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激光熔覆TiB_(2)-Cr_(3)C_(2)合金涂层对304不锈钢轴承耐磨与耐蚀性能的影响
1
作者 李智丽 叶喜聪 +1 位作者 张林 马存庆 《表面技术》 北大核心 2026年第4期52-63,共12页
目的采用激光熔覆技术在304不锈钢轴承表面制备TiB2–Cr3C2复合涂层,系统比较三种不同配比涂层(T5C15-304,T10C10-304,T15C5-304)的耐磨与耐蚀性能。方法利用激光熔覆技术制备复合涂层,并通过XRD、SEM/EDS对涂层物相组成与显微组织进行... 目的采用激光熔覆技术在304不锈钢轴承表面制备TiB2–Cr3C2复合涂层,系统比较三种不同配比涂层(T5C15-304,T10C10-304,T15C5-304)的耐磨与耐蚀性能。方法利用激光熔覆技术制备复合涂层,并通过XRD、SEM/EDS对涂层物相组成与显微组织进行分析;采用显微硬度、摩擦磨损和电化学极化测试系统评估涂层的力学与电化学性能。结果涂层主要由Cr_(3)C_(2)、TiB_(2)、Fe_(2)B、TiC和Cr_(2)O_(3)构成。T10C10-304组织致密无裂纹;显微硬度测试表明,T10C10-304峰值硬度为821HV,为基体(301HV)的2.73倍。摩擦磨损试验显示,T10C10-304平均摩擦系数(0.219)和磨损率(2.52×10^(−7)mm^(3)·N^(−1)·m^(−1))最低,相较基体分别降低约39%和63%。电化学测试结果表明,T10C10-304耐蚀性最佳,其腐蚀电流密度最低(1.6μA/cm^(2)),腐蚀电位最高(−288 mV),极化电阻高(305320Ω·cm^(2))。结论TiB_(2)与Cr_(3)C_(2)质量分数各10%的T10C10-304涂层在兼具高硬度、低摩擦与良好耐蚀性方面表现突出,为化工轴承表面强化提供了可行且可靠的技术路径。 展开更多
关键词 激光熔覆 TiB_(2)-cr_(3)C_(2)合金涂层 304不锈钢 耐磨性 耐腐蚀性
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Fe_(2)AlB_(2)的高温氧化机制及吸波性能研究
2
作者 马新超 智清 +5 位作者 李威 陈毛 王海龙 张锐 张帆 范冰冰 《无机材料学报》 北大核心 2026年第1期45-54,共10页
传统吸波材料在高温条件下易失效,难以满足极端高温环境的性能需求。Fe_(2)AlB_(2)因其纳米层状结构以及优良的高温稳定性,在高温吸波领域备受关注。本研究通过湿法球磨-氩气烧结工艺制备了Fe_(2)AlB_(2)粉末,并系统研究了Fe_(2)AlB_(2... 传统吸波材料在高温条件下易失效,难以满足极端高温环境的性能需求。Fe_(2)AlB_(2)因其纳米层状结构以及优良的高温稳定性,在高温吸波领域备受关注。本研究通过湿法球磨-氩气烧结工艺制备了Fe_(2)AlB_(2)粉末,并系统研究了Fe_(2)AlB_(2)在高温下的氧化机制和吸波性能变化规律。同时,借助电磁仿真软件对其在7 GHz微波下的吸收过程进行了雷达散射截面模拟。结果表明:Fe_(2)AlB_(2)起始氧化温度为671℃,随着氧化温度的升高,其表面形成致密Al_(2)O_(3)保护膜,抗氧化性能显著增强;当氧化温度超过1000℃时,Al_(2)O_(3)膜破裂,主相转变为Fe_(2)O_(3)、Al_(4)B_(2)O_(9)以及非晶态B_(2)O_(3);在300~800℃氧化温度范围内,样品吸波性能随氧化温度升高而逐步提升,尤其在10 GHz附近,其介电损耗能力最为突出。当氧化温度升高至900℃时,在频率f=11.28 GHz下,样品的反射损耗达到-42.60 dB,相应的厚度为2.8 mm。Al_(2)O_(3)膜通过诱导“氧化膜-基体”界面极化损耗,显著提高了介电损耗效率。本研究阐明了Fe_(2)AlB_(2)在不同温度的氧化机制及其对吸波性能的影响规律,为其在高温吸波环境中的应用提供了理论基础。 展开更多
关键词 Fe_(2)alb_(2) 抗氧化性 吸波性能 高温稳定性
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Cr_(2)O_(3)对CL-20热分解过程的催化机理
3
作者 赵宁宁 马海霞 +2 位作者 姚二岗 安亭 赵凤起 《火炸药学报》 北大核心 2026年第1期45-54,I0002,共11页
