多數角度無光澤;將清漆先刷于底板,用亮金黃粉末浮掃而過,黏附于表面。色金黃,光線下板中粉末粒粒發光,金屬閃光效應最好。第三種涂刷方法有時會出現光澤深淺不一,或暗暗的筆刷痕跡。經過反復試驗,我們終于摸索出一套避免出現這些問題的涂刷方法。原來這種現象稱之為“Flop”,即隨角導色效應。這些金屬粉末就像一個個小鏡子,涂刷過程要使其有序平行排列,才能獲得均勻亮麗的反射效果。
金屬粉末研究范文5
關鍵詞:堆焊;合金粉末;耐磨損
1 概述
由于低碳鋼具有良好的機械性能,能夠應用于各個行業的許多方面,因此,如何延長低碳鋼工件的使用壽命,降低磨損對低碳鋼的應用有很大的影響,低碳鋼表面堆焊就是其中的一種方法。
2 實驗材料和方法
在本次實驗中以低碳鋼型鐵基合金粉末為基礎,選擇了DG.Fe450高鉻鑄鐵型金屬粉末材料。同時選擇碳化鎢金屬粉末材料DG.WC-Co10Cr4,Fe450和碳化鎢各50%的混合合金粉末與其對比,比較分析在相同工藝參數下,不同材料的耐磨性。
此次研究采用GAP 2001 DC堆焊設備,用GAP 2001 DC型整流器式直流弧焊機作為堆焊電源,堆焊鐵基自熔合金粉末(Fe45)、鎢基包覆粉(WC-Co10Cr4)、以及這兩種粉末各50%的粉末合金在Q235低碳鋼的表面。實驗前,應該對金屬粉末材料做一些必要的處理,比如烘干基材表面,所^烘干的處理就是采用烘箱把金屬粉末材料在高溫下保持一段時間,蒸發其中的水分,從而保證了噴焊實驗的質量。
采用SKODA快速磨損試驗機對噴焊層進行磨損實驗,SKODA快速磨損試驗機主要對各種金屬材料、鋼經表面處理粉末冶金進行對比試驗。該機系光滑磨損試驗固定磨輪,對試樣的要求不高,因此,能滿足各種試驗。磨損實驗在室溫下進行,磨損接觸表面采用200#、600#、800#、1200#砂紙打磨,實驗載荷為5KG,轉速為675rpm,轉數為1000轉。每個試件進行多次磨損實驗,取質量損失的平均數值。
3 實驗結果分析
圖1(a)為Fe450合金等離子堆焊層磨損位置的微觀圖,可以看出,此堆焊層經磨損后的劃痕明顯,圖(b)和(c)分別是50%和WC合金等離子堆焊層磨損位置的微觀圖,它們的磨損劃痕與Fe450相比不是非常明顯,由此可以證明在相同堆焊參數下,Fe450合金等離子堆焊層的耐磨損性能最低,WC合金等離子堆焊層的耐磨性能最高,Fe450與WC各占50%的合金等離子堆焊層的耐磨性能在它們兩者之間。
圖2為三種粉材合金等離子噴焊層在同一參數下的磨損量,可以看出,Fe450堆焊層的磨損量遠遠高于WC和混有50%WC的Fe450的磨損量,達到了26mm2。而WC堆焊層的磨損量最小,不到10mm2。其次是Fe450和WC各50%的合金堆焊層。
由此結果可以得出,WC堆焊層的耐磨性能最好,Fe450合金堆焊層的耐磨性最差。它們的合金粉末堆焊層的耐磨性處于中間水平。其原因是WC粉末顆粒具有很高的硬度,WC顆粒對堆焊層顯微組織起著彌散強化、固溶強化、晶界強化作用,所以噴焊層的耐磨性非常高。同時在一定程度上材料的耐磨性能和硬度呈正比例增長,所以耐磨性差別的產生原因可以由三種不同的粉材合金等離子堆焊層的硬度分析來說明。
4 結束語
金屬粉末研究范文6
關鍵詞:納米技術;納米材料;新型混凝土
中圖分類號:G642.3 文獻標識碼:B 文章編號:1002-7661(2013)32-002-01
一、納米技術概述
隨著社會經濟發展的加速,建筑物如雨后春筍般矗立在祖國的大地上。而混凝土作為土木工程最基本的材料之一,其需求量越來越大,質量和功能的要求越來越高,所以傳統的混凝土已經遠不能滿足如今的需要,使用新技術改良傳統混凝土的性能成為建筑業首要的研究方向。
