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热障涂层HCPEB改性过程中的应力研究 被引量：1
1
作者 韩志勇 王晓梅 王志平 《材料保护》 CAS CSCD 北大核心 2014年第S1期1-5,共5页
通过有限元分析软件Abaqus,采用三维模型,对热障涂层表面强流脉冲电子束改性过程进行了数值模拟,分析了电子束轰击过程温度变化以及涂层系统内部应力的分布情况。结果表明,随着外界能量的增加,涂层温度随着涂层厚度的增加而减小;当外界... 通过有限元分析软件Abaqus,采用三维模型,对热障涂层表面强流脉冲电子束改性过程进行了数值模拟,分析了电子束轰击过程温度变化以及涂层系统内部应力的分布情况。结果表明,随着外界能量的增加,涂层温度随着涂层厚度的增加而减小;当外界能量消失,冷却过程中,由于涂层表面和周围的热辐射和热扩散作用,陶瓷层表面最先冷却,此时陶瓷层内部温度略微升高,之后陶瓷层内部热能通过陶瓷层表面进行释放,最后整个涂层冷却至室温,温度随时间变化率高达106~107K/s。冷却至室温时,应力随陶瓷层厚度的增加呈先减小后增加的趋势,而在涂层表面径向应力先减小后增加,达到0.5 MPa后,应力开始减小至稳态值。 展开更多
关键词 热障涂层 hcpeb FEM
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HCPEB表面处理的研究现状 被引量：1
2
作者 易赟 赵晖 +2 位作者 王小辉 朱其柱 陈燕 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期101-105,共5页
强流脉冲电子束(HCPEB)表面处理是一种新兴的高能束表面处理技术。综述了脉冲电子束处理,表面熔坑的形成机制及熔坑、弥散颗粒、裂纹、波状起伏、条形纹理、胞状晶等典型形貌影响因素和演变规律方面的研究成果,总结了表层结构变化与表... 强流脉冲电子束(HCPEB)表面处理是一种新兴的高能束表面处理技术。综述了脉冲电子束处理,表面熔坑的形成机制及熔坑、弥散颗粒、裂纹、波状起伏、条形纹理、胞状晶等典型形貌影响因素和演变规律方面的研究成果,总结了表层结构变化与表面显微硬度、耐磨性、耐蚀性能等改性工艺的研究现状,并认为扩大强流脉冲电子束应用范围和系统的探究是目前研究的重点。 展开更多
关键词 强流脉冲电子束 表面处理 表面形貌 表层结构 表层性能
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HCPEB轰击对热障涂层结构及抗CMAS腐蚀性能的影响 被引量：3
3
作者 韩志勇 李雪晓 +1 位作者 卢博文 严慧羽 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期2147-2153,共7页
利用强流脉冲电子束(HCPEB)对大气等离子喷涂(APS)制备的热障涂层进行表面改性,分别对原始涂层和电子束改性涂层进行1250℃的钙镁铝硅酸盐(CMAS)腐蚀试验,采用XRD、SEM和EDS表征腐蚀前后原始涂层和电子束改性涂层的物相组成、微观结构... 利用强流脉冲电子束(HCPEB)对大气等离子喷涂(APS)制备的热障涂层进行表面改性,分别对原始涂层和电子束改性涂层进行1250℃的钙镁铝硅酸盐(CMAS)腐蚀试验,采用XRD、SEM和EDS表征腐蚀前后原始涂层和电子束改性涂层的物相组成、微观结构和化学成分变化,对比分析原始涂层和改性涂层的CMAS腐蚀行为及影响规律。结果表明,改性涂层表面粗糙度降低了60.9%,且生成了具有柱状晶的致密重熔层,涂层表面具有更好的结构稳定性及相稳定性,改性涂层经CMAS腐蚀8 h后结构依然完整且表面无m-ZrO_(2)相生成,涂层并未发生脱落失效,具有较好的抗CMAS腐蚀能力。 展开更多
关键词 CMAS APS 热障涂层 hcpeb
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HCPEB处理ZK60镁合金的表面微观组织和耐磨性 被引量：1
4
作者 张文凤 曹辉 +2 位作者 郝仪 高波 涂赣峰 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期9-13,共5页