为阐明Cr_(2)O_(3)纳米颗粒对CL-20热分解的催化机制,通过差示扫描量热法(DSC)结合多模型动力学分析,对比了CL-20及Cr_(2)O_(3)/CL-20复合体系的热行为与反应动力学;运用FWO法、KAS法和Friedman法解析了CL-20及Cr_(2)O_(3)/CL-20热分解... 为阐明Cr_(2)O_(3)纳米颗粒对CL-20热分解的催化机制,通过差示扫描量热法(DSC)结合多模型动力学分析,对比了CL-20及Cr_(2)O_(3)/CL-20复合体系的热行为与反应动力学;运用FWO法、KAS法和Friedman法解析了CL-20及Cr_(2)O_(3)/CL-20热分解过程的动力学参数,并基于Šesták-Berggren经验方程对相应热分解反应进行模型重建;采用热红联用技术探讨了CL-20及Cr_(2)O_(3)/CL-20的热分解路径和产物演化过程。结果表明,Cr_(2)O_(3)纳米颗粒可使CL-20热分解反应的自加速分解温度、临界热点火温度、热分解峰温和热爆炸临界温度分别降低12.8、13.4、8.4、8.7℃,表观活化能降低9.6 kJ/mol;Cr_(2)O_(3)/CL-20的热分解过程遵循n级动力学方程f(α)=2.633α^(0.788)(1-α)^(0.586),表明Cr_(2)O_(3)纳米颗粒可加速CL-20热分解过程,并改变其反应路径。Cr_(2)O_(3)/CL-20热分解气态产物为N_(2)O、CO_(2)、CO、NO、HNCO、HCN。 展开更多
关键词 物理化学 cr_(2)O_(3) CL-20 燃烧催化剂 热分解行为 催化性能 热动力学
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混合相α/β-Ni_(1-x)Cr_(x)(OH)_(2)的制备及电化学性能研究
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作者 赵娜娜 张鑫尧 +3 位作者 王海 周兴辉 沈俊诚 关明云 《功能材料》 北大核心 2026年第1期163-169,共7页
采用水热法制备了片状结构的混合相α/β-Ni_(1-x)Cr_(x)(OH)_(2)。XRD表征显示通过调控Cr^(3+)的掺杂量,β相、α相和混合相α/β-Ni_(1-x)Cr_(x)(OH)_(2)很容易被调控合成。CV和EIS测定显示,混合相α/β-Ni_(1-x)Cr_(x)(OH)_(2)(x=0.0... 采用水热法制备了片状结构的混合相α/β-Ni_(1-x)Cr_(x)(OH)_(2)。XRD表征显示通过调控Cr^(3+)的掺杂量,β相、α相和混合相α/β-Ni_(1-x)Cr_(x)(OH)_(2)很容易被调控合成。CV和EIS测定显示,混合相α/β-Ni_(1-x)Cr_(x)(OH)_(2)(x=0.03~0.10)的电化学性能优于β相和α相。当Cr掺杂量为3%时,产物的电化学性能最佳。将Cr含量3%的α/β-Ni_(0.97)Cr_(0.03)(OH)_(2)作为正极组装NiZn电池,电化学性能测试结果表明,其最高能量密度为250.49 Wh/kg,1500次循环后,仍能保持246.26 Wh/kg的能量密度,容量保持率达98.3%,库伦效率在98%以上,展现出优异的循环稳定性。 展开更多
关键词 锌镍电池 电化学性能 混合相α/β-Ni_(1-x)cr_(x)(OH)_(2) 水热法 纳米材料
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65Mn钢表面激光熔覆Cr_(3)C_(2)/Ni60AA复合熔覆层的组织与性能
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作者 邢朝钢 钱志敏 +3 位作者 李宇佳 盛惠朋 周俊杰 孙志鹏 《金属热处理》 北大核心 2026年第1期288-296,共9页
采用激光熔覆技术在65Mn钢表面制备了Cr_(3)C_(2)/Ni60AA复合熔覆层。利用X射线衍射仪、扫描电镜、维氏显微硬度计、干砂橡胶轮磨损试验机、冲击磨损试验平台及盐雾试验箱等试验设备,研究了10%Cr_(3)C_(2)的添加对Ni60AA熔覆层物相组成... 采用激光熔覆技术在65Mn钢表面制备了Cr_(3)C_(2)/Ni60AA复合熔覆层。利用X射线衍射仪、扫描电镜、维氏显微硬度计、干砂橡胶轮磨损试验机、冲击磨损试验平台及盐雾试验箱等试验设备,研究了10%Cr_(3)C_(2)的添加对Ni60AA熔覆层物相组成、显微组织、显微硬度、耐磨性能、耐冲击磨损性能及耐蚀性能的影响。结果表明,Cr_(3)C_(2)部分溶解于熔覆层中,形成了Cr_(7)C_(3)及Cr_(23)C_(6)强化相,Cr_(3)C_(2)/Ni60AA复合熔覆层物相由γ-Ni、Cr_(23)C_(6)、CrB、FeNi_(3)、Ni_(3)B、Cr_(3)C_(2)及Cr_(7)C_(3)等相组成。相比Ni60AA熔覆层,复合熔覆层中少量未熔解的Cr_(3)C_(2)颗粒和弥散分布的Cr_(7)C_(3)及Cr_(23)C_(6)增强相使复合熔覆层的显微硬度、耐磨性能及耐冲击磨损性能均优于Ni60AA熔覆层,但耐蚀性能略有降低。 展开更多
关键词 激光熔覆 cr_(3)C_(2)/Ni60AA复合熔覆层 组织 耐磨性能 耐冲击磨损性能
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Cr_(2)AlB_(2)刻蚀及电化学性能研究
6