納米技術是上個世紀八十年代興起的新型技術,是指在納米量級范圍內,通過操縱原子、分子、原子團或分子團使其重新排列組合成新物質的技術,其產物納米材料也是納米技術發展的基礎。納米材料通常指的是顆粒尺寸在納米量級也就是(1nm~100nm)之間超細材料,具有獨特的光學、電學、熱力學和磁能學的性能。所以納米技術廣泛的運用于建筑、軍事、醫藥、半導體、通訊等領域,并起到了很重要的作用,是重要的組成部分之一。
二、混凝土概述
混凝土是如今用途最廣、用量最大的建筑材料之一, 在1830年問世以后,持續使用了170多年。而且混凝土擁有耐火性強、使用方便、制作簡易、抗壓性好等優點,所以一直被人們沿用下來。不過混凝土的成分組成表明了其韌性和抗拉能力的不足,要想解決這樣的問題必須去改變混凝土的組成成分。
三、納米材料在新型混凝土材料中的應用
上面說到要想解決舊的混凝土材料的缺點,必須改變其組成成分。所以經過收集,現在新型混凝土材料有如下幾類:
1、納米復合水泥混凝土結構材料
經測量普通水泥顆粒粒徑大約在 7微米~ 200微米之間,我們要向其中加入一種水化硅酸鈣凝膠的原料,其尺寸經過精密測量在納米級范圍。然后在這種膠凝材料中引入納米礦粉(主要包括納米 SiO2、納米CaCO3和納米硅粉等),能夠使其大大地提高水泥混凝土硬化漿體的性能和凝固后的耐久性,不過這種新型混凝土仍有不足,就是其成本相對比較高,制約了其廣泛應用。需要繼續探究其更廣闊的發展前景。
2、納米材料在光催化混凝土中的應用
實驗表明TiO2具有凈化空氣的性質,所以銳鈦型納米TiO2具有潔凈空氣、滅菌、除臭、自潔等特殊功能,可以用于制備光催化混凝土,使其對污染空氣進行凈化。不過要注意光催化混凝土和催化劑的壽命問題,使其更長久。
3、納米金屬粉末在屏蔽混凝土中的應用
經發現納米金屬粉末有兩項功能,第一是納米金屬粉末的硬度較高,而且在晶粒粒徑減小的條件下,硬度不斷提高,同時韌性更好;第二是納米金屬粉末可以吸收電磁波,可以起到很好的信號屏蔽作用,可以廣泛運用去軍用設施的建設。
4、納米氧化物在多功能混凝土中的應用
氧化物的種類一般包括金屬氧化物和非金屬氧化物,其中以金屬氧化物占據大部分。納米金屬氧化物具有一般納米材料都具有的性質,而且其吸收電磁波的能力要強于納米金屬粉末。最重要的一點,納米金屬氧化物對環境變化非常敏感,周圍環境的改變會引起氧化物表面電荷的變化,達到傳遞信號的目的。所以除了利用納米金屬氧化物材料屏蔽電磁外,利用其良好的傳感作用還可以可以制備具有自動報警功能的水泥混凝土。用于檢測建筑物結構情況,還有道路上的車重和車速等。
5、聚合物/無機納米材料在功能混凝土中的應用
與傳統材料相比,聚合物/無機納米材料具有很多優點,具有很好的增強性、增韌性、耐熱性、熱穩定性和導電性等。由于這些優異的性能,使這種材料的應用研究成為復合材料中的大熱門,關于這種材料的理論辯論也很多,如果將其應用與混凝土當中,不僅改良了舊混凝土的缺點,還能達到其他功用。
四、發展前景
在建筑行業飛速發展的今天,混凝土成為非常有前景的項目之一,因為混凝土使用廣泛,數量龐大。在工程施工中,對混凝土的應用要求越來越高。而且目前,新型混凝土在市場的應用和推廣越來越廣泛。越來越多的建筑商建立了專門的研究部門,開始自主研發新型混凝土或與之相關的儀器設備。隨著科學的發展,新型混凝土性能的不斷提高,越來越體現出新型混凝土的優越性,所以,使得混凝土在工程中的應用越來越重要。
隨著經濟發展越來越快,科技成為第一生產力的同時,城市建設進程的不斷加快,這直接帶動了我國新型混凝土產業的發展和應用,然后新型混凝土產業不斷進步的同時也帶動了生產力的發展。在市場競爭中,新型混凝土的質量和性能也能保證工程的順利進行,節省了資源。所以我們要更加努力的去探究,將納米材料更好的應用在新型混凝土材料中。
參考文獻:
[1] 王山峰.張文輝.土建混凝土施工技術問題淺析[J].科技創新與應用.2012.(17).