主管单位:中国科学技术协会
主办单位:中国机械工程学会
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副主编:吴玉程 闫牧夫
顾剑锋 刘永长  付海峰
编辑出版:《材料热处理学报》编辑部
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刊 号:ISSN 1009-6264
 CN 11-4545/TG
CODEN:CRXAAK
发行:北京报刊发行局
邮发代号:82-591
定价:60元/册
全年:720元 

综述

  • 微弧氧化工艺对钛及钛合金表面陶瓷膜性能影响的研究进展

    王宏元;朱瑞富;吕宇鹏;肖桂勇;许文花;朱先俊;王志刚;

    钛及钛合金作为生物材料有着广泛的应用,但和其它金属一样表现出很差的骨诱导性能。微弧氧化是一种绿色节能的表面处理新技术,可以在钛表面原位生成多孔、结合牢固且具有生物活性的氧化物陶瓷膜。本文综述了钛基生物材料微弧氧化工艺的国内外研究现状,探讨了氧化膜的微观形貌、元素分布、相结构组成、结合力和生物活性等特点,以及电极电压、频率、时间、占空比和电解液成分等工艺对其产生的影响,也提出了研究中存在的问题。

    2012年S2期 v.33 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 613K]
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材料研究

  • Mg2B2O5w/6061Al复合材料热压缩变形流变应力

    唐彬彬;金培鹏;费维栋;

    利用Gleeble-1500热力模拟试验机,对低体积分数Mg2B2O5w/6061Al复合材料进行热压缩变形试验,变形温度为300~550℃,变形速率为0.01~10 s-1。结果表明:流变应力随应变速率的增加而增大,随温度升高而减小;流变应力开始随应变增加而增大,达到一定值后趋于平稳,表现出动态回复的特征。经过推导和计算,确定Mg2B2O5w/6061Al复合材料高温变形时的流变应力行为可采用含Zener-Hollomon参数的双曲正弦函数来描述。

    2012年S2期 v.33 7-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 387K]
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  • ZrC-W复合材料的无压反应浸渗制备工艺

    王玉金;金秀宇;赵彦伟;周玉;

    以WC粒径为4μm气孔率为55%的多孔WC为预制体,Zr2Cu合金为浸渗剂,采用低温反应浸渗工艺制备了ZrC-W复合材料,系统研究了反应浸渗温度和时间对复合材料的物相组成及显微组织的影响规律。结果表明,随浸渗温度的升高,WC与Zr2Cu合金的反应程度增加,即生成的ZrC和W的含量增加,WC的残留量减小,当浸渗温度超过1500℃时,残留的WC转变为W2C相。随浸渗时间的延长,ZrC和W的含量增加,WC的残留量减小,ZrC的点阵常数增大,并出现W2Zr、Cu5Zr等中间反应相。

    2012年S2期 v.33 11-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 1175K]
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  • 真空热压烧结制备SiCp/Al-30Si复合材料的组织及强化机理

    王爱琴;方明;郝世明;谢敬佩;

    以低膨胀的SiC颗粒为增强体,Al-30Si合金粉为基体材料,对SiCp进行1100℃保温3 h+水洗预处理,通过球磨混料,利用真空热压法制备25SiCp/Al-30Si复合材料,测定了试验材料的力学性能。利用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对试验材料的微观组织形态进行了观察,采用XRD技术对其物相进行了表征,分析了SiCp预处理对试验材料组织及性能的影响。结果表明,热压法制备的复合材料增强颗粒与基体结合良好,界面清晰,无界面反应发生,SiCp经过预处理后复合材料的力学性能得到了提高。并探讨了复合材料的强化机理。

    2012年S2期 v.33 17-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 841K]
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  • 热处理温度对G3合金晶间腐蚀行为的影响

    李大朋;路民旭;张雷;陈丽娟;

    研究了不同退火温度对G3合金晶间腐蚀行为的影响,结果表明:G3合金经500℃退火后仅在晶粒内部生成极少量的γ'析出相,同时热处理部分或全部消除了试样的残余应力,使得500℃退火试样失重比固溶态试样还要少。700℃退火后晶内和晶界均有析出相生成,腐蚀速率最大。900℃退火时析出相已大量在再结晶区域生成,组织的均一性较700℃退火热处理好。