采用强流脉冲电子束对ZK60镁合金进行表面改性,研究电子束处理后镁合金微观组织结构和耐磨性的变化。微观组织结果表明,电子束处理使ZK60镁合金表面熔化,晶界变得不明显,元素偏析得到改善,合金表面化学成分均匀化分布,且在镁合金表面生... 采用强流脉冲电子束对ZK60镁合金进行表面改性,研究电子束处理后镁合金微观组织结构和耐磨性的变化。微观组织结果表明,电子束处理使ZK60镁合金表面熔化,晶界变得不明显,元素偏析得到改善,合金表面化学成分均匀化分布,且在镁合金表面生成一层厚为5–11μm的高致密度的重熔层,晶粒得到细化。耐磨性测试结果表明,电子束处理后镁合金的耐磨性明显提高,且15次脉冲处理的样品的耐磨性最好,其耐磨性是原样品的2.5倍。 展开更多
关键词 镁合金 强流脉冲电子束 微观组织 耐磨性
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涂覆铝膜CoCrAlY的HCPEB改性过程温度场模拟 被引量：1
5
作者 王志平 沈月 韩志勇 《中国民航大学学报》 CAS 2019年第4期60-64,共5页
为优化强流脉冲电子束(HCPEB)改性过程的工艺参数,以获得最佳的脉冲时间和电子束能量密度,利用有限元方法,模拟了对表面涂覆铝膜的CoCrAlY电子束轰击过程的温度场分布,分析了脉冲时间和电子束能量密度对试样表面合金化的影响。结果表明... 为优化强流脉冲电子束(HCPEB)改性过程的工艺参数,以获得最佳的脉冲时间和电子束能量密度,利用有限元方法,模拟了对表面涂覆铝膜的CoCrAlY电子束轰击过程的温度场分布,分析了脉冲时间和电子束能量密度对试样表面合金化的影响。结果表明:铝膜厚度为2μm时,最佳脉冲时间和电子束能量密度的组合为1.5μs,6 J/cm^2,此时对应基体的熔化深度为0.2μm。延长脉冲时间可使试样表面温度逐渐升高,热影响区逐渐增大。当能量密度为4 J/cm^2时,适当延长脉冲时间,使其介于1.5μs与6μs之间,也能达到良好的电子束改性目的,获得理想的表面合金化效果。 展开更多
关键词 强流脉冲电子束 有限元 温度场 表面合金化
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强流脉冲电子束改性对Ti6Al4V/AISI 316L不锈钢扩散焊接头元素扩散与性能的影响
6
作者 高奇 俞杰 +2 位作者 杨勃行 郝胜智 田娜娜 《电焊机》 2025年第10期159-169,共11页
为解决Ti6Al4V合金和022Cr17NiMo2不锈钢(AISI 316L SS)在扩散焊接过程中因元素扩散不足及脆性金属间化合物生成而导致接头强度偏低的问题。在真空条件下,采用Gleeble-3500热力模拟试验机对HCPEB处理前后的Ti6Al4V合金和316L SS之间进... 为解决Ti6Al4V合金和022Cr17NiMo2不锈钢(AISI 316L SS)在扩散焊接过程中因元素扩散不足及脆性金属间化合物生成而导致接头强度偏低的问题。在真空条件下,采用Gleeble-3500热力模拟试验机对HCPEB处理前后的Ti6Al4V合金和316L SS之间进行扩散焊接。焊接温度范围为800~900℃,载荷为10 MPa,保温时间为40 min。采用SEM、EPMA、XRD及TEM等分析手段对接头界面元素分布和微观组织进行系统表征,并通过剪切强度测试和扩散动力学评估焊接性能。结果表明,HCPEB预处理后,Ti6Al4V合金和316L SS之间在900℃时实现了良好的扩散结合。借助计算确定了Fe在Ti6Al4V合金截面中的扩散系数和扩散活化能,证明了Fe在HCPEB改性接头中表现出更高的扩散速率。在弥散强化和固溶体强化的作用下,改性接头在900℃下的最大剪切强度为208 MPa。同时,微观结构分析表明HCPEB产生的大量晶体缺陷,包括空位、位错和晶界是焊头元素扩散改善的重要原因。该方法具有促进异种金属快速、高效扩散连接的潜力,可为钛合金与不锈钢复合结构在航空航天及核能领域的工程应用提供新思路和技术支撑。 展开更多
关键词 强流脉冲电子束(hcpeb) 表面改性 晶体缺陷 扩散激活能 焊接界面 剪切强度
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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