作者 周雅宣 陈浩宇 +3 位作者 邓玉宵 闫转龙 刘娅 严明 《陶瓷学报》 北大核心 2025年第5期926-933,共8页
本研究系统探究了Cr_(2)AlB_(2)的HCl刻蚀工艺,并对比了Cr_(2)AlB_(2)与2D-CrB的锂电性能。通过优化HCl浓度、刻蚀温度和刻蚀时间,实现了Al层的高效剥离,成功制备出高纯度的二维CrB。研究表明,3 mol·L^(-1)HCl在20℃下刻蚀6 h为最... 本研究系统探究了Cr_(2)AlB_(2)的HCl刻蚀工艺,并对比了Cr_(2)AlB_(2)与2D-CrB的锂电性能。通过优化HCl浓度、刻蚀温度和刻蚀时间,实现了Al层的高效剥离,成功制备出高纯度的二维CrB。研究表明,3 mol·L^(-1)HCl在20℃下刻蚀6 h为最佳工艺条件,可使材料从致密层状结构转变为多孔二维片层,显著提升比表面积。电化学测试显示,相较于Cr_(2)AlB_(2),2D-CrB具有更高的比容量、更优异的倍率性能和更稳定的循环性能。其首次放电容量为347.1 mAh·g^(-1),在0.1 C倍率下循环100圈后容量保持率为65.4%;在0.2 C倍率长循环测试中,容量稳定在157 mAh·g^(-1),库仑效率维持在98%以上。本研究为MBene材料的可控合成与储能应用提供了实验依据,揭示了二维结构对锂离子传输动力学和体积应变缓冲的增强机制,表明2D-CrB在锂离子电池负极材料领域具有广阔应用前景。 展开更多
关键词 cr_(2)alb_(2) 2D-crB 二维材料 刻蚀 锂离子电池 负极材料
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Cr_(3)C_(2)对WC-Cu-10Ni-5Mn-3Sn硬质合金微观结构及力学性能的影响
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作者 党晓明 周新文 +3 位作者 王岗 史振琦 刘宏亮 李晶 《粉末冶金技术》 北大核心 2025年第6期753-760,共8页
采用无压熔渗的方法,在熔渗温度为1210℃和熔渗时间为1.5 h的条件下,研究添加Cr_(3)C_(2)(0.0、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%和1.0%,质量分数)对WC-Cu-10Ni-5Mn-3Sn硬质合金微观结构及力学性能的影响。结果表明:在熔渗过程中,WC发生部分分解... 采用无压熔渗的方法,在熔渗温度为1210℃和熔渗时间为1.5 h的条件下,研究添加Cr_(3)C_(2)(0.0、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%和1.0%,质量分数)对WC-Cu-10Ni-5Mn-3Sn硬质合金微观结构及力学性能的影响。结果表明:在熔渗过程中,WC发生部分分解,随着Cr_(3)C_(2)的添加,合金中出现Ni_(2)W_(4)C和Cr_(7)C_(3),Cr_(7)C_(3)易吸收WC分解产生的W形成(W,Cr)Cx和(Cr,W)C。出现的新相引起WC晶粒尺寸的变化,进而改变了合金的力学性能。随着添加Cr_(3)C_(2)质量分数的增加,硬度和抗弯强度呈现先上升后下降的趋势,当Cr_(3)C_(2)质量分数分别为0.4%和0.6%时,合金的硬度和抗弯强度达到了最大值,分别为HRA 93.1和1720 MPa。添加Cr_(3)C_(2)不利于合金冲击韧性的提高,未添加Cr_(3)C_(2)的合金具有最高的冲击韧性(4.65 J·cm^(-2))。 展开更多
关键词 无压熔渗 硬质合金 cr_(3)C_(2) 微观结构 力学性能
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高温烧结Cr_(2)O_(3)涂层对Al_(2)O_(3)陶瓷真空沿面耐压性能的影响
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作者 杨洁 陈欣 +11 位作者 李晨 张晓宁 何佳龙 刘平 秦臻 赵伟 黄刚 向军 李天涛 李杰 董攀 王韬 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第4期142-147,共6页
利用浸涂法将Cr_(2)O_(3)涂覆于Al_(2)O_(3)陶瓷表面,通过高温烧结获得涂层陶瓷,并系统性地研究了Cr_(2)O_(3)涂层对样品的物质成分、微观形貌、二次电子发射系数、表面电阻率和真空沿面耐压性能的影响。结果表明:涂层陶瓷表面呈红黑色... 利用浸涂法将Cr_(2)O_(3)涂覆于Al_(2)O_(3)陶瓷表面,通过高温烧结获得涂层陶瓷,并系统性地研究了Cr_(2)O_(3)涂层对样品的物质成分、微观形貌、二次电子发射系数、表面电阻率和真空沿面耐压性能的影响。结果表明:涂层陶瓷表面呈红黑色,其为Al_(2)O_(3)-Cr_(2)O_(3)固溶体、Mg Al_(2)O_(4)和Cr_(2)O_(3)三种物质的混合物。相较于Al_(2)O_(3)陶瓷,涂层表面晶粒和孔洞的尺寸均较小,其晶粒尺寸均匀性也有明显提升。高温烧结后,Al、Cr两种元素相互扩散,并且涂层中有少量从陶瓷基体迁移而来的玻璃相。高温烧结的Cr_(2)O_(3)涂层将Al_(2)O_(3)陶瓷的二次电子发射系数减小至3.22,将表面电阻率减小至4.52×10^(11)Ω,将真空沿面耐压强度增大至34.44 k V/cm,此值较Al_(2)O_(3)陶瓷提高了约108%。 展开更多