    2012年S2期 v.33 22-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 1501K]
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  • Ni47Ti44Nb9形状记忆合金时效处理及机理

    倪志铭;王二敏;韩劲;杨根林;洪起虎;李贵发;

    采用真空感应法制备高铌含量Ni47Ti44Nb9形状记忆合金,结合电阻法测量和差示扫描量热法,探索了不同热处理制度对马氏体相变温度的影响,结果表明,炉冷的时效冷却方式能明显降低其马氏体相变开始温度Ms,且随着时效温度的增加,Ms逐渐降低。进一步采用第一原理计算方法,通过计算NiTi(Nb)的形成热、结合能以及电子结构,表征和评判了Nb在NiTi基体相中的固溶方式,结果显示Nb元素优先置换Ti位,这种置换方式一方面增强了Nb-Ti和Ni-Ti之间的键合强度,提高了NiTi基体的稳定性,另一方面也增加了Ni/Ti原子比。

    2012年S2期 v.33 27-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 910K]
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  • 电场及脉冲电流处理对一种镍基高温合金晶间腐蚀行为的影响(英文)

    刘杨;王磊;冯飞;胥国华;张北江;赵光普;

    对一种镍基高温合金进行电场和脉冲电流处理,研究了电效应对合金组织及腐蚀行为的影响。结果表明,在保证力学性能基本不变的前提下,合金的抗晶间腐蚀能力均得到改善。电场作用下,合金中退火孪晶比例增加,使得大量原始大角度晶界被低能晶界取代,连续分布的原始大角度晶界被分割,降低了晶界Cr、Mo等合金元素的贫化程度,从而导致沿晶腐蚀沟的形成与生长被抑制。而脉冲电流对抗腐蚀性能的贡献,主要是由于电效应能够促进合金元素的扩散(尤其是界面扩散速度),使M23C6型碳化物在晶界处呈不连续析出,从而大幅度降低了大角度晶界处合金元素的贫化现象。因此,在保证力学性能不变的前提下,合金的抗晶间腐蚀能力得到大幅度提高。

    2012年S2期 v.33 34-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 1131K]
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  • Nb-Ti-Al高温合金的再结晶动力学和晶粒长大行为

    余宸旭;肖来荣;赵雷;蔡圳阳;王彦红;

    研究了Nb-Ti-Al高温合金的静态再结晶行为及晶粒长大行为,并通过实验得出了再结晶动力学和晶粒长大方程。结果表明:冷轧变形后,合金在880~1000℃进行退火处理,可获得均匀、细小的晶粒,再结晶晶粒体积分数与退火时间的关系可用Avrami方程进行描述。随着冷轧变形量的增加,再结晶激活能逐渐减小,其范围为274.05~198.45 kJ/mol。在850~1000℃的温度范围内,研究了加热温度和时间对合金晶粒尺寸变化的影响。

    2012年S2期 v.33 40-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 1204K]
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  • 稀土6063铝合金的时效动力学

    郭锋;贾岳;

    通过对时效硬度的测定和时效过程的差示扫描量热(DSC)曲线的分析,研究了稀土对6063铝合金时效硬度和时效动力学的影响。结果表明,稀土的适量加入能提高6063铝合金的时效硬度,但加入量过大会使强化相减少,合金时效硬度下降。稀土的引入会使过渡相β″和强化相β(Mg2Si)的析出被推迟与抑制,其原因在于稀土形成含硅化合物降低了基体中溶解态Si的浓度,增加了β″相和β相析出所需的Si元素扩散时间,同时稀土还提高了β相析出的激活能。

    2012年S2期 v.33 46-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 364K]
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组织性能

  • 热处理对Mg-Gd-Y变形镁合金组织与力学性能的影响

    甄睿;孙扬善;朱丽杰;白晶;

    制备了3种不同成分的Mg-Gd-Y三元合金,并对其显微组织和力学性能进行了研究。结果表明,Mg-6Gd-(2-4)Y三元合金的铸态组织由α-Mg和呈现典型的网状共晶形貌的Mg24(GdY)5相组成,其体积分数随Y含量的增加而增大。热挤压过程中Mg24(GdY)5相破碎,呈颗粒状沿挤压方向排列。挤压态合金在高温固溶处理后,大部分Mg24(GdY)5相溶入基体。挤压态合金在固溶+时效(T6)处理和直接时效(T5)处理过程中都形成了β'沉淀。3种合金中Mg-6Gd-4Y合金在T5态的性能最好,强度高达350 MPa。