7
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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强流脉冲电子束轰击产生表面熔坑的数值模拟研究 被引量：14
8
作者 秦颖 吴爱民 +3 位作者 邹建新 刘悦 王晓钢 董闯 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期85-89,共5页
在纯Al强流脉冲电子束表面改性实验的基础上 ,通过数值计算方法对其温度场和熔化过程进行了模拟 ,给出了脉冲半高宽度为 0 5μs、能量为 3J cm2 电子束轰击铝靶后 :熔化深度约为 2 5μm ,与TEM的观察结果一致 ,熔化从 0 4μs开始到 1... 在纯Al强流脉冲电子束表面改性实验的基础上 ,通过数值计算方法对其温度场和熔化过程进行了模拟 ,给出了脉冲半高宽度为 0 5μs、能量为 3J cm2 电子束轰击铝靶后 :熔化深度约为 2 5μm ,与TEM的观察结果一致 ,熔化从 0 4μs开始到 1 6μs结束 ,最先完全熔化的位置约为 1 4μm ,亚表层首先熔化并且迅速膨胀 (沉积的能量在最大射程的 1 3处达到最大值 ) ,体积膨胀力大约为 2 75MPa ,引起了熔体从亚表层通过表层向外喷发 ,熔体的喷发速度约为 1 330m s,随后表面从内向外经历速率为 1 0 9K s的冷却过程 ,因而使得表面形成类似于火山坑状的”熔坑”。 展开更多
关键词 强流脉冲电子束 hcpeb 数值模拟 熔坑
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强流脉冲电子束纯铝表面改性过程的热力学模拟 被引量：5
9
作者 邹建新 秦颖 +3 位作者 吴爱民 郝胜智 王晓钢 董闯 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2004年第7期519-524,共6页
针对强流脉冲电子束表面改性的特点,建立了相应的数学物理模型,以纯铝材表面改性实验为基础,计算了由强流脉冲电子束辐照材料表面所产生快速升降温与熔凝过程,对其中的熔化、蒸发、热应力波等现象分别进行了数值模拟。计算结果表明,熔... 针对强流脉冲电子束表面改性的特点,建立了相应的数学物理模型,以纯铝材表面改性实验为基础,计算了由强流脉冲电子束辐照材料表面所产生快速升降温与熔凝过程,对其中的熔化、蒸发、热应力波等现象分别进行了数值模拟。计算结果表明,熔化深度约在1-10μm,与实验结果接近;蒸发作用影响较小,汽化层厚度仅为纳米量级;热应力波的幅值约在0.1 MPa量级,且与脉冲的能量密度大致成正比,但是对材料结构和性能有重要影响。 展开更多
关键词 强流脉冲电子束(hcpeb) 数值模拟 热应力波
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强流脉冲电子束热障涂层表面改性温度场数值模拟 被引量：9
10
作者 宋振飞 秦颖 +4 位作者 郝胜智 武洪臣 吴平生 董闯 马腾才 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期522-525,共4页
采用了一维温度场模型,对强流(10 A.cm-2~40 A.cm-2)、脉冲时间(10μs^100μs)、电子束辐照热障涂层过程中的温度场进行了数值模拟。模拟结果显示:靶材表层迅速熔化(甚至汽化),熔化层深度达到2.34μm(汽化层深度0.12μm);温度随时间变... 采用了一维温度场模型,对强流(10 A.cm-2~40 A.cm-2)、脉冲时间(10μs^100μs)、电子束辐照热障涂层过程中的温度场进行了数值模拟。模拟结果显示:靶材表层迅速熔化(甚至汽化),熔化层深度达到2.34μm(汽化层深度0.12μm);温度随时间变化率高达107K.s-1~108K.s-1,温度梯度大约109K.m-1;模拟结果与实验结果基本吻合。实验结果表明:经强流脉冲电子束轰击后,热障涂层性能得到改善,有利于热障涂层在工业中的应用。 展开更多
关键词 强流脉冲电子束(hcpeb) 热障涂层(TBCs) 数值模拟 晶粒细化
