摘要：铁基非晶合金涂层以其较高的强度和硬度、出色的耐磨防腐性能等优势成为表面工程领域的研究热点之一。本文综述了铁基非晶合金涂层的制备、性能以及应用现状,归纳了非晶合金材料设计主要的原则规律以及典型铁基非晶合金涂层材料体系。重点讨论了热喷涂、冷喷涂、激光熔覆3种涂层制备技术,梳理了铁基非晶合金涂层的摩擦学性能和耐腐蚀性能方面的研究进展,同时围绕军事、医疗、工业等领域简述了铁基非晶合金涂层的应用情况。最后指出深入研究非晶形成、建立专用材料体系的同时与工作环境进行匹配、采用后处理或更高效的制备方式等是本领域未来研究工作的发展趋势。

摘要：钛及其合金具有优良的性能被广泛应用于武器装备领域,但在磨料条件下易黏着、不耐磨的特性限制了其使用。为了提高钛在磨料作用下的减摩抗磨性能,以TA2钛为研究对象,使用激光加工技术在TA2样品表面上制备点阵微织构,然后采用磁控溅射技术在点阵微织构表面制备类金刚石碳(Diamond-like Carbon,DLC)薄膜,形成DLC复合微织构;采用MS-T3000摩擦磨损试验机研究了DLC复合微织构表面在磨料作用下的摩擦磨损性能,并通过扫描电子显微镜、能谱分析、拉曼测试、有限元分析等手段研究钛表面DLC复合微织构的摩擦磨损机理。结果显示DLC复合微织构表面可有效提高钛在磨料条件下的减摩抗磨性能,且同等条件下,点阵密度对DLC复合微织构样品表面摩擦因数的影响最大,单位面积点阵边缘密度值与样品表面磨损率有关,且二者基本呈正线性关系。揭示了DLC复合微织构在磨粒磨损条件下的摩擦磨损性能,并从织构边缘的破坏提出磨损机理,研究结果可为钛在磨料磨损条件下的应用提供理论和设计依据。

摘要：目的提高深地钻探钻具关键零部件的抗磨性能。方法采用超音速火焰喷涂技术(HVOF)制备AlCoCrFeNi高熵合金涂层。采用X射线衍射仪对高熵合金粉末和涂层的相组成进行研究,采用扫描电子显微镜对高熵合金粉末及涂层的微观结构进行分析,使用维氏显微硬度计测得涂层的显微硬度,采用摩擦磨损试验机对涂层在不同载荷下的磨损行为进行研究。采用SEM和EDS对磨痕表面进行分析,采用XPS技术分析磨痕元素成分,利用三维白光干涉形貌仪测量涂层的磨损体积和表面粗糙度。结果HVOF喷涂AlCoCrFeNi高熵合金涂层结构致密,相结构为BCC相,显微硬度达(536±34)HV_(0.2),约为35CrMo钢基体[(278±20)HV_(0.2)]的2倍。随着载荷的增加,涂层的摩擦系数减小、磨损率增大。相同载荷下(6 N),涂层的磨损率约为基体的41%。HVOF喷涂AlCoCrFeNi高熵合金涂层的磨损失效机制为,低载荷下(2 N)主要为氧化磨损伴随着轻微的磨粒磨损;高载荷下(4、6 N)受到反复剪切应力出现疲劳磨损。结论HVOF喷涂AlCoCrFeNi高熵合金涂层具有良好的抗磨性能,可以有效减轻磨损,有望应用于深地钻探钻具关键零部件的表面防护。

摘要：采用超音速等离子转移弧喷涂铝涂层,通过响应曲面法中的Box-Behnken中心组合试验设计了三因素三水平的工艺优化试验,建立了主气流量、工作电流和喷涂距离与涂层孔隙率之间的数学模型。对最优工艺参数条件下制备的铝涂层,利用SEM、XRD对涂层的微观形貌和组织成分进行表征;利用HMV-2000型维氏硬度计和MTS 809万能拉伸试验机对涂层的显微硬度和结合强度进行测试分析。结果表明:随着主气流量增大、工作电流减小或者主气流量减小、工作电流增大,孔隙率均呈减小趋势,得到的最优喷涂工艺为:主气流量:100 L/min,工作电流:200 A,喷涂距离:100 mm,丝与喷嘴的距离:10 mm,送丝速度:6 m/min。通过最优工艺制备的铝涂层,涂层致密,孔隙率为2.3%;涂层与基体的结合强度较高为24.4 MPa,显微硬度为44.5 HV0.1。