    2012年S2期 v.33 50-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 735K]
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  • ZM61-0.5Ca镁合金组织对其在仿生溶液中耐蚀性能的影响

    王勇;宋长江;谈春林;胡建旗;

    对挤压态ZM61-0.5Ca镁合金以不同的工艺进行热处理,改变合金微观组织结构,研究合金成分分布、析出相等对其在仿生溶液中(SBF)耐蚀性能的影响。通过光学金相显微镜、SEM扫描电镜、XRD观察测试其组织成分,通过浸泡腐蚀、析氢、电化学测试研究其耐腐蚀性能。结果表明合金在退火态时,其细小的析出相以球状沿晶界均匀分布,腐蚀过程均匀,耐蚀性能最优。

    2012年S2期 v.33 55-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 655K]
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  • 冷轧变形对Al-Zn-Mg-Cu铝合金剥落腐蚀性能的影响

    夏卿坤;刘志义;林亮华;刘煜;许晓嫦;陈旭;

    采用剥落腐蚀实验、电化学阻抗测试、透射显微技术等方法,研究了不同冷轧变形量对Al-Zn-Mg-Cu合金组织和剥落腐蚀性能的影响。结果表明:随着冷轧变形量的增加,合金在EXCO溶液中剥落腐蚀增大。变形量主要通过改变晶粒形态及晶界析出相影响合金的剥落腐蚀性能。一方面冷变形导致合金晶粒纵横比增大,使得腐蚀裂纹尖端处产生的楔入应力增加,裂纹扩展速率提高;另一方面,较大冷变形合金时效时形成的连续晶界析出相易成为阳极腐蚀通道,也会加速剥落腐蚀进程。

    2012年S2期 v.33 60-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 855K]
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  • 含Sr 7085铝合金挤压材的热处理制度

    许晓静;张允康;罗勇;张振强;宋涛;吴瑶;邓平安;

    采用显微硬度与电导率测试、拉伸试验、晶间腐蚀及剥落腐蚀试验、金相(OM)及扫描电镜(SEM)观察,研究了热处理制度对含Sr Al-7.0Zn-1.4Mg-1.5Cu-0.14Zr 7085铝合金挤压材性能的影响。结果表明:固溶处理对合金的拉伸性能影响显著,强化固溶合金强度要明显高于常规固溶合金,常规固溶(470℃×2 h)T76(121℃×5 h+153℃×16 h)时效处理合金的屈服强度与抗拉强度分别为436.8 MPa、492.25 MPa,而经强化固溶(470℃×2 h+480℃×2 h+490℃×2 h)T76处理的合金为471.8MPa、518.25 MPa;时效制度对合金的硬度、电导率及抗腐蚀性能有较大影响,T76(121℃×5 h+153℃×16 h)时效处理后,合金获得较好的性能配合。本合金的最佳热处理制度为强化固溶T76时效处理,此时合金具有良好的综合性能。

    2012年S2期 v.33 65-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 607K]
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  • Cu-3%Cr合金时效过程中显微组织和电学性能的变化

    宋鲁男;刘嘉斌;黄六一;曾跃武;孟亮;

    研究了Cu-3%Cr合金500℃时效不同时间其组织和性能的变化。时效过程中合金析出了大量弥散沉淀相,合金硬度和电导率均明显增加。基于相变动力学理论推导了合金时效过程中的Avrami经验方程和电导率随时间变化的方程,所得电导率预测曲线与实测值有良好的吻合。

    2012年S2期 v.33 70-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 645K]
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  • 非真空熔铸Cu-Cr-Zr合金的热变形行为及加工图

    丁宗业;贾淑果;李湘海;郭望望;王俊峰;刘平;