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强流脉冲电子束表层改性过程的三维温度场数值模拟 被引量：4
11
作者 宋振飞 秦颖 +3 位作者 郝胜智 董闯 吴平生 张向东 《核技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期455-459,共5页
采用了柱坐标系下的轴对称(三维简化)温度场模型,对低能(1～6J·cm-2)、强流(10～40kA·cm-2)、短脉冲(1～6μs)电子束辐照靶材过程中的温度场演化进行了数值模拟。结果表明,靶材经强流脉冲电子束轰击后,亚表层(深度0.12～0.24... 采用了柱坐标系下的轴对称(三维简化)温度场模型,对低能(1～6J·cm-2)、强流(10～40kA·cm-2)、短脉冲(1～6μs)电子束辐照靶材过程中的温度场演化进行了数值模拟。结果表明,靶材经强流脉冲电子束轰击后,亚表层(深度0.12～0.24μm,径向0～0.13cm范围内)首先完成固液相变,熔体迅速突破外表层,形成火山坑;随后熔化层迅速扩大到深度0.99μm,径向约2.01cm范围内;辐照过程中的升降温速率达108～109K·s-1。随后的试验结果显示,重熔层深度约为1～2μm,辐照边界出现明显的过渡区,表层晶粒得到细化,这与模拟结果吻合。 展开更多
关键词 强流脉冲电子束(hcpeb) 三维温度场 数值模拟
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强流脉冲电子束辐照对低压等离子喷涂 MCrAlY涂层组织与性能的影响 被引量：3
12
作者 蔡杰 高杰 +3 位作者 花银群 叶云霞 关庆丰 张小锋 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期495-508,共14页
为提高热障涂层黏结层高温抗氧化性能,本工作利用强流脉冲电子束(HCPEB)技术对低压等离子喷涂(LPPS)制备的NiCrAlY黏结层表面进行辐照改性处理,并揭示辐照改性效应对涂层抗氧化行为的影响。对比研究了HCPEB改性前后NiCrAlY涂层微观组织... 为提高热障涂层黏结层高温抗氧化性能,本工作利用强流脉冲电子束(HCPEB)技术对低压等离子喷涂(LPPS)制备的NiCrAlY黏结层表面进行辐照改性处理,并揭示辐照改性效应对涂层抗氧化行为的影响。对比研究了HCPEB改性前后NiCrAlY涂层微观组织演变行为、1150℃静态氧化性能以及热生长氧化物(TGO)残余应力分布。微观分析结果表明,LPPS喷涂态涂层表面粗糙、存在较多未熔大颗粒;HCPEB改性态涂层表面平整光滑,形成厚约12μm的致密重熔层,其内部形成丰富的变形结构以及Y-Al富集纳米分散颗粒。1150℃静态氧化实验及TGO残余应力测试结果表明,喷涂态涂层氧化150 h后氧化膜出现脱落、内氧化严重,应力陡然下降。相比之下,HCPEB改性态涂层在整个氧化周期内表面氧化膜均能稳态生长,未出现剥落迹象,其TGO应力以稳定且缓慢的趋势增加。结果表明,HCPEB辐照改性技术可以有效提高MCrAlY涂层的抗高温氧化性能。 展开更多
关键词 低压等离子喷涂(LPPS) 强流脉冲电子束(hcpeb) NICRALY涂层 微观组织 抗高温氧化性能
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强流脉冲电子束表面处理对金属材料表层显微硬度的影响 被引量：3
13
作者 王慧慧 郝胜智 +2 位作者 贺冬云 徐洋 张向东 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期5-8,共4页
强流脉冲电子束(HCPEB)是一种新型高效的材料表面处理手段。本文研究HCPEB处理对模具钢D2、金属间化合物Fe-40Al及镁合金AZ31和AZ91表层显微硬度的影响。HCPEB辐照引发极端温度应力复合作用,处理材料表层的显微硬度变化深度远超过热影... 强流脉冲电子束(HCPEB)是一种新型高效的材料表面处理手段。本文研究HCPEB处理对模具钢D2、金属间化合物Fe-40Al及镁合金AZ31和AZ91表层显微硬度的影响。HCPEB辐照引发极端温度应力复合作用,处理材料表层的显微硬度变化深度远超过热影响区范围,形成深层改性效果,实现材料表层强化处理。 展开更多