关键词 Al_(2)O_(3)陶瓷 cr_(2)O_(3)涂层 高温烧结 真空沿面耐压性能
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不锈钢表面Cr_(3)C_(2)/Cr_(2)AlC MAX相复合涂层在熔融多硫化钠中的高温腐蚀行为 被引量：1
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作者 崔星铖 任延杰 +6 位作者 肖彪 李燕华 陈荐 周立波 邱玮 黄伟颖 牛焱 《材料保护》 2025年第6期143-150,共8页
为了解决Cr_(3)C_(2)涂层与304不锈钢热膨胀系数不匹配的问题,提高304不锈钢的耐腐蚀性,采用磁控溅射技术在304不锈钢表面制备了2种不同结构的Cr_(3)C_(2)/Cr_(2)AlC MAX复合涂层。利用SEM、XRD和EDS技术表征了涂层的组织结构、相组成,... 为了解决Cr_(3)C_(2)涂层与304不锈钢热膨胀系数不匹配的问题,提高304不锈钢的耐腐蚀性,采用磁控溅射技术在304不锈钢表面制备了2种不同结构的Cr_(3)C_(2)/Cr_(2)AlC MAX复合涂层。利用SEM、XRD和EDS技术表征了涂层的组织结构、相组成,对比分析了不同结构Cr_(3)C_(2)/Cr_(2)AlC MAX复合涂层与单层Cr_(2)AlC MAX涂层在熔融多硫化钠中的耐腐蚀性能和腐蚀行为。结果表明,Cr_(3)C_(2)/Cr_(2)AlC MAX复合涂层致密均匀,主要由Cr_(3)C_(2)、Cr_(2)AlC MAX相组成。腐蚀120 h后,Cr_(3)C_(2)/Cr_(2)AlC MAX复合双层涂层的腐蚀速率为0.03 mg/(m^(2)·h),Cr_(3)C_(2)/Cr_(2)AlC MAX复合多层涂层的腐蚀速率为0.02 mg/(m^(2)·h),比单层Cr_(2)AlC MAX涂层的腐蚀速率低了2个数量级。在多硫化钠中腐蚀后,2种Cr_(3)C_(2)/Cr_(2)AlC MAX相复合涂层表面均形成了致密的Cr_(2)S3腐蚀产物层。经过120 h腐蚀后,复合双层涂层表面出现裂纹,这是由于热应力集中引起的涂层表面开裂。但是,复合多层涂层在长时间腐蚀后仍然致密无缺陷,复合多层涂层在多硫化钠腐蚀中表现出优异的耐腐蚀性和稳定性。 展开更多
关键词 不锈钢 cr_(3)C_(2)/cr_(2)AlC MAX相复合涂层 熔盐腐蚀 腐蚀性能
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Cr_(2)O_(3)涂层对硅基陶瓷型芯与镍基单晶高温合金润湿性及界面反应的影响
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作者 何家宝 王亮 +6 位作者 邹明科 张朝威 王新广 姜肃猛 吴佳欣 孟杰 周亦胄 《稀有金属材料与工程》 北大核心 2025年第1期202-208,共7页
通过多弧离子镀法在硅基陶瓷型芯表面制备Cr_(2)O_(3)涂层,借助高温原位座滴法实验研究了Cr_(2)O_(3)涂层对硅基陶瓷型芯与镍基单晶高温合金在1550℃接触后的润湿行为以及界面反应行为的影响,并利用SEM、EDS和XRD对界面反应后的界面形... 通过多弧离子镀法在硅基陶瓷型芯表面制备Cr_(2)O_(3)涂层,借助高温原位座滴法实验研究了Cr_(2)O_(3)涂层对硅基陶瓷型芯与镍基单晶高温合金在1550℃接触后的润湿行为以及界面反应行为的影响,并利用SEM、EDS和XRD对界面反应后的界面形貌、元素分布以及反应产物进行了分析。研究发现,镍基单晶高温合金在涂覆Cr_(2)O_(3)涂层的硅基陶瓷型芯上的润湿角为98.29°。高温合金熔体中Hf、Al与Cr_(2)O_(3)涂层反应,在高温合金底部生成HfO_(2)、Al_(2)O_(3)以及游离的Cr。生成的Al_(2)O_(3)形成保护层阻止高温合金中活泼元素向界面扩散,但仍有少量高温合金熔体与失去涂层保护的硅基陶瓷基体发生反应,在界面处生成Al_(2)O_(3)以及游离的Si。生成的Cr、Si在界面处富集并在高温合金表面生成CrSi_(2);部分Si自高温合金表面向内部扩散,与W等难熔元素在高温合金近表面处形成(Mo,W,Re)_(5)Si_(3)。结果表明,镍基单晶高温合金在涂覆Cr_(2)O_(3)涂层的硅基陶瓷型芯上的润湿角相较于在未表面改性的硅基陶瓷型芯上的润湿角小,润湿性好。综合上述分析,在硅基型芯表面涂覆Cr_(2)O_(3)涂层有利于改善铸件局部位置的合金充型,但对界面反应控制效果有限。 展开更多