    利用Gleeble-1500热模拟实验机对非真空熔铸Cu-0.94Cr-0.34Zr合金进行高温热压缩变形,研究在变形温度为500~800℃、应变速率为0.01~1 s-1工作条件下该合金的流变应力行为,建立合金热变形流变应力本构方程及加工图。结果表明:流变应力随变形温度的升高而降低,随应变速率的降低而减小;可用包含Zener-Hollomon参数的Arrhenius双曲正弦关系式描述Cu-0.94Cr-0.34Zr合金的热变形行为,建立本构方程,算出其激活能为418.35 kJ/mol。依据动态材料模型,建立热加工图,确定热变形失稳区和安全热加工区域,合金最佳热加工条件为:变形温度775℃,应变速率0.01 s-1。

    2012年S2期 v.33 74-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 655K]
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  • Cu-2.3Ni-0.5Si-0.22Zn-0.06Mg合金时效性能

    邓猛;贾淑果;陈少华;丁宗业;宋克兴;

    研究了冷变形、时效温度以及时效时间对Cu-2.3Ni-0.5Si-0.22Zn-0.06Mg合金显微硬度和导电率的影响,并在显微镜下观察了微观组织。结果表明,时效和冷变形可以显著提高合金的显微硬度和导电率,通过改变时效温度和形变可以大大缩短时效时间。该热轧态的合金不经过固溶处理,当预变形达到80%时,在500℃时效1 h,其显微硬度和导电率分别达到287 HV和43%IACS。

    2012年S2期 v.33 79-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 342K]
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  • 微合金耐火钢晶界处碳化物的研究

    曹双梅;张伟荣;刘文庆;

    将Nb-Mo-V微合金耐火钢在1200℃保温0.5 h后淬火,在500℃回火0.5~4 h,用场离子显微镜(FIM)和透射电子显微镜(TEM)研究晶界处的碳化物。结果发现,晶界处存在尺寸差异很大的Fe3C,晶粒内均匀分布着细小的Nb-V-C团簇。这是因为晶界处碳元素扩散速度快,很容易形核长大形成Fe3C,晶粒内合金元素扩散速度慢,只能形成Nb-V-C的团簇。

    2012年S2期 v.33 83-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 452K]
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  • 焊后热处理对马氏体时效不锈钢焊接组织和性能的影响

    郜晓溪;刘海园;王渊博;孟凡岩;安健;

    研究了0Cr13Ni7MoTi马氏体时效不锈钢在不同焊接功率下的激光熔焊组织形貌及焊后热处理对焊接接头组织、硬度分布及拉伸性能的影响。结果表明,焊接接头分为熔合区、热影响区和母材3个区域。根据不同功率的焊接接头各区域及熔合区上下部凸起尺寸特征,2000 W和2500 W的激光焊接工艺较为合理。选取2500 W的焊接接头在420~480℃之间分别进行2~3 h的时效处理,420~460℃时效处理后焊接接头各区域组织与焊后组织无明显变化,经480℃时效后,在原奥氏体晶界处形成少量回复奥氏体。经过时效处理的焊接接头的硬度和屈服强度均较未处理时有所提高,经过460℃×3 h时效处理的硬度最高,达到490~500 HV,屈服强度提高了67.3%。

    2012年S2期 v.33 87-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 1376K]
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  • 低屈强比超低碳贝氏体型工程机械用钢的研究

    惠亚军;赵爱民;赵征志;李文远;

    设计了一种超低碳Fe-Mn-Nb-Cu-B系屈服强度为690 MPa级工程机械结构用钢,利用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等仪器研究了不同终冷温度对钢组织和性能的影响。结果表明:终冷温度对实验钢组织和力学性能具有较大影响,终冷温度较高时以粒状贝氏体为主,终冷温度较低时以板条贝氏体为主,在其它工艺相同的情况下,随着终冷温度的降低,屈服强度、抗拉强度和屈强比都呈升高的趋势,延伸率呈下降的趋势。终轧后经弛豫处理、终冷温度为350℃的实验钢的综合力学性能最优,屈服强度和抗拉强度分别达到715 MPa与860 MPa,伸长率达到20.6%。分析认为:实验钢的微观组织对其力学性能的变化起着主要的作用,这主要与其贝氏体的类型,组织中M-A岛的数量、大小和形态,还有组织中位错的密度和状态有关。

    2012年S2期 v.33 92-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 748K]
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  • 热变形量对M50钢碳化物分布的影响

    李文东;吴春雷;唐光泽;马欣新;赵开礼;