关键词 强流脉冲电子束(hcpeb) 表面处理 金属材料 显微硬度
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强流脉冲电子束作用下CrFeCoNiMo_(0.2)的组织结构与性能调控 被引量：4
14
作者 吕鹏 刘子剑 +3 位作者 彭韬 蔡杰 张从林 关庆丰 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期1221-1231,共11页
利用强流脉冲电子束(HCPEB)对真空非自耗电弧熔炼法制备的CrFeCoNiMo_(0.2)高熵合金(HEA)表面进行辐照处理,通过各种表征和测试手段考察HCPEB辐照对样品表面的相结构、微观形貌以及性能的影响,并总结和探究了材料表面性能的强化机制。... 利用强流脉冲电子束(HCPEB)对真空非自耗电弧熔炼法制备的CrFeCoNiMo_(0.2)高熵合金(HEA)表面进行辐照处理,通过各种表征和测试手段考察HCPEB辐照对样品表面的相结构、微观形貌以及性能的影响,并总结和探究了材料表面性能的强化机制。结果表明,CrFeCoNiMo_(0.2)合金主相为面心立方(fcc)结构,被辐照样品的表面在(111)上表现出择优取向。此外,经HCPEB辐照后,原始合金表面发生重熔并形成熔坑,熔坑密度随着辐照次数的增加而逐渐降低,合金表面随着辐照次数的增加趋于平整、光滑。HCPEB辐照处理还会诱发合金表面产生大量存在一定夹角的滑移带,位错在密排面{111}上沿原子最密集方向<110>晶向进行滑移。同时,HCPEB辐照促进了合金表面成分趋于均匀化、晶粒细化和致密的重熔层的产生,且其厚度随辐照次数的增加而增加。透射电镜(TEM)结果表明,HCPEB辐照诱发合金表面产生了纳米级σ析出相以及亚晶、位错、位错胞等亚结构。性能测试结果表明,电子束辐照后合金表面的硬度值和耐磨性显著提高。 展开更多
关键词 强流脉冲电子束(hcpeb) CrFeCoNiMo_(0.2)高熵合金(HEA) 表面改性 微观结构 显微硬度 磨损行为
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强流脉冲电子束作用下多弧离子镀NiCoCrAlYSiHf涂层改性机理及循环氧化行为研究 被引量：2
15
作者 蔡杰 姚逸铭 +1 位作者 高杰 关庆丰 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2022年第17期117-126,共10页
利用强流脉冲电子束(HCPEB)技术对NiCoCrAlYSiHf涂层进行辐照处理,对改性前后涂层表面状态(粗糙度、宏观形貌)和微观结构(相组成、晶体缺陷和活性元素分布)进行表征,并对改性前后涂层1100℃循环氧化性能进行研究。微观表征结果表明,脉... 利用强流脉冲电子束(HCPEB)技术对NiCoCrAlYSiHf涂层进行辐照处理,对改性前后涂层表面状态(粗糙度、宏观形貌)和微观结构(相组成、晶体缺陷和活性元素分布)进行表征,并对改性前后涂层1100℃循环氧化性能进行研究。微观表征结果表明,脉冲电子束改性后原始涂层制备缺陷消失,涂层表面平整致密,并形成丰富的变形结构及均匀分布的活性元素析出相;循环氧化结果表明,改性态涂层在循环过程中热生长氧化物(TGO)具有更优异的化学稳定性,脉冲电子束改性技术能够显著延缓TGO开裂剥落现象,提高涂层抗热循环性能。 展开更多
关键词 强流脉冲电子束(hcpeb) NiCoCrAlYSiHf涂层 微观结构 循环氧化 热生长氧化物(TGO)
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固溶态Mg-Gd-Y-Nd合金强流脉冲电子束表面改性 被引量：1
16
作者 关庆丰 李艳 +2 位作者 侯秀丽 杨盛志 王晓彤 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期1200-1205,共6页