摘要：计算机辅助机械设计课程是全国高校机械专业都要开的一门基础课程,随着学科交叉的不断深入及学生素质的全面提升,很多非机械设计专业也开设了相关课程。该课程主要以上机实习为主,掌握Solidworks、UG及Proe等三维设计软件,拓展机械设计的理论知识及应用工具,是当代大学生所必须掌握的技能。但是,现在大多高校开设课程主要以教师理论指导、实例演示,学生重复操作等模式,其方法使得学生掌握的知识有限,不能全面地掌握相关操作和基本原理,限制了课程的教学效果。该文主要思考了一种计算机辅助机械设计与机械设计课程实习课程相结合的教学新思路,并给出相应的教学改革措置,希望为全国机械类教学提供新的教学方法。

摘要：计算机辅助机械设计课程是全国高校机械专业都要开的一门基础课程,随着学科交叉的不断深入及学生素质的全面提升,很多非机械设计专业也开设了相关课程。该课程主要以上机实习为主,掌握Solidworks、UG及Proe等三维设计软件,拓展机械设计的理论知识及应用工具,是当代大学生所必须掌握的技能。但是,现在大多高校开设课程主要以教师理论指导、实例演示,学生重复操作等模式,其方法使得学生掌握的知识有限,不能全面地掌握相关操作和基本原理,限制了课程的教学效果。该文主要介绍了一种计算机辅助机械设计与机械设计课程实习课程相结合的教学新思路,并给出相应的教学改革措置,希望为全国机械类教学提供新的教学方法。

摘要：本文以中国地质大学(北京)地质工程专业本科三年级学生专业必修课"岩土钻掘设备"中的"泥浆泵"教学为例,基于单作用泵不同缸数下的流量不均匀系数讲解,从教学方法、教学过程、常见问题等方面讨论了数理推导在教学过程中的应用.对比之前单纯的知识讲解,教学过程中增加了公式推导和知识的归纳总结,加深了学生们对泥浆泵相关知识点的掌握,锻炼了学生们分析问题、解决问题的能力.

摘要：为改善深部钻具关键易损构件的耐磨性能,采用超音速火焰喷涂(HVOF)技术在35CrMo钢基体上制备了WC10Co4Cr涂层,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度仪、维氏硬度计和摩擦磨损试验机测试分析了涂层的微观结构、力学性能和摩擦磨损行为。结果表明:利用HVOF技术制备的WC10Co4Cr涂层具有致密的微观结构和优异的力学性能,其孔隙率为1.3±0.1%,显微硬度为1392±45 HV0.3,断裂韧性为7.11±0.10 MPa·m^1/2;与35CrMo钢基体相比,涂层具有更加优异的耐磨损性能,并且随着滑动速度的增加,WC10Co4Cr涂层的摩擦系数下降、磨损率增大;WC10Co4Cr涂层的磨损失效机制主要包括磨粒磨损、粘着磨损和疲劳磨损。

摘要：为提高页岩油气钻进过程中钻头表面的耐磨性能及防泥包性能,采用冷喷涂(CS)和超音速火焰喷涂(HVAF)技术在35CrMo钢基体上制备了Fe_(48)Cr_(15)Mo_(14)C_(15)B_(6)Y_(2)非晶合金涂层,并利用紫外激光制备了涂层的疏水表面,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)测试分析了涂层的微观结构和力学性能,利用接触角测量仪表征涂层的润湿性,并分析其润湿机理。结果表明:利用CS技术制备的Fe基非晶合金涂层结构更加致密,非晶质量分数达到90%,且具有更好的热稳定性。激光过程中的熔融物快速冷却在涂层表面形成纳米尺寸级别的凝结物以及团聚物形成微纳复合结构,在激光扫描次数为7次时,CS涂层表面水接触角最高,具有良好的疏水性。

摘要：工程能力的培养对于机械专业本科生综合能力的提升尤为关键,创新设计产品案例以解决实际工程问题是最直接和有效的培养方法之一。以首都机械创新设计大赛作为提升本科生工程能力的抓手,引导学生将书本知识灵活应用到实际产品的设计和制造中,以培养其创新意识和解决实际问题的工程能力。