    利用Gleeble 1500D热模拟试验机进行M50钢不同热变形量的试验。采用Quanta 200FEG型扫描电镜背散射电子像研究大块碳化物的分布情况。研究发现,20%变形量时,M50钢大块碳化物即发生了破碎的现象;当变形量达40%时,破碎的大块碳化物出现了明显的团聚。

    2012年S2期 v.33 98-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 627K]
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  • Nb-V复合微合金化低合金钢连续冷却转变规律

    包俊成;李鑫;赵捷;宁保群;李建平;

    通过Nb-V复合微合金化钢奥氏体连续冷却过程的热模拟试验,结合显微组织观察和显微硬度测试,综合分析了冷却速度对实验钢相变及组织的影响。结果表明,Nb-V复合微合金化低合金钢的临界淬火速度约为23℃/s;随着冷却速度的增大,相变开始温度和结束温度均有所下降,在低冷速区间会出现魏氏组织,在高冷速区间出现马氏体和贝氏体双相组织,晶粒明显细化。

    2012年S2期 v.33 101-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 655K]
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  • F500钢模拟焊接热影响区的组织和冲击断裂行为

    岳重祥;陈焕德;白晓虹;刘东升;

    使用Gleeble 3800热模拟实验机模拟不同热输入量(E)条件下F500厚钢板的单道次焊接热循环过程,通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及电子背散射衍射(EBSD)对钢板焊接热影响区(HAZ)显微组织随E的演化规律进行研究。测试了不同E下HAZ的室温硬度(HV10),在-60℃条件下进行Charpy示波冲击试验(CVN)。当热输入量E≤30 kJ/cm时,HAZ显微组织为细小而均匀的板条贝氏体(LB),板条间大角度晶界比例较大,HAZ具有较好的低温冲击韧性。随着E的增加,HAZ显微组织中出现大块的粒状贝氏体(GB),且GB的比例不断增加,大角度晶界比例降低,HAZ的韧性恶化。当热输入量E≤50 kJ/cm时,冲击断裂过程分为裂纹形成、稳定扩展、失稳扩展和最终断裂等各个阶段。当热输入量E≥100 kJ/cm,GB代替LB成为主要的组织形式,冲击断裂过程为脆性断裂,HAZ的韧性明显恶化。

    2012年S2期 v.33 105-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 2092K]
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表面改性

  • 25Cr2MoVA钢气体渗氮工艺研究

    戴海娜;许文花;肖桂勇;吕宇鹏;

    对25Cr2MoVA钢进行气体渗氮试验,利用金相显微镜、显微硬度计、X射线衍射仪以及磨损试验机对渗氮层进行分析。结果表明:利用气体渗氮法在25Cr2MoVA钢表面获得γ'单相化合物层是可行的,且经渗氮后渗氮层的表面硬度显著提高,显微硬度梯度比较平缓。磨损试验分析得知,渗氮温度为540℃的试样显示出较好的耐磨性。

    2012年S2期 v.33 113-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 364K]
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  • 不同溶胶-凝胶镀膜技术制备的电致变色WO3薄膜的影响(英文)

    王晨;陈君君;罗朝林;李媛;吴波;

    研究了不同溶胶-凝胶镀膜技术对电致变色WO3薄膜的影响。采用过氧化聚钨酸法配制溶胶,然后通过脉冲电泳沉积和浸渍提拉两种镀膜技术在ITO导电玻璃基底上分别制备WO3薄膜,对比研究了薄膜的微观形貌、结构、光学和电化学性能。结果表明,两种镀膜技术制备的薄膜均为非晶态且厚度相近,约为252 nm;在可见光范围内,脉冲电泳沉积制备的薄膜的光学调制幅度可达80%,比浸渍提拉制备的薄膜高25%;与浸渍提拉法相比,脉冲电泳沉积制备的薄膜具有更高的电化学活性、更快的响应时间和相对低的循环可逆性。

    2012年S2期 v.33 117-123页 [查看摘要][在线阅读][下载 551K]
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  • 工艺参数对原位生成TiN/Ti3Al复合涂层微观组织的影响

    许金沙;陈晓卿;张显程;轩福贞;