利用强流脉冲电子束(HCPEB)对固溶态Mg-Gd-Y-Nd合金进行表面辐照处理。利用X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)对辐照前后样品的微观结构进行表征,并考察了HCPEB辐照处理后样品表面的显微硬度和腐蚀性能。实验结果... 利用强流脉冲电子束(HCPEB)对固溶态Mg-Gd-Y-Nd合金进行表面辐照处理。利用X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)对辐照前后样品的微观结构进行表征,并考察了HCPEB辐照处理后样品表面的显微硬度和腐蚀性能。实验结果表明:HCPEB处理后样品表面发生重熔并形成表面熔坑,随着脉冲次数的增加,熔坑密度逐渐减小;HCPEB处理后样品表面显微硬度显著提高。此外,电化学实验结果表明HCPEB表面处理后Mg-Gd-Y-Nd合金表面的抗腐蚀性能也得到明显的改善。表层晶粒细化、重熔层的形成和稀土元素的固溶强化效应是硬度提高和腐蚀性能改善的主要原因。 展开更多
关键词 金属材料 强流脉冲电子束(hcpeb) Mg-Gd-Y-Nd合金 表面微观结构 显微硬度 抗腐蚀性能
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强流脉冲电子束对TC4钛合金表面形貌的影响 被引量：6
17
作者 陈明 陈国清 +1 位作者 胡建军 周文龙 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期158-163,共6页
采用强流脉冲电子束对TC4钛合金表面进行处理,研究了电子束处理后TC4钛合金的表面形貌、表面粗糙度变化。结果表明,电子束处理对表面粗糙度的影响与预处理试样表面状态有关:当预处理试样表面粗糙度大于0.031μm时,电子束处理后其粗糙度... 采用强流脉冲电子束对TC4钛合金表面进行处理,研究了电子束处理后TC4钛合金的表面形貌、表面粗糙度变化。结果表明,电子束处理对表面粗糙度的影响与预处理试样表面状态有关:当预处理试样表面粗糙度大于0.031μm时,电子束处理后其粗糙度降低,在该条件下表面层的缺陷较多,表面熔化占主导作用;当预处理试样表面粗糙度为0.031μm时,电子束处理后粗糙度增大,此时表面熔坑形成占主导作用。因此电子束处理有增加或减小粗糙度的双重特性,这取决于表面熔化和熔坑形成两种机制的强弱状态。当预处理试样的粗糙度大于0.468μm时,由于电子束处理过程中的热力耦合过程,处理后表层极易形成裂纹。 展开更多
关键词 强流脉冲电子束(hcpeb) TC4钛合金 粗糙度 热力耦合
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β-Cez钛合金强流脉冲电子束表面改性的数值模拟 被引量：4
18
作者 张晓霞 秦颖 +2 位作者 郝胜智 张向东 董闯 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期207-211,共5页
在强流脉冲电子束表面改性实验的基础上，通过数值计算方法对β-Cez钛合金的温度场和应力场进行模拟。模拟结果表明：以能量密度为3J／cm2的单次脉冲处理，样品的最大熔化深度为1．0μm；试样表层（0—2．4μm）为压应力，最大值约2．60... 在强流脉冲电子束表面改性实验的基础上，通过数值计算方法对β-Cez钛合金的温度场和应力场进行模拟。模拟结果表明：以能量密度为3J／cm2的单次脉冲处理，样品的最大熔化深度为1．0μm；试样表层（0—2．4μm）为压应力，最大值约2．60GPa，次表层（2．4～12μm）有大于100MPa的拉应力，在深度3．2μm处存在最大值，约为500MPa。实验截面EBSD结果显示，强流脉冲电子束处理β—Cez钛合金有约12μm深的马氏体层。由马氏体相变诱发应力与温度的关系得到马氏体相变最大的触发应力值为2．40GPa，与准静态最大压应力值2．60GPa相当，说明马氏体相变源于准静态热应力引发的冲击热应力。由马氏体相变触发应力和深度的分布关系给出应力在β-Cez钛合金中的衰减系数为173mm-1。 展开更多
关键词 强流脉冲电子束(hcpeb) β-Cez钛合金 温度场 应力场 马氏体相变
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强流脉冲电子束作用下CrFeCoNiMo0.2高熵合金微观结构变化与耐蚀性能研究 被引量：6
