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电参数调控TC4钛合金微弧氧化膜层耐蚀性的研究
1
作者 王晟 张亚利 +4 位作者 刘昊明 刘昱畅 王浩旭 马颖 李元东 《稀有金属材料与工程》 北大核心 2026年第1期184-192,共9页
采用极差分析法研究电参数(电压、脉冲频率、占空比和处理时间)对TC4钛合金微弧氧化膜层耐蚀性的共同影响,进而探寻影响膜层耐蚀性的电参数显著性关系和最佳因素水平组合。同时结合膜层形貌和物相组成进一步探讨电参数对膜层耐蚀性的影... 采用极差分析法研究电参数(电压、脉冲频率、占空比和处理时间)对TC4钛合金微弧氧化膜层耐蚀性的共同影响,进而探寻影响膜层耐蚀性的电参数显著性关系和最佳因素水平组合。同时结合膜层形貌和物相组成进一步探讨电参数对膜层耐蚀性的影响机制并建立回归方程,以此来实现通过电参数对微弧氧化膜层耐蚀性的调控。结果表明:占空比对膜层电化学耐蚀性影响的显著性最高,其次是脉冲频率和电压,处理时间对其影响较小。占空比和脉冲频率通过改变燃弧放电时间和熄弧冷却时间来影响膜层结构和性能,增加电压、占空比、处理时间或降低脉冲频率可使电源输出功率增加,导致膜层厚度增加、微孔孔径增大、致密度降低,膜层中Al2TiO5的生成效率更高,电化学耐蚀性能随之降低。通过相关系数法检验可知:所建立回归方程的因变量与自变量之间具有高度相关性,可以为钛合金微弧氧化膜的性能调控提供理论支持和预测方法。 展开更多
关键词 TC4钛合金 微弧氧化 电参数 耐蚀性 回归分析
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DD91基体/NiCrAlY涂层界面元素互扩散行为研究
2
作者 章孝琴 王卫泽 +1 位作者 刘帅男 刘朋朋 《中国材料进展》 北大核心 2026年第1期22-29,共8页
为研究NiCrAlY涂层与DD91镍基单晶合金的互扩散行为,采用大气等离子喷涂技术在镍基单晶合金DD91基体表面沉积NiCrAlY涂层,在1150℃下对试样进行不同时间的热暴露处理,通过SEM、EDS、XRD等方法研究了基体与涂层界面元素互扩散行为和显微... 为研究NiCrAlY涂层与DD91镍基单晶合金的互扩散行为,采用大气等离子喷涂技术在镍基单晶合金DD91基体表面沉积NiCrAlY涂层,在1150℃下对试样进行不同时间的热暴露处理,通过SEM、EDS、XRD等方法研究了基体与涂层界面元素互扩散行为和显微组织变化。研究结果表明:在1150℃热暴露下,NiCrAIY涂层中的Ni和Cr元素由涂层向基体扩散;Co,Al,Ta,Re,Ru,W和Mo元素则是由基体向涂层扩散。在涂层和基体界面处形成了互扩散区,互扩散区厚度随着热暴露时间的延长而增加并逐渐稳定;在热暴露50 h时互扩散区下方析出大量拓扑密堆相,随着热暴露时间延长,拓扑密堆相又溶解于基体中。 展开更多
关键词 NICRALY涂层 DD91镍基单晶合金 大气等离子喷涂 互扩散 热暴露
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碳素钢表面熔覆技术的研究进展 被引量：1
3
作者 贾剑平 李虹钢 骆敏 《热加工工艺》 北大核心 2025年第3期1-6,13,共7页
熔覆技术因稀释率低、热影响区小和覆层强度高等特点,在工业中被大量应用。概述了冷金属过渡熔覆、激光熔覆与等离子熔覆三种常见的熔覆方法及研究现状,并从工艺参数、数值模拟、复合熔覆和外部辅助等方面对熔覆层表面成形和熔覆层质量... 熔覆技术因稀释率低、热影响区小和覆层强度高等特点,在工业中被大量应用。概述了冷金属过渡熔覆、激光熔覆与等离子熔覆三种常见的熔覆方法及研究现状,并从工艺参数、数值模拟、复合熔覆和外部辅助等方面对熔覆层表面成形和熔覆层质量控制进行了综述。最后,对表面熔覆技术的研究方向进行了展望。 展开更多