    采用等离子喷涂与激光渗氮技术相结合的工艺方法,在Ti6Al4V合金表面实现了TiN/Ti3Al金属间化合物复合涂层的快速制备。首先在Ti6Al4V基体表面利用等离子喷涂的方法预置一层纯铝涂层;然后在纯氮环境下,利用激光渗氮化技术对试样表面进行合金化处理。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等试验手段,研究了氮气流量以及激光扫描速度两个激光渗氮工艺参数对TiN/Ti3Al金属间化合物复合涂层的微观组织的影响。结果表明,复合涂层中TiN相的含量随着氮气流量的增加与激光扫描速度的减小而增加。工艺参数对涂层中TiN增强相的形貌有着重要影响。在高氮气流量、低激光扫描速度条件下制备出的涂层中,TiN相呈颗粒状。对于低氮气流量、高激光扫描速度条件下,TiN增强相呈树枝状。

    2012年S2期 v.33 124-128页 [查看摘要][在线阅读][下载 1139K]
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  • 超音速火焰喷涂Cr3C2-25NiCr涂层高温摩擦磨损性能

    解明祥;张世宏;李明喜;完卫国;李国徽;

    在两种喷涂参数下,采用超音速火焰喷涂(HVOF)制备了两种Cr3C2-25%NiCr涂层,用金相显微镜和扫描电子显微镜(SEM)表征粉末和涂层的显微组织,用图像处理软件分析涂层孔隙率,并进行涂层维氏显微硬度测试,对涂层进行高温摩擦磨损试验,分析对比了两种涂层的耐磨性,并探讨了磨损机理。结果表明:两种Cr3C2-25%NiCr涂层的孔隙率和硬度,CrC-1为0.90%和848.1 HV1,CrC-2为0.42%和884.6 HV1,涂层的高温磨损主要为粘着磨损伴有颗粒切削和剥落带来的磨粒磨损,其中CrC-2具有较好的耐磨性。

    2012年S2期 v.33 129-133页 [查看摘要][在线阅读][下载 901K]
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  • 低温超音速火焰喷涂Ti-Ni涂层热处理合金化

    张梦婷;刘敏;刘立斌;邓春明;

    以Ni包覆Ti粉末为原始粉末,采用低温超音速火焰喷涂(low temperature High Velocity Oxygen Fuel,LT-HVOF)工艺沉积了Ti-Ni涂层。采用SEM、XRD等分析了Ti-Ni涂层显微结构和相组成,探讨了热处理工艺对涂层的相组成和显微结构影响。结果表明,在950℃×5 h下单质Ti与Ni完全合金化为NiTi(B2),Ni3Ti及Ti2Ni。在950℃×5 h+850℃×1 h+水冷,涂层中NiTi(B2)结晶度更高,涂层均匀致密。

    2012年S2期 v.33 134-138页 [查看摘要][在线阅读][下载 641K]
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  • 涂层厚度对火焰热喷涂件拉压疲劳性能的影响

    赵志平;李新勇;段红艳;李有堂;

    为了研究不同涂层厚度对热喷涂件疲劳性能的影响,应用火焰热喷涂技术在40Cr基体上制备出不同厚度的Ni60A自熔性粉末合金涂层。采用XRD、SEM、EDX等分析手段分析涂层表面的物相与断口微观组织结构。用电液伺服高频疲劳试验机测试喷涂试样及基体试样的疲劳寿命。结果表明:对所设计试样而言,其合理的涂层厚度为0.25 mm;在2 min时间长度的重熔保温后,Ni60A涂层表面主要由Cr7C3、Ni、Cr3Ni5Si2、CrB、Ni3B等相组成;涂层厚度合理时,涂层表面及界面相对于涂层中间部分承受较大的轴向拉压载荷,热喷涂件的拉压疲劳寿命在合理的重熔条件下,高于基体试样的疲劳寿命;当涂层厚度大于0.25 mm时,热喷涂件的拉压疲劳寿命随厚度的增加而呈现总体下降的趋势,热喷涂件的拉压疲劳寿命与涂层中非金属颗粒及孔隙的数量及平均大小密切相关。

    2012年S2期 v.33 139-144页 [查看摘要][在线阅读][下载 948K]
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  • 等离子喷涂Al2O3/TiO2纳米陶瓷复合涂层的微观结构及性能

    宋仁国;王超;姜彦;卢果;