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作者 陈亚楠 吕鹏 +4 位作者 张舒窈 张从林 蔡杰 李玉新 关庆丰 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期214-223,共10页
目的提高CrFeCoNiMo0.2高熵合金的耐腐蚀性能。方法采用强流脉冲电子束(HCPEB)辐照非等原子比CrFeCoNiMo0.2高熵合金(HEA)表面。通过X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析了辐照表面的微观结构和腐蚀形貌。利用CHI760C电化学工作... 目的提高CrFeCoNiMo0.2高熵合金的耐腐蚀性能。方法采用强流脉冲电子束(HCPEB)辐照非等原子比CrFeCoNiMo0.2高熵合金(HEA)表面。通过X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析了辐照表面的微观结构和腐蚀形貌。利用CHI760C电化学工作站,在质量分数为3.5%的NaCl溶液中,研究HCPEB辐照处理前后合金的抗腐蚀性能。结果XRD分析表明,辐照样品表面发生了明显的取向变化,在(200)晶面上表现出择优取向。微观结构观察表明,在HCPEB辐照后,合金表面发生重熔,形成熔坑和厚度约为3~5μm的致密重熔层。随着脉冲数量的增加,凹坑的密度和尺寸明显减小。此外,HCPEB处理消除了烧结合金中的孔隙和成分偏析,实现了组织和成分的均匀化。动电位极化曲线表明,与烧结样品相比,辐照样品在3.5%(质量分数)的NaCl溶液中具有更正的腐蚀电位和更低的腐蚀电流密度。Nyquist和Bode图的结果表明,在HCPEB辐照后,样品表面具有良好的电容行为和耐腐蚀性,其中辐照次数为30次时,样品的耐腐蚀性能最好。结论HCPEB消除了烧结合金表面的组织缺陷,促使表面的元素分布更加均匀,进而提高了CrFeCoNiMo0.2高熵合金的耐腐蚀性能。 展开更多
关键词 CrFeCoNiMo0.2高熵合金 强流脉冲电子束(hcpeb) 物相组成 微观改性 耐蚀性 腐蚀机理
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强流脉冲电子束作用下Ti2AlNb微观结构状态与耐腐蚀性能研究 被引量：2
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作者 杨琦 田娜娜 +4 位作者 关锦彤 吕鹏 张从林 万浩 关庆丰 《真空科学与技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期870-878,共9页
利用强流脉冲电子束(HCPEB)对Ti2AlNb合金进行辐照处理,利用X射线衍射仪(XRD),场发射扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM)对辐照后合金的显微组织结构进行分析,结果表明,辐照后表面形成大量火山状熔坑,随着辐照次数的增加,熔坑的... 利用强流脉冲电子束(HCPEB)对Ti2AlNb合金进行辐照处理,利用X射线衍射仪(XRD),场发射扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM)对辐照后合金的显微组织结构进行分析,结果表明,辐照后表面形成大量火山状熔坑,随着辐照次数的增加,熔坑的密度显著减少,辐照后合金发生α+β→O相变,β和O相显著细化;辐照后表层形成了一层厚度约为4μm的重熔层,重熔层中Al发生过饱和固溶而富Al;辐照在亚表层产生高幅值的应力和温度梯度,造成亚表层发生强烈塑性变形,生成高密度的位错,孪晶和层错等缺陷结构。辐照后试样的耐腐蚀性能得到了提高,这主要归因于辐照后产生的表面净化效应和成分均匀化,表面富Al生成致密的Al_(2)O_(3)保护膜以及Al的增强扩散修复腐蚀过程中损耗的Al_(2)O_(3)膜,提高了Ti2AlNb合金的耐腐蚀性能。 展开更多
关键词 强流脉冲电子束(hcpeb) 钛合金 耐腐蚀性能 腐蚀机理
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