关键词 熔覆技术 熔覆层 数值模拟 复合熔覆
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热镀Galfan合金的界面层形成过程
4
作者 赵鹏 毛华 +4 位作者 王韶衡 耿芳 范永哲 于金山 杜安 《热加工工艺》 北大核心 2025年第11期163-166,共4页
采用还原法制备了不同浸镀时间的Galfan合金镀层样品,采用扫描电镜观察镀层的微观形貌,采用能谱分析仪、X射线衍射仪和透射电镜分析界面层的相组成以及形成过程。结果表明,界面层中出现了明显的两层结构,组织由疏松的晶粒构成。随着浸... 采用还原法制备了不同浸镀时间的Galfan合金镀层样品,采用扫描电镜观察镀层的微观形貌,采用能谱分析仪、X射线衍射仪和透射电镜分析界面层的相组成以及形成过程。结果表明,界面层中出现了明显的两层结构,组织由疏松的晶粒构成。随着浸镀时间的延长,晶粒由等轴状变为片状或长条状。界面层由FeAl_(3)和Fe_(2)Al_(5)Zn_(x)组成。Fe_(2)Al_(5)晶粒与Fe基体有(021)_(FA)//(110)_(Fe)和[024]_(FA)//[011]_(Fe)的晶体学取向。在浸镀初期,FeAl_(3)优先在基体上形成,随着浸镀时间的延长,出现了Fe_(2)Al_(5),且Fe_(2)Al_(5)的数量越来越多。 展开更多
关键词 GALFAN合金 界面层 Fe_(2)Al_(5) 晶体学取向
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直升机传动系耐高温自润滑 La-Ti/WS_(2)涂层圆柱滚子轴承性能试验
5
作者 蔡海潮 张晓鹏 +2 位作者 薛玉君 宋海涛 刘意 《轴承》 北大核心 2025年第12期120-128,共9页
在轴承表面制备涂层能够有效提升轴承在高温、断油工况下的摩擦学性能,采用非平衡磁控溅射技术在轴承内外圈表面制备La-Ti/WS_(2)复合涂层,利用高温高速轴承试验机研究了不同工况、不同径向游隙下轴承有无涂层的摩擦学性能。结果表明:... 在轴承表面制备涂层能够有效提升轴承在高温、断油工况下的摩擦学性能,采用非平衡磁控溅射技术在轴承内外圈表面制备La-Ti/WS_(2)复合涂层,利用高温高速轴承试验机研究了不同工况、不同径向游隙下轴承有无涂层的摩擦学性能。结果表明:在不同转速以及同一供油温度工况下,有涂层轴承温度比无涂层的低;断油工况下,小载荷轴承比大载荷轴承磨损寿命长16 min,大游隙轴承比小游隙轴承磨损寿命长24 min;无论轴承游隙大小,有涂层轴承的摩擦学性能均比无涂层的好;小载荷、大游隙下有涂层轴承温度比无涂层的低7℃,La-Ti/WS_(2)复合涂层可有效改善轴承摩擦副表面的减摩以及耐磨性能。 展开更多
关键词 滚动轴承 直升机 复合涂层 径向游隙 径向载荷 温度
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脉冲频率对MB8镁合金微弧氧化膜层组织结构及耐蚀性能的影响
6
作者 文泽军 姜炳春 +4 位作者 黄珠 杨胜香 廖秀香 李炳 卢立伟 《材料热处理学报》 北大核心 2025年第11期171-180,共10页
为研究脉冲频率对微弧氧化膜层组织结构及耐蚀性能的影响,采用不同脉冲频率在硅酸盐电解液中对MB8镁合金进行微弧氧化处理。采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、膜层测厚仪、表面粗糙度仪和电化学工作站等对膜层组织结... 为研究脉冲频率对微弧氧化膜层组织结构及耐蚀性能的影响,采用不同脉冲频率在硅酸盐电解液中对MB8镁合金进行微弧氧化处理。采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、膜层测厚仪、表面粗糙度仪和电化学工作站等对膜层组织结构与性能进行研究。