关键词 cr_(2)O_(3)涂层 硅基陶瓷型芯 镍基单晶高温合金 润湿性 界面反应
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Al_(2)O_(3)-Cr_(2)O_(3)固溶体的晶体结构优化和杨氏模量的高通量智能计算
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作者 李传浩 曹喜营 +1 位作者 杨小渝 冯海霞 《耐火材料》 北大核心 2025年第4期307-310,共4页
为探索高通量智能计算在耐火材料领域中的应用,针对铬刚玉耐火原料,选取Al_(2)O_(3)-Cr_(2)O_(3)固溶体体系作为研究对象,采用高通量智能计算和机器学习方法,探讨了Cr_(2)O_(3)取代浓度对固溶体晶格常数和杨氏模量的影响。计算结果表明,... 为探索高通量智能计算在耐火材料领域中的应用,针对铬刚玉耐火原料,选取Al_(2)O_(3)-Cr_(2)O_(3)固溶体体系作为研究对象,采用高通量智能计算和机器学习方法,探讨了Cr_(2)O_(3)取代浓度对固溶体晶格常数和杨氏模量的影响。计算结果表明,随Cr_(2)O_(3)取代浓度的增加,Al_(2)O_(3)-Cr_(2)O_(3)固溶体杨氏模量整体呈下降趋势,但在70%~90%(x)的高Cr_(2)O_(3)取代浓度下,固溶体的杨氏模量略低于纯Cr_(2)O_(3)的。此外,还直接计算了Al_(2)O_(3)-5%(x)Cr_(2)O_(3)固溶体的杨氏模量,并将其与机器学习模型预测值进行了对比,发现二者相差不大,说明了通过高通量智能计算和数据挖掘技术的结合来得到材料性能和组分的映射关系的可行性。 展开更多
关键词 Al_(2)O_(3)-cr_(2)O_(3)固溶体 高通量智能计算 耐火原料 杨氏模量
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高容量正极材料Cr_(8)O_(2)1 的制备及电化学性能
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作者 周航毅 侯宏英 +2 位作者 吕安 吴润杰 廖浪 《电池》 北大核心 2025年第2期215-219,共5页
Cr_(8)O_(2)1的理论比容量(642 mAh/g)和工作电位[3.0 V(vs.Li+/Li)]较高,成为高比能量锂离子电池正极材料的研究热点。以CrO_(3)为原料,在空气气氛中经煅烧工艺制备纯相Cr_(8)O_(2)1晶体粉末,利用XRD、X射线光电子能谱(XPS)、SEM及电... Cr_(8)O_(2)1的理论比容量(642 mAh/g)和工作电位[3.0 V(vs.Li+/Li)]较高,成为高比能量锂离子电池正极材料的研究热点。以CrO_(3)为原料,在空气气氛中经煅烧工艺制备纯相Cr_(8)O_(2)1晶体粉末,利用XRD、X射线光电子能谱(XPS)、SEM及电化学性能测试,研究产物的微观形貌、结构、元素组成及储锂性能。Cr_(8)O_(2)1粉末由平均粒径5μm的不规则颗粒组成,结晶度和纯度高。作为锂离子电池正极材料,以1.0 C放电至1.5 V时,首次放电比容量和比能量分别达到366.5 mAh/g和1008.4 W·h/kg。 展开更多
关键词 锂离子电池 cr_(8)O_(2)1 正极材料 固体烧结
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激光直接沉积Cr_(3)C_(2)增强Fe60复合涂层的组织与性能
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作者 辛茂林 尹桂丽 +2 位作者 崔挪挪 郑智 王硕勋 《应用激光》 北大核心 2025年第4期10-18,共9页
本文采用激光直接沉积的方法,在高铁刹车盘用钢24CrNiMo基板上制备Fe60/Cr_(3)C_(2)复合沉积涂层。利用金相OM、XRD、SEM、显微硬度测试、磨粒磨损测试及高温氧化等手段,研究对比不同涂层的组织结构和性能。试验结果表明:涂层主要由α-F... 本文采用激光直接沉积的方法,在高铁刹车盘用钢24CrNiMo基板上制备Fe60/Cr_(3)C_(2)复合沉积涂层。利用金相OM、XRD、SEM、显微硬度测试、磨粒磨损测试及高温氧化等手段,研究对比不同涂层的组织结构和性能。试验结果表明:涂层主要由α-Fe、γ-Fe、Cr7C3、CrFeB、WC、Fe2B、CrB、(Cr, Fe)7C3等相组成,当Cr_(3)C_(2)质量分数达到15%时,涂层检测出新相Cr_(3)C_(2)和Cr_(23)C_(6);在添加15%Cr_(3)C_(2)的涂层中出现了典型的放射状组织,其特征是以近似椭圆形的Cr_(3)C_(2)聚集体为中心向周边呈放射状延伸长杆状和多边形块状组织,其中长杆状和多边形块状组织主要为(Cr, Fe)7C3和少量的Cr23C6化合物;添加Cr_(3)C_(2)的涂层显微硬度显著提高,其中添加9%Cr_(3)C_(2)的涂层硬度整体变化平稳,平均硬度可达741.1 HV,耐磨性也最高;随着Cr_(3)C_(2)含量的增加,涂层的氧化增质量下降,涂层的抗高温氧化性提高,在添加15%Cr_(3)C_(2)的涂层中形成了致密的Cr2O3氧化膜,抗高温氧化性最好;添加Cr_(3)C_(2)未能改善涂层耐热疲劳性能。 展开更多