    采用等离子喷涂技术制备了不同成分的Al2O3/TiO2纳米陶瓷复合涂层,并利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、显微硬度计和摩擦磨损试验机等分析测试手段研究了纳米陶瓷复合涂层的微观结构与性能。结果表明:纳米陶瓷复合涂层中Al2O3以α-Al2O3和γ-Al2O3两相共存的形式存在,且γ-Al2O3的含量随喷涂功率的增加而增加,而涂层中的Ti02则以金红石型存在;其微结构为完全熔化区的片状微观组织和部分熔化区的纳米级颗粒共存的组织;等离子喷涂功率和TiO2含量对涂层的硬度和耐磨性能均有显著的影响。

    2012年S2期 v.33 145-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 1040K]
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  • 电弧等离子体辅助渗氮处理Cr12MoV钢的组织结构及硬度

    赵彦辉;巴宏波;郎文昌;杜昊;于宝海;

    采用不同温度对Cr12MoV钢进行电弧等离子体辅助渗氮处理。采用X射线衍射(XRD)分析渗氮层的相组成,采用扫描电子显微镜(SEM)及光学显微镜分别观察渗氮样品表面形貌及横截面形貌,利用显微硬度计测试渗氮层的硬度分布。结果表明:实验钢渗氮层的结构由CrN+γ'-Fe4N+ε-Fe3N的化合物层及由含氮马氏体相α-Fe(N)组成,渗氮层的厚度随处理温度的升高而增加。渗氮处理后能明显提高Cr12MoV钢基体的显微硬度。

    2012年S2期 v.33 151-154页 [查看摘要][在线阅读][下载 809K]
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  • 电火花沉积与激光熔覆复合涂层的组织与性能

    王建升;李刚;刘友营;程锐;

    采用激光熔覆工艺和电火花沉积工艺在Q235钢上熔覆铁基合金粉末和WC陶瓷硬质合金,形成复合涂层。采用X射线衍射仪、扫描电镜、显微硬度计等对复合涂层的相结构、显微组织、显微硬度及耐磨性能进行了分析。结果表明:复合涂层主要是由Fe3W3C、Co3W3C、Si2W、W2C和(Fe0.51Mn0.46Ni0.03)6C等相组成;复合涂层与基体呈冶金结合,复合涂层中电火花区域中细小的硬质相弥散分布于沉积层中;复合涂层的厚度为140~160μm,其中电火花沉积区域约为40μm,激光熔覆工艺的涂层厚度为100~120μm;电火花沉积层的硬度最高可达1262.9 HV,平均硬度为1151.6 HV,电火花沉积区域与激光熔覆区域之间的过渡区域的显微硬度为884.8 HV,激光熔覆区域的显微硬度平均值为578.3 HV;复合涂层的耐磨性较基体耐磨性提高2.3倍,强化层的磨损机理主要是磨粒磨损、粘着磨损和氧化磨损。

    2012年S2期 v.33 155-159页 [查看摘要][在线阅读][下载 663K]
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模拟计算

  • 强流脉冲电子束表面合金化热应力耦合场数值模拟

    陈元芳;许洪斌;胡建军;杨长辉;韩超;

    根据强流脉冲电子束表面合金化的特点,建立了相应的数学物理模型,以3Cr2W8V模具材料为基体,以Al为合金化元素,对电子束照射材料表面所产的热应力进行了数值模拟,并将数值模拟分析结果与实验结果进行了对比分析,结果表明:有限元模拟显示3Cr2W8V电子束合金化Al样品(Al层厚度t=2μm)冷却后的表层4μm范围内的点残余拉应力达到材料的屈服极限750 MPa,理论上材料将发生屈服。通过金相观察,样品表面有大量熔坑形貌,但并未出现明显裂纹,说明3Cr2W8V样品表面屈服形式主要为熔坑。另外,3Cr2W8V材料表层10μm范围内主要受残余拉应力,残余拉应力大小约为650~750 MPa。随着深度的增加,残余拉应力值急剧减小,并在距离表层20μm处受最大残余压应力,最大残余压应力值约为120 MPa,并随着深度的继续增加,残余压应力值缓慢减小。

    2012年S2期 v.33 160-164页 [查看摘要][在线阅读][下载 590K]
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