结果表明:不同脉冲频率制备的MB8镁合金微弧氧化膜层的物相主要由Mg、MgO和Mg_(2)SiO_(4)组成;随着脉冲频率的增大,膜层的厚度减小,表面粗糙度增加,孔隙率和最大孔径呈现先减小后增大的趋势;与MB8镁合金基体相比,微弧氧化膜层的自腐蚀电位升高,腐蚀电流密度降低;当脉冲频率为1200 Hz时,微弧氧化膜层的孔隙率最小,表面质量较好,耐腐蚀性能最佳,腐蚀电流密度为1.338×10^(-6)A·cm^(-2),腐蚀电阻为3.356×10^(4)Ω·cm^(2)。 展开更多
关键词 MB8镁合金 微弧氧化 脉冲频率 微观结构 耐腐蚀性能
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激光熔覆NiCrBSi涂层/TP347HFG基材互扩散对基材组织及硬度的影响
7
作者 李勇 常哲 +2 位作者 谢威威 李青 刘福广 《稀有金属材料与工程》 北大核心 2025年第10期2553-2562,共10页
激光熔覆技术已在电站锅炉高温腐蚀磨损防护领域获得一定规模的应用,然而近年来频发激光熔覆后锅炉受热面管长期服役开裂爆管的问题,为探究激光熔覆NiCrBSi涂层的长期服役安全性问题,本研究在TP347HFG炉管表面采用激光熔覆系统制备了NiC... 激光熔覆技术已在电站锅炉高温腐蚀磨损防护领域获得一定规模的应用,然而近年来频发激光熔覆后锅炉受热面管长期服役开裂爆管的问题,为探究激光熔覆NiCrBSi涂层的长期服役安全性问题,本研究在TP347HFG炉管表面采用激光熔覆系统制备了NiCrBSi涂层,并置于650、750、850和950℃进行高温2000 h时效。研究激光熔覆NiCrBSi涂层长期服役过程中元素互扩散对基材组织和硬度的影响规律,为后续安全性评价提供理论依据。采用SEM和EDS表征了TP347HFG材料表面的组织及成分变化规律;采用显微硬度计测试了TP347HFG基材硬度变化规律。结果表明:长期服役过程中涂层中的B、C等元素向TP347HFG基材中发生了扩散,靠近界面附近的基材中,晶粒内部和晶界部位均产生了高Cr碳化物、硼化物析出相。随着服役温度的升高,扩散深度越深,析出相长大明显,TP347HFG基材表面硬度增加。锅炉管靠近界面处50μm的硬度随着服役温度的升高发生变化。650℃高温服役后,最高硬度为254 HV_(0.2);750℃高温服役后,最高硬度为299 HV_(0.2);经850℃高温服役后,最高硬度为417 HV 0.2;950℃高温服役后,最高硬度降到376 HV 0.2。 展开更多
关键词 锅炉受热面 激光熔覆 涂层界面 组织 硬度
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激光熔化沉积制备Ni基合金复合涂层组织与耐磨损性能研究
8
作者 李家栋 邵华阳 +3 位作者 刘士伟 贺晨 赵宇辉 赵吉宾 《稀有金属材料与工程》 北大核心 2025年第12期3174-3185,共12页
通过激光熔化沉积技术在304NG不锈钢基体上制备Nb和WC复合强化的4级Ni基合金复合涂层,研究了Nb和WC的质量分数对该涂层微观组织、显微硬度、耐磨损性能的影响规律。结果表明:涂层与基体结合情况良好,无明显裂纹、气孔等缺陷。合金元素N... 通过激光熔化沉积技术在304NG不锈钢基体上制备Nb和WC复合强化的4级Ni基合金复合涂层,研究了Nb和WC的质量分数对该涂层微观组织、显微硬度、耐磨损性能的影响规律。结果表明:涂层与基体结合情况良好,无明显裂纹、气孔等缺陷。合金元素Nb的加入生成了新的硬质相NbC、Nb_(6)C_(5),使共晶组织更加致密的同时也提升涂层的硬度和耐磨损性能。综合分析,添加10wt%Nb+15wt%WC的涂层表现出最优的耐磨损性能,连续的共晶组织由长条状、网状转变为分离的短条状、块状、粒状、鱼骨状4种形状,同时WC的加入使涂层的磨损机制由磨粒磨损、黏着磨损转变为疲劳磨损。 展开更多