关键词 激光直接沉积 Fe60合金 cr_(3)C_(2) 显微硬度 抗高温氧化性
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微/纳结构Cr_(3)C_(2)-NiCr陶瓷涂层在3.5%NaCl溶液中的腐蚀磨损行为 被引量：1
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作者 南鹏娟 贾均红 +3 位作者 焦小雨 张宗宇 徐艺飞 张庆庆 《表面技术》 北大核心 2025年第1期150-160,共11页
目的设计并制备微/纳结构Cr_(3)C_(2)-NiCr陶瓷涂层,以改善机械部件的耐腐蚀磨损性能。方法采用行星式球磨机结合喷雾造粒仪制备了微/纳结构Cr_(3)C_(2)粉体,造粒得到的Cr_(3)C_(2)粉体与NiCr粉混合均匀后通过等离子喷涂技术,在316L不... 目的设计并制备微/纳结构Cr_(3)C_(2)-NiCr陶瓷涂层,以改善机械部件的耐腐蚀磨损性能。方法采用行星式球磨机结合喷雾造粒仪制备了微/纳结构Cr_(3)C_(2)粉体,造粒得到的Cr_(3)C_(2)粉体与NiCr粉混合均匀后通过等离子喷涂技术,在316L不锈钢基体上制备了微/纳结构Cr_(3)C_(2)-NiCr复合涂层。利用球-盘式往复摩擦磨损试验机结合电化学工作站,研究了3.5%NaCl水溶液中复合涂层的腐蚀磨损性能。利用扫描电镜观察了复合粉体、复合涂层和复合涂层腐蚀磨损后的微观形貌,利用X射线衍射仪分析了复合粉体和复合涂层的相变。结果复合粉体表面大小颗粒随机分布,表面结构致密。4种复合涂层显微结构致密,未见明显孔隙及裂纹生成。WNC3(纳米Cr_(3)C_(2)含量)复合涂层的孔隙率低至0.7%,显微硬度为853.26HV0.3。WNC3涂层所遭受的腐蚀程度最小。复合涂层动态下的自腐蚀电流密度相较于静态下有所升高,磨损和腐蚀的共同作用导致滑动接触下涂层的腐蚀速率大于静态下的涂层腐蚀速率。WNC3复合涂层的平均摩擦因数(约0.20)和磨损率(约9.7×10^(‒7)mm^(3)/(N·m))均最低。在摩擦过程中,磨损痕迹内部的腐蚀电流密度较高,腐蚀溶液通过涂层的缺陷不断向涂层内部扩散,导致局部剥落面积扩大。结论添加50%纳米Cr_(3)C_(2)晶粒使涂层内部更加致密,涂层孔隙率降低,显微硬度增加,在3.5%NaCl水溶液中表现出优异的耐腐蚀磨损性能。复合涂层在3.5%NaCl水溶液中腐蚀磨损时,腐蚀会降低复合涂层的机械性能,增加复合涂层的磨损;而磨损会导致复合涂层暴露出更多的缺陷,进而增加腐蚀发生的可能。 展开更多
关键词 微/纳结构 复合涂层 cr_(3)C_(2)-Nicr陶瓷涂层 等离子喷涂 腐蚀磨损
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超音速火焰喷涂Cr_(3)C_(2)-NiCr涂层的粒子结合状态与耐冲蚀性能 被引量：1
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作者 罗建科 杜佼伟 +4 位作者 张小锋 孟辉 魏江 程家庆 伊静 《金属热处理》 北大核心 2025年第5期328-334,共7页
为提高循环流化床锅炉水冷壁的耐磨防爆性能,在20G钢上采用超音速火焰喷涂技术制备了Cr_(3)C_(2)-NiCr涂层,利用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪、显微硬度计和冲蚀磨损试验机研究了喷涂距离(140、200、260和320 mm)对Cr_(3)C_(2)-NiCr... 为提高循环流化床锅炉水冷壁的耐磨防爆性能,在20G钢上采用超音速火焰喷涂技术制备了Cr_(3)C_(2)-NiCr涂层,利用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪、显微硬度计和冲蚀磨损试验机研究了喷涂距离(140、200、260和320 mm)对Cr_(3)C_(2)-NiCr涂层粒子结合状态及耐冲蚀性能的影响。结果表明,喷涂距离为200~260 mm时,NiCr相对Cr_(3)C_(2)颗粒的粘接作用更理想,Cr_(3)C_(2)颗粒的抗剥落能力更强。超音速火焰喷涂制备的涂层的物相与粉末相比没有明显变化,以Cr_(3)C_(2)为主导,粘接相为NiCr。随着喷涂距离从140 mm增加至320 mm,孔隙率先降低后升高,硬度的变化趋势则相反。喷涂距离为260 mm时,孔隙率最低,为3.61%。在Cr_(3)C_(2)硬质颗粒粘附强度、孔隙率与NiCr相分布均匀性的协同作用下,喷涂距离为260 mm涂层的硬度最高,约为840 HV0.3。在90°高速颗粒的撞击下,260 mm喷涂距离涂层具有最小的冲蚀磨损量3.7 mg,对比基体减少62.24%。冲蚀试验后,基体表面出现了大量因垂直分力造成的“唇片”状形貌,而涂层中形成的“唇片”形貌则较为浅且数量较少。喷涂距离为260 mm的涂层表现出最佳的综合性能。 展开更多