关键词 激光熔化沉积 4级Ni基高温合金 微观组织 耐磨性能
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氧化电压对3D打印AlSi10Mg合金表面阳极氧化膜性能的影响
9
作者 王红波 罗志威 +4 位作者 郭浩哲 刘尊营 于淼 周亮 马大衍 《材料热处理学报》 北大核心 2025年第3期200-207,共8页
对3D打印AlSi10Mg合金进行阳极氧化处理,研究了氧化电压对其表面阳极氧化膜的结构特征、耐蚀性和耐磨性的影响。结果表明:与传统铸造高Si铝合金不同,3D打印AlSi10Mg合金晶粒尺寸细小,Si较为均匀地分布于铝合金基体内部,经阳极氧化处理后... 对3D打印AlSi10Mg合金进行阳极氧化处理,研究了氧化电压对其表面阳极氧化膜的结构特征、耐蚀性和耐磨性的影响。结果表明:与传统铸造高Si铝合金不同,3D打印AlSi10Mg合金晶粒尺寸细小,Si较为均匀地分布于铝合金基体内部,经阳极氧化处理后,膜层表面Si元素分布均匀,未发现明显Si偏析;随着氧化电压的升高,阳极氧化膜层的形核位点增多,生长速度加快,厚度增加,表面粗糙度降低,裂纹和孔洞等缺陷减少,致密性显著提高,同时膜层的硬度、耐蚀性和耐磨性也呈逐渐升高趋势;当氧化电压为16 V时,阳极氧化膜层的厚度为5μm,致密性最好,硬度高,相比AlSi10Mg合金基体,其耐蚀性和耐磨性显著提高。 展开更多
关键词 AlSi10Mg 阳极氧化 耐蚀性 耐磨性
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采用蓝光激光同轴熔覆铜过渡层的钛/钢复合层成形与组织分析
10
作者 朱明 祁先刚 +2 位作者 张宗智 王金成 石玗 《焊接学报》 北大核心 2025年第9期46-54,共9页
钛钢复合板焊接修复时铜过渡层难以有效成形,提出采用蓝光激光提高铜金属的吸收率,并针对激光功率、送粉速率、扫描速度对铜粉熔化及铜层成形参数的作用规律展开研究,通过能谱仪(energy dispersive spectrometer,EDS)面扫分析了不同工... 钛钢复合板焊接修复时铜过渡层难以有效成形,提出采用蓝光激光提高铜金属的吸收率,并针对激光功率、送粉速率、扫描速度对铜粉熔化及铜层成形参数的作用规律展开研究,通过能谱仪(energy dispersive spectrometer,EDS)面扫分析了不同工艺参数组合对Fe-Cu界面中铁元素扩散行为的影响,在铜层表面继续同轴熔覆钛层时,分析了蓝光激光对铜层的熔化行为并研究了Fe-Cu-Ti接头的微观组织与性能,结果表明,采用蓝光激光可以实现铜粉末的高效熔化,随着激光功率的增加,铜层的熔宽、余高、熔深与稀释率均有所增加;随着送粉量的增加,铜层的熔宽和余高增加,熔深和稀释率明显减小;随着扫描速度的增加,铜层的成形参数和稀释率都呈减小趋势,通过Fe-Cu接头的EDS面扫发现,控制铜层的厚度,可使铁元素在上表面区域的含量显著减小,避免脆性Fe-Ti金属间化合物的形成,形成的接头以TiCu和Ti_(3)Cu_(4)金属间化合物为主,未形成脆性的Fe-Ti金属间化合物,铜钛混合区平均硬度为326 HV0.2. 展开更多
关键词 蓝光激光 同轴熔覆 钛钢复合板 成形工艺 微观组织
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磁控溅射TiO_(2)/Ag光催化薄膜的微结构及性能
11
作者 陆昆 江耀红 +1 位作者 赵立军 许俊华 《材料热处理学报》 北大核心 2025年第7期250-258,共9页
光催化技术作为一种高效、安全的环境友好型净化技术,深受人们的重视和关注。传统的TiO_(2)光催化材料在应用过程中仍存在着局限性,难以广泛应用。本研究通过磁控溅射多靶共沉积技术制备了不同Ag含量的TiO_(2)/Ag薄膜,Ag的引入能够极大... 光催化技术作为一种高效、安全的环境友好型净化技术,深受人们的重视和关注。传统的TiO_(2)光催化材料在应用过程中仍存在着局限性,难以广泛应用。本研究通过磁控溅射多靶共沉积技术制备了不同Ag含量的TiO_(2)/Ag薄膜,Ag的引入能够极大地提升薄膜的抗菌性能和可见光响应性能。利用X射线衍射仪(X-ray diffractometer, XRD)、X射线光电子能谱仪(X-ray photoelectron spectrometer, XPS)、高分辨透射电镜(Transmission electron microscopy, TEM)、场发射扫描电镜(Scanning electron microscopy, SEM)、紫外-可见分光光度计(Ultraviolet-visible, UV-Vis)和接触角测量仪等研究了不同Ag含量对薄膜微观结构、润湿性能、抗菌性能和可见光响应性能的影响。结果表明:制备的TiO_(2)/Ag薄膜主要由金红石型TiO_(2)相和Ag相组成;随着Ag含量的增加,薄膜的水滴接触角逐渐增大,在Ag靶功率为45 W时,薄膜具有最佳的疏水性能,接触角为142.27°;Ag元素的掺杂对薄膜的抗菌性能的提升有着显著作用,在Ag靶溅射功率为25 W时,薄膜对大肠杆菌的抑制作用最好,0.25麦氏标准大肠杆菌的抑菌圈直径最大,达到了4.5 mm;TiO_(2)/Ag薄膜吸收带边红移,禁带宽度显著变窄,达到了2.79 eV,薄膜的光响应范围拓宽至可见光区。 展开更多
关键词 磁控溅射 TiO_(2)/Ag薄膜 微观结构 光催化 抗菌性能
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LaCl_(3)对氩弧熔覆AlCrFeCoNi高熵合金涂层组织与性能的影响
12
作者 时海芳 侯建良 +3 位作者 白杨 李德财 金鑫 李逸凡 《材料热处理学报》 北大核心 2025年第8期179-186,共8页
采用氩弧熔覆技术在Q235钢表面制备了AlCrFeCoNi-x%LaCl_(3)(x=0、1、2、3和4,质量分数)高熵合金涂层,研究了LaCl_(3)含量对高熵合金涂层组织结构和性能的影响。结果表明:随着LaCl_(3)的添加及其含量的逐步增加,高熵合金涂层的晶体结构... 采用氩弧熔覆技术在Q235钢表面制备了AlCrFeCoNi-x%LaCl_(3)(x=0、1、2、3和4,质量分数)高熵合金涂层,研究了LaCl_(3)含量对高熵合金涂层组织结构和性能的影响。结果表明:随着LaCl_(3)的添加及其含量的逐步增加,高熵合金涂层的晶体结构发生了显著变化,由FCC和BCC混合相逐渐转变为单一的FCC相;添加适量的LaCl_(3)能够细化涂层的晶粒,并且随着LaCl_(3)含量的进一步增加,晶粒发生明显的择优取向;当LaCl_(3)含量为2%时,涂层的显微硬度与耐磨性均达到最佳,与未添加LaCl_(3)的AlCrFeCoNi涂层相比,显微硬度提升了70%(从270 HV0.1提升到460 HV0.1),耐磨性提升了50%(磨损量从13 mg降低为6 mg),涂层的主要磨损机制为黏着磨损。 展开更多
关键词 氩弧熔覆 高熵合金涂层 LaCl_(3) 性能 显微组织
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磁控溅射类金刚石薄膜耐磨润滑性的研究综述
13
作者 王建刚 范宇星 +4 位作者 张欣 王玉江 罗伟 王磊 汪晶晶 《材料保护》 2025年第4期30-39,共10页