关键词 超音速火焰喷涂 喷涂距离 cr_(3)C_(2)-Nicr涂层 耐冲蚀性能
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大气等离子喷涂NiCoCrAlYTa-Cr_(2)O_(3)-Cu-Mo高温耐磨涂层组织和性能 被引量：1
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作者 张昂 郭孟秋 +5 位作者 王长亮 张梅 岳震 王天颖 聂梓杏 高燊 《材料工程》 北大核心 2025年第1期202-210,共9页
为了探究工艺参数对NiCoCrAlYTa-Cr_(2)O_(3)-Cu-Mo高温耐磨涂层性能的影响规律,基于正交实验,采用大气等离子喷涂(atmospheric plasma spray,APS)工艺制备NiCoCrAlYTa-Cr_(2)O_(3)-Cu-Mo涂层,应用极差分析法研究工艺参数对NiCoCrAlYTa-... 为了探究工艺参数对NiCoCrAlYTa-Cr_(2)O_(3)-Cu-Mo高温耐磨涂层性能的影响规律,基于正交实验,采用大气等离子喷涂(atmospheric plasma spray,APS)工艺制备NiCoCrAlYTa-Cr_(2)O_(3)-Cu-Mo涂层,应用极差分析法研究工艺参数对NiCoCrAlYTa-Cr_(2)O_(3)-Cu-Mo涂层显微组织、硬度和结合强度性能影响的主次关系,完成喷涂工艺参数优化。优化后的工艺参数为氩气流量为50 L/min,氢气流量为12 L/min,电流为500 A,喷涂距离为100 mm。结果表明:采用优化后的工艺参数喷涂的NiCoCrAlYTa-Cr_(2)O_(3)-Cu-Mo涂层显微组织均匀致密,涂层孔隙率小于1%,结合强度平均值为70.7 MPa,硬度平均值为543.7HV,900℃温度下50~100 h平均氧化速率为0.07302 g/(m^(2)·h),达到完全抗氧化级别,在800℃表现出良好的摩擦磨损性能,平均摩擦因数为0.248,磨损率为2.12×10^(-6) mm^(3)/(N·m)。 展开更多
关键词 NiCocrAlYTa-cr_(2)O_(3)-Cu-Mo涂层 大气等离子喷涂 高温耐磨 正交实验 抗氧化 显微组织
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掺入Nano-TiO_(2)与Nano-Cr_(2)O_(3)的早期CO_(2)养护低热硅酸盐水泥的固碳能力差异
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作者 崔溪凡 宫经伟 +3 位作者 戴禹阳 苏馨月 王再霖 陈璐雯 《建材技术与应用》 2025年第4期6-11,共6页
为提升低热硅酸盐水泥浆体的固碳能力,以Nano-TiO_(2)和Nano-Cr_(2)O_(3)掺量及CO_(2)养护时间作为影响因素,采用热重和压汞等测试手段探究了二者作用下CO_(2)养护低热硅酸盐水泥浆体的固碳能力差异。试验结果表明:在自然养护下,掺2%~3%... 为提升低热硅酸盐水泥浆体的固碳能力,以Nano-TiO_(2)和Nano-Cr_(2)O_(3)掺量及CO_(2)养护时间作为影响因素,采用热重和压汞等测试手段探究了二者作用下CO_(2)养护低热硅酸盐水泥浆体的固碳能力差异。试验结果表明:在自然养护下,掺2%~3%Nano-Cr_(2)O_(3)(NC)比Nano-TiO_(2)(NT)更有利于促进试样对CO_(2)的吸收;在CO_(2)养护下,与NT相比,掺NC的试样在各龄期对CO_(2)的吸收量均较低;最高的CO_(2)吸收量均在NC和NT掺量为2%且CO_(2)养护168 h的试样中获得。 展开更多
关键词 低热硅酸盐水泥 Nano-TiO_(2) Nano-cr_(2)O_(3) CO_(2)吸收 固碳能力差异
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激光选区熔化Cr_(3)C_(2)增强钴基合金高温抗氧化性能研究
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作者 雷进 王思维 +4 位作者 杨帆 黄志华 朱华敏 张弛 李林 《应用激光》 北大核心 2025年第7期60-65,共6页