类金刚石薄膜(Diamond-Like Carbon,DLC)因其优异的润滑耐磨性能在多个领域备受关注。本文系统综述了磁控溅射技术在DLC薄膜制备中的研究进展,重点探讨了工艺参数及元素掺杂对薄膜性能的调控机制。首先,分析了气体流量比、偏置电压和电... 类金刚石薄膜(Diamond-Like Carbon,DLC)因其优异的润滑耐磨性能在多个领域备受关注。本文系统综述了磁控溅射技术在DLC薄膜制备中的研究进展,重点探讨了工艺参数及元素掺杂对薄膜性能的调控机制。首先,分析了气体流量比、偏置电压和电流等关键参数对DLC薄膜微观结构及摩擦学性能的影响:通过优化气体流量比(如Ar/CH4)可调控sp^(2)/sp^(3)键比例,降低摩擦系数;控制偏置电压能够平衡薄膜硬度与表面缺陷;调节电流则直接影响离子通量及sp^(3)键稳定性。其次,总结了非金属(Si、N、F)与金属(Cr、Ti)元素掺杂的作用机理:Si掺杂增强高温稳定性并降低残余应力,N掺杂促进石墨化结构形成,F掺杂通过C-F键钝化表面悬键;Cr和Ti的引入则通过碳化物相抑制氧化并优化力学性能。最后对DLC薄膜技术的未来发展前景进行了展望。 展开更多
关键词 耐磨润滑 类金刚石薄膜 磁控溅射 沉积条件 掺杂
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Pt改性铝化物涂层研究进展及展望
14
作者 鲍泽斌 薛栋梁 李帅 《热喷涂技术》 2025年第3期66-76,共11页
作为先进航空发动机和燃气轮机涡轮叶片重要的黏结层,Pt改性铝化物涂层具有优异的高温服役性能。自20世纪60年代以来,国内外相关研究人员对Pt改性铝化物涂层开展了大量研究,并在涂层制备、成分与结构调控,以及涂层失效机理等方面取得系... 作为先进航空发动机和燃气轮机涡轮叶片重要的黏结层,Pt改性铝化物涂层具有优异的高温服役性能。自20世纪60年代以来,国内外相关研究人员对Pt改性铝化物涂层开展了大量研究,并在涂层制备、成分与结构调控,以及涂层失效机理等方面取得系统性成果。本文对β-(Ni,Pt)Al和Pt改性γ/γ'两种典型Pt改性铝化物涂层的制备工艺、微观形貌和涂层高温退化机制进行了综述,并重点介绍了几种新型Pt改性铝化物涂层,最后展望了Pt改性铝化物涂层未来的研究方向。 展开更多
关键词 Pt改性铝化物涂层 黏结层 高温氧化 互扩散 研究进展
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考虑残余应力和硬度影响的齿轮弯曲疲劳寿命预估 被引量：2
15
作者 赵鹏博 陈勇 +4 位作者 尤晖 周兴云 李光鑫 武一民 刘祥环 《机械强度》 北大核心 2025年第2期53-60,共8页
为研究残余应力和硬度对齿轮弯曲疲劳性能的影响,以渗碳热处理20MnCrS5钢制齿轮为研究对象,进行复合小径喷丸强化处理,进而实现同一材料的齿轮具有不同硬度和残余应力状态。以最大主应变准则为基础,分别引入残余应力影响项以及残余应力... 为研究残余应力和硬度对齿轮弯曲疲劳性能的影响,以渗碳热处理20MnCrS5钢制齿轮为研究对象,进行复合小径喷丸强化处理,进而实现同一材料的齿轮具有不同硬度和残余应力状态。以最大主应变准则为基础,分别引入残余应力影响项以及残余应力-硬度耦合影响项建立疲劳寿命预测模型。通过喷丸齿轮弯曲疲劳试验确定最优残余应力影响系数和修正系数,对比两种模型的寿命预测精度;通过未喷丸齿轮弯曲疲劳试验验证模型的准确性。结果表明,当单一考虑残余应力影响时,残余应力影响系数最优值为0.09,模型可实现较高的寿命预测精度。同时考虑残余应力和硬度影响,修正系数最优值为0.04,模型具有更高的预测精度。 展开更多
关键词 20MnCrS5渗碳齿轮 弯曲疲劳 复合小径喷丸 寿命预估 最大主应变准则
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强流脉冲电子束表面改性技术及其在热障涂层改性中的研究进展 被引量：1
16