采用激光选区熔化(SLM)技术制备钴基合金和Cr_(3)C_(2)/钴基合金,对比研究两种合金的高温抗氧化性能,总结添加Cr_(3)C_(2)颗粒对钴基合金高温抗氧化的影响机制。结果表明:在950℃氧化40 h,Cr_(3)C_(2)/钴基合金单位面积氧化增量仅为0.98... 采用激光选区熔化(SLM)技术制备钴基合金和Cr_(3)C_(2)/钴基合金,对比研究两种合金的高温抗氧化性能,总结添加Cr_(3)C_(2)颗粒对钴基合金高温抗氧化的影响机制。结果表明:在950℃氧化40 h,Cr_(3)C_(2)/钴基合金单位面积氧化增量仅为0.986 mg/cm^(2),相比于钴基合金提升了85%。Cr_(3)C_(2)/钴基合金表面存在片状的Cr_(2)O_(3)氧化膜,CoCr_(2)O_(4)含量显著减少。添加Cr_(3)C_(2)使合金中Cr含量增加,合金表面形成连续的氧化膜,阻碍氧气向内扩散,提升合金的抗氧化性能。 展开更多
关键词 激光选区熔化 cr_(3)C_(2) 钴基合金 高温氧化
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焊接电流对Ni60/Cr_(3)C_(2)等离子堆焊层组织及性能的影响
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作者 张宇 唐彪 +2 位作者 马藤 毕力格 周恒 《机械工程材料》 北大核心 2025年第3期74-80,共7页
以Ni60合金粉末+质量分数20%Cr_(3)C_(2)粉末作为堆焊粉末,采用等离子堆焊技术在Q235低碳钢表面制备单道Ni60/Cr_(3)C_(2)堆焊层,研究了焊接电流(110~140 A)对堆焊层宏观形貌、显微组织、硬度及耐磨性能的影响。结果表明:Ni60/Cr_(3)C_... 以Ni60合金粉末+质量分数20%Cr_(3)C_(2)粉末作为堆焊粉末,采用等离子堆焊技术在Q235低碳钢表面制备单道Ni60/Cr_(3)C_(2)堆焊层,研究了焊接电流(110~140 A)对堆焊层宏观形貌、显微组织、硬度及耐磨性能的影响。结果表明:Ni60/Cr_(3)C_(2)堆焊层与基体间形成良好的冶金结合。当焊接电流增大至130 A,堆焊层表面变得光滑平整,成形质量变好,但当焊接电流过高(140 A)时,表面出现氧化烧损现象,成形质量变差。随着焊接电流的增加,堆焊层的熔高、熔深、熔宽、稀释率均增大。110 A焊接电流下的堆焊层由γ-Ni(Fe)、Cr_(7)C_(3)和CrB相组成,随着焊接电流的增加,铬化合物种类增多,130,140 A焊接电流下由γ-Ni(Fe)、Cr_(7)C_(3)、CrB、Cr_(23)C_(6)和Cr_(3)C_(2)相组成;随着焊接电流的增加,堆焊层组织先细化后粗化,碳化物数量先增加后减少,硬度先升后降,磨损质量损失先减后增。当焊接电流为130 A时,堆焊层无明显缺陷,成形质量良好,堆焊层组织最细小,碳化物数量最多且出现了以碳化铬为中心的花状形貌组织,堆焊层的硬度最高,磨损质量损失最小,磨粒磨损程度最轻。 展开更多
关键词 等离子堆焊 Ni60/cr_(3)C_(2)堆焊层 焊接电流 硬度 耐磨性能
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激光熔覆Fe_(3)Al/Cr_(3)C_(2)复合材料成形裂纹影响因素及耐磨机制
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作者 冯瑛凯 陈兵 +2 位作者 赵世尧 王洪磊 曹舒泓 《粉末冶金工业》 北大核心 2025年第4期200-210,共11页
为研究Fe_(3)Al/Cr_(3)C_(2)复合材料成形裂纹影响因素和耐磨机制,利用激光熔覆在碳素结构钢基材上进行Fe_(3)Al/Cr_(3)C_(2)复合材料成形正交试验,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)及磨损试验对涂层进行表征。结... 为研究Fe_(3)Al/Cr_(3)C_(2)复合材料成形裂纹影响因素和耐磨机制,利用激光熔覆在碳素结构钢基材上进行Fe_(3)Al/Cr_(3)C_(2)复合材料成形正交试验,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)及磨损试验对涂层进行表征。结果表明:对熔覆层裂纹的影响因素中,Cr_(3)C_(2)质量分数是影响裂纹的首要因素,15%和25%Cr_(3)C_(2)熔覆层裂纹数量最少;在不同Cr_(3)C_(2)含量的熔覆层中,15%和25%Cr_(3)C_(2)熔覆层的磨损率最低,可归因于不易发生黏着磨损和强化相微观结构精细,有利于磨削表面的分离;熔覆层中强化相的形态和分布对材料的耐磨性起着重要的作用,在摩擦过程中,较软的Fe_3Al基体材料首先被磨损,较硬的碳化物支撑对磨表面以减少摩擦,随着磨损的进行,碳化物逐渐从表面消失,转变为硬质相颗粒。 展开更多
关键词 Fe_(3)Al/cr_(3)C_(2)复合材料 激光熔覆 裂纹生成 耐磨机制 碳化物服役行为
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