作者 温强 李向成 +2 位作者 花银群 关庆丰 蔡杰 《材料导报》 北大核心 2025年第3期176-186,共11页
随着材料科学领域的不断发展,表面改性技术在提升材料性能和功能方面扮演着十分重要的角色。强流脉冲电子束表面改性技术作为一种先进的材料表面加工方法,以其独特的高能量密度和快速加工特性,逐渐成为研究热点之一,其能够有效提高材料... 随着材料科学领域的不断发展,表面改性技术在提升材料性能和功能方面扮演着十分重要的角色。强流脉冲电子束表面改性技术作为一种先进的材料表面加工方法,以其独特的高能量密度和快速加工特性,逐渐成为研究热点之一,其能够有效提高材料表面硬度、耐磨性、抗蚀性、抗高温氧化性等性能。本文综述了强流脉冲电子束表面改性技术的改性原理、应用领域以及其对材料微观结构演变及性能提升的影响机制,并重点探讨了该技术在热障涂层领域的研究进展,以及未来的发展方向。强流脉冲电子束表面改性技术为改善热障涂层微观结构和界面性能提供了新的研究方法和思路,对延长热障涂层高温寿命具有重要研究意义。 展开更多
关键词 强流脉冲电子束技术 表面改性 改性特征 热障涂层 材料性能
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等离子渗氮对H13模具钢耐铝黏着及铝液熔蚀性能的影响 被引量：2
17
作者 葛再宝 张林 +2 位作者 顾晋 郑军 袁静 《材料热处理学报》 北大核心 2025年第5期185-194,共10页
采用等离子渗氮技术对H13模具钢进行渗氮处理,利用X射线衍射仪、扫描电镜、显微硬度计、摩擦磨损试验机、静态热熔蚀等研究了不同氮氢比对等离子渗氮层结构、力学性能及耐铝液腐蚀性能的影响。结果表明:高氮氢比条件下形成以ε-Fe_(3)N... 采用等离子渗氮技术对H13模具钢进行渗氮处理,利用X射线衍射仪、扫描电镜、显微硬度计、摩擦磨损试验机、静态热熔蚀等研究了不同氮氢比对等离子渗氮层结构、力学性能及耐铝液腐蚀性能的影响。结果表明:高氮氢比条件下形成以ε-Fe_(3)N+γ′-Fe_(4)N相为主的渗氮层;随着氮氢比降低,渗氮层厚度降低,ε-Fe3N相含量减少,渗氮层韧性提高;H13模具钢经过渗氮处理之后,耐磨损性能得到提高,并能有效抑制摩擦铝黏着,同时渗氮层中形成的致密化合物层能够提高H13模具钢的耐铝液腐蚀性能;在氮氢比1∶3的条件下等离子渗氮层具有最佳的综合性能。 展开更多
关键词 等离子渗氮 氮氢比 黏着 铝液腐蚀
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高速激光熔覆Fe基非晶涂层裂纹及组织分析 被引量：1
18
作者 俞伟元 景瑞 +3 位作者 董鹏飞 吴保磊 李扬 强潇 《材料导报》 北大核心 2025年第7期134-139,共6页
为了减小激光喷涂熔覆层中的裂纹率,采用高速激光熔覆技术,在增大激光功率的条件下大幅增大激光扫描速度,制备了Fe基非晶熔覆层。采用X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜以及配置能谱仪(EDS)的电子显微镜等研究了熔覆层的形貌和不同区域物相;... 为了减小激光喷涂熔覆层中的裂纹率,采用高速激光熔覆技术,在增大激光功率的条件下大幅增大激光扫描速度,制备了Fe基非晶熔覆层。采用X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜以及配置能谱仪(EDS)的电子显微镜等研究了熔覆层的形貌和不同区域物相;用Jade软件计算了熔覆层的相对非晶含量;用多物理场仿真软件COMSOL Multiphysics模拟了熔覆层的温度场和热应力。研究发现,高速激光熔覆得到的Fe基熔覆层晶粒尺寸、非晶相含量和裂纹率分别随激光扫描速度的增大而减小、升高和减小。与常规扫描速度得到的熔覆层相比,不同扫描速度下的高速激光熔覆层非晶相含量均较低。模拟结果证明,通过增大激光扫描速度可以减小熔覆层中的热输入,从而减小其热应力,降低熔覆层的开裂倾向。 展开更多
关键词 Fe基非晶涂层 激光熔覆 裂纹率 非晶相含量
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AF1410钢表面激光熔覆WC增强Ni基复合涂层的组织与性能 被引量：1
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作者 任津毅 牟建伟 +3 位作者 于传军 李世键 赵兴旺 李云杰 《金属热处理》 北大核心 2025年第6期261-269,共9页
利用激光熔覆技术在AF1410钢表面制备WC增强Ni基复合涂层,采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对涂层的显微组织和物相组成进行表征,使用显微硬度计、摩擦磨损试验机和摆锤式冲击试验机对激光熔覆前后的力学性能进行测试... 利用激光熔覆技术在AF1410钢表面制备WC增强Ni基复合涂层,采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对涂层的显微组织和物相组成进行表征,使用显微硬度计、摩擦磨损试验机和摆锤式冲击试验机对激光熔覆前后的力学性能进行测试。结果表明,WC增强Ni基复合涂层与AF1410钢基体冶金结合良好,涂层中物相主要包括WC、W_(2)C、M_(23)C_(6)、M_(7)C_(3)等碳化物及γ-(Ni/Fe)固溶体,非搭接区熔覆层的显微组织为树枝晶和平面晶结构,而搭接区熔覆层的显微组织为典型的等轴晶结构。在不影响AF1410钢冲击性能的情况下,激光熔覆WC增强Ni基复合涂层可显著提高AF1410钢表面显微硬度并降低摩擦因数,显微硬度由AF1410钢基体处最大398.2 HV0.05增大至涂层区域最大570.4 HV0.05,平均摩擦因数由0.9723降低至0.5163,表明激光熔覆WC增强Ni基复合涂层具有显著的减摩耐磨效果。 展开更多
关键词 AF1410钢 激光熔覆 WC增强Ni基复合涂层 组织 硬度 耐磨性 冲击性能
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热镀锌表面超疏水膜层构筑及其耐腐蚀性能研究 被引量：2
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作者 曾连连 常强 +3 位作者 钟细明 孔纲 车淳山 赖德林 《材料保护》 2025年第1期40-48,共9页
为构筑热镀锌表面耐腐蚀超疏水膜层,首先通过简易的浸泡法对热镀锌表面进行粗化处理,然后用硬脂酸的醇溶液对其进行表面改性修饰。采用正交试验探究了粗化时间和改性时间对膜层耐腐蚀性能和超疏水性能的影响,通过红外分析、热重分析和X... 为构筑热镀锌表面耐腐蚀超疏水膜层,首先通过简易的浸泡法对热镀锌表面进行粗化处理,然后用硬脂酸的醇溶液对其进行表面改性修饰。采用正交试验探究了粗化时间和改性时间对膜层耐腐蚀性能和超疏水性能的影响,通过红外分析、热重分析和X射线光电子能谱分析等手段对膜层表面物质组成进行了确认,使用扫描电子显微镜观察膜层形貌,并对超疏水膜层形成机理进行了讨论,通过电化学测试方法对膜层耐腐蚀性进行分析,还测试了膜层的耐冰冻稳定性。结果表明:最佳工艺参数为粗化时间4 h,改性时间20 min;超疏水膜层表面呈团簇花瓣状结构;超疏水膜层具有较优的耐腐蚀性能和耐腐蚀稳定性,其交流阻抗值达到7×10^(6)Ω·cm^(2),比原始热镀锌样品高出4个数量级;另外,该超疏水膜层还表现出良好的耐冰冻稳定性。 展开更多
关键词 热镀锌 超疏水 粗化 改性 正交试验 耐腐